低壓供配電系統接地方式研究

張玉邦

（太原市明仕達煤炭設計有限公司，山西 太原 030000）

1 低壓供配電系統接地的概念

一般情況下接地在電力系統中，接地是保證戶外用電設備穩定運行的最常見的方式，它是通過導體與地面相連接，接地一般有三種分別為保護接地、工作接地和防雷接地。保護接地的用途主要體現在配電裝置的架構、電線桿、電塔等帶電設備和危及到人身安全動植物安全以及一些設備安全的接地；工作接地，通常用于大型工廠大型企業對用電設備進行保護的一種接地方式同時避免用電量負荷過大而產生的強大電流，造成電路損壞以及其它的安全隱患。同時保護電力系統在發生故障是，及時的進行人員的撤離與疏散進一步的減輕財產損失以及人們的生命安全，也更好的保護了用電設備的使用壽命；雷達接地，就是指雷雨天氣保護供電系統避免受打雷的影響而造成的危害，威脅到供電系統的安全。

2 接地方式分類

2.1 TN 系統

TN 系統的接地位置在電源處，屬于中性點接地，為了避免接地位置發生破壞或者發生人為觸電現象，應對用電設備暴露在外的可導電部分進行保護。一般情況下，采用保護中性線(PEN 線) 和保護線(PE 線) 與接地點進行連接的方法。

2.2 TT 系統

TT 系統是直接接地，其暴露在外的可導電部分在設計過程中和電氣相互連接，與電源系統的接地極相互分離，所以不需要對設備暴露在外的部分進行保護，這是和TN 系統較為不同的地方。TT 系統所有的電氣裝置中的PE 線相互獨立存在，當TT 系統處于運行狀態時，所有電子裝置暴露在外的部分就是地電位。因此，在TT 系統中，因為PE 線相互獨立，即使電氣設備出現問題，也不會像TN 系統那樣，故障繼續在系統中傳播，所以其故障電壓一般十分安全，也不會出現一個裝置發生故障導致另外一個裝置也發生故障的情況。

2.3 IT 系統

IT 系統與TN 系統和TT 系統最大的不同之處就是，IT系統中性點不接地，其用電設備裸露在外的導電部分在設計的過程中是直接接地的，不需要與電氣或者保護線互相連接IT 系統因為電源中性點不接地，因此，接地裝置的電壓幾乎為零。IT 系統設備一旦出現接地故障，因為單相對低電流不大，促使電源電壓可以保持平衡，該系統設備運行起來更為安全可靠。

3 接地系統適用范圍

3.1 TT 系統

TT 系統是電源中性點直接接地,引出中性線(N)，屬三相四線制系統。該系統最大的特點在于設備外露導電部分的PE 線以直接接地的狀態進行連接，并且連接時采取分別連接的方式，所以各部分之間的工作狀態互不干擾，同時和電源端接地點之間不存在關聯關系。由于所有接入系統的設備外殼都是通過獨立的PE 線分別直接接地的,在過程中就不會出現電磁聯系,信息傳遞過程不會受到影響，所以該系統特別適合在精密儀器設備的環境中投入使用。杜絕了危險故障電壓沿PE 線傳到其它未發生故障處。這種供電系統的特點如下:①當電氣設備的金屬外殼帶電(相線碰殼或設備絕緣損壞而漏電) 時,由于有接地保護,可以大大減少觸電的危險性。但是,低壓斷路器(自動開關) 不一定能跳閘,造成漏電設備的外殼對地電壓高于安全電壓,屬于危險電壓。②當漏電電流比較小時,即使有熔斷器也不一定能熔斷,所以還需要RCD 作為防觸電的保護措施，其特點是設備外殼就近接地。接線方式如圖1。

圖1

3.2 TN 系統

具體來說，TN 系統中性點直接接地，電氣設備外露可導電部分通過保護導體與該點連接，我們又把此系統稱為保護接零。中性線和保護線有不同的整合方式，按照這種方式，我們可以把TN 接地系統分為TN-C 系統、TN-S 系統及TN-C-S 在TN 系統中，發生單相接地故障時故障電流大，可使保護裝置動作，切除故障。這是依靠電流作用來設計低壓系統的一個重要考察因素。

3.3 IT 系統

此系統的中性點不會直接接地而是用電設備的金屬外殼直接接地，所以此系統更多應用在電機系統接地方面。此系統不適合設置N 線，若是一定要設置N 線，也要在其上加設過流保護裝置，能夠根據實際情況采取斷電處理。存在較多單相用電設備時可以進行N 線的設置，也可以在三相電源上設置四極斷路器或者隔離開關，一旦出現短路故障能夠將N線和相線同時切斷。IT 系統若為低壓網絡較小的系統，只要經常保持絕緣良好，線路對地電容電流也很小，一旦發生接地故障，在故障點處的接地電容電流非常小，這樣小的接地故障電流不會造成火災危險，在接地極上的壓降也不會大于50V，處于對人身安全的電壓范圍內，而且三相的對稱性也沒有破壞，因此，當發生第一次接地故障后可繼續供電。而低壓IT 系統，一旦一相接地，繼續運行的時間沒有限制，但必須有接地報警裝置，提醒維修人員及時檢修，以免發生異相二次接地后，形成與TT 系統接地故障同樣的結果（兩異相接地點的接地極分別獨立） 或與TN 系統接地故障相同的結果（兩異相接地點為同一接地極），這樣IT 系統連續供電的優點就不復存在了。

4 結語

通過對電氣低壓配電設計中接地系統進行詳細的介紹，可以促進對整個配電體系和設備進行改進與完善，詳細分析低壓配電設計中接地系統的種類和特點，確保配電系統運行的穩定性得到全面提高。