姚昊峰，姜佳伟，周金飞

（国网嘉兴供电公司，浙江 嘉兴　314001）

农村低压电网接线及保护方式探讨

姚昊峰，姜佳伟，周金飞

（国网嘉兴供电公司，浙江 嘉兴314001）

1　低压电网接线及其保护方式原理分析

1.1TT系统保护原理分析

TT系统是将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统。第一个符号“T”表示电力系统中性点直接接地；第二个符号“T”表示负载设备外露导电部分与大地直接联接。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地。在TT系统中，对于外壳单相漏电故障，由于接地电阻相对导线阻值较大，故障电流较小，无法采用过载或短路保护，只能采用漏电保护器作为单相漏电保护，如图1所示。

图1　TT系统保护原理图

1.2TN系统保护原理分析

TN系统指电源中性点直接接地，电气装置外露可导电部分通过中性导体或保护导体连接到接地点，这样的系统称为接零保护系统。TN方式供电系统中，根据其保护线是否与工作零线分开而划分为TN-C、TN-S、TN-C-S共3种。

在TN系统中，由于回路阻抗较小，短路电流较大，位于故障点附近的保护开关可以首先动作，断开故障回路，起到保护作用，其动作时间与短路电流大小成反比。在TN-C系统中，由于中性线和保护线合一，无法安装总剩余电流保护器（以下简称“总保”），只能依靠低压断路器短路保护；在TN-S系统中，由于中性线和保护线分开，还可以安装总保和末级剩余电流保护器（以下简称“家保”），这样保护就更加全面和可靠。TN-C系统原理如图2所示。

2　TT、TN系统特点和适用性比较

2.1保护方式不同

TT系统对于单相接地（设备外壳单相漏电故障），只能采取漏电保护；而TN-C或TN-S系统采用短路电流保护，后者还可以采用漏电保护。

在农村，由于民居分散，供电线路长度较长，存在短路电流达不到动作值的可能，采用TN系统短路保护的条件受到限制。因此，TN系统不适用于农村区域。

图2　TN-C系统原理图

2.2系统接地要求不同

TT系统中，零线不重复接地，影响范围仅为故障设备带电，其他设备安全；TN-C系统要求PEN线重复接地，设备外壳通过PEN线接地，如果不采用重复接地，PEN线发生断线，那么在断线点后有一台设备发生外壳漏电时，断线点后所有接零设备金属外壳对地电压均接近于相电压，非常危险。采用重复接地，断线点后的接零设备就成为接地设备，故障电压下降一半，因此重复接地在TN系统中非常重要，如图3所示。

图3　TN-C系统的重复接地

2.3危险扩散范围不同

TT系统要求设备外壳单独接地，即使某个设备发生外壳单相漏电，也不会扩散和传导；而TN系统中，当发生设备外壳带电，由于断路器动作有延时，或者断路器拒动，在此时间段内，接在同一条PEN线或PE线上的设备外壳带电，影响范围较大。

2.4灵敏度可靠性不同

在TT系统中，不管设备外壳有无正常接地，目前采用的漏电保护装置，对于漏电流的检测较为灵敏，可靠性高；依靠短路保护功能的TN-C或TN-S系统中，故障电流大小和动作时间成反比，过小的故障电流延时较长，灵敏度和可靠性相对较差。

2.5建筑接地要求不同

TT系统中，因不需要重复接地，对建筑接地无要求；在TN系统中，特别是TN-S系统中，当短路保护失效造成故障电压长期存在，只有建筑物内本身接地良好且采取等电位联结，加在人体的电位差减小，危险才能降低，对建筑物接地有一定要求。因此，加装了漏电保护的TT系统适合目前农村安全用电需要。

3　低压电网接线保护问题分析

3.1区域内建筑物接地和内线接线情况

根据调查，浙江嘉兴区域目前申请房产“三证”的建筑物（一般为商品房，包括政府拆迁小区），在申请过程中必须提供建筑物的接地电阻测试报告，但《防雷装置设计审核和竣工验收规定》和《防雷减灾管理办法》均未涉及农村自建房接地安装的强制要求。

对于农村区域住宅，较少采用建筑接地，缺少建筑物内部重复接地及等电位连接。近年来，农村集聚点自建房大量建设，但调查中也发现，新建成的农民自建房，对于建筑接地和等电位连接还是不够重视，农村居民对于用电设备保护线的使用不普及，再加上家保未能正常使用，如在成片的自建房小区采用TN接线方式，则无法通过总等电位联结降低接触电压和利用家保防止单相漏电事故。

3.2“两新”工程低压电网建设情况

新农村建设和农村“两新”工程，使农村人口向小城镇集中，城镇化加速发展，总体上使得农村使用TT接线系统的用户不断减少，TN系统用户数增加较多。目前，大部分拆迁小区是按照公寓房建设，配电设施完全按照城市商品房标准建造，公变采用TN-S接线系统。部分居民集聚点为自建房，政府部门要求按照基本配置建设电力配套，因此还新增部分TT台区。根据目前掌握的资料，这些集聚点的农民自建房建设标准高，内部总线普遍采用2.5 mm2铜质护套线，支线采用1.5 mm2铜质护套线，内线电阻一般不超过0.5 Ω（实际测量得出），但建筑接地和用电设备保护线使用依然不规范，即无法采用TN系统，而继续采用TT接线系统。

3.3用户侧安全用电存在的问题

TT台区用户设备无接地及不正常使用家保这一问题在农村较为普遍。从TT系统保护原理可知，用电设备必须可靠接地，这在实际情况中很难做到：由于农户家中存在较多移动式家用电器（如：电热水壶、电风扇等），极少把移动电气安装外壳接地，一旦造成漏电，设备外壳漏电电压为相电压。调查发现，仅个别小动力企业设备有单独接地，或由于机器底座埋深较深，具有外壳接地的功能。

同时，由于安装漏电保护器后，供电可靠性降低，漏电保护器会因为漏电而频繁跳闸，影响农村居民生活用电，农村鱼塘等养殖业用电（这种情况可从95598报修工单分析得出）存在因漏保频繁跳闸，农户不愿安装家用漏电保护器的情况，造成触电事故几率增加。

4　建议

4.1完善农村安全用电管理机制

4.1.1完善安全用电相关细则

目前仅有《农村低压电气安全工作规程》、《农村低压电力技术规程》、《剩余电流动作保护器农村安装运行规程》、《漏电保护器安装和运行》等技术规程，而对于农村安全用电管理方面的法规相对较少。当用户不安装家保或不正常使用家保，造成线路漏电电流较大，引起总保跳闸，影响到供电可靠性和安全管理时，该如何处理，目前还没有很明确的处理细则。因此加强农村安全用电的法律法规建设，制定与目前农村用电管理水平相适应的配套体系，是提升农村安全用电的根本保证。

4.1.2促进政府推动表后服务

目前农村用户对电力设备产权意识模糊，缺少表后用电服务，一旦发生设备、内线漏电，用户不知道找谁，更不知道如何处理，对原本细小的隐患不处理，导致扩大而最终引发事故。

4.1.3完善农村住宅内线安装规范

目前，随着新农村建设的推进，农村新一轮住宅升级改造工程大量开工建设。要努力推动政府部门尽快制定农村住宅电气内线安装标准和防雷设施建设标准，建立农村住宅内线安装和接地安装的验收机制，为提升农村安全用电水平创造条件。

4.2加强供电侧的技术管理手段

作为供电企业，从供电的角度，加强技术监管，采取技术手段，合理确定供电接线方式，降低触电发生概率，提升农村安全用电水平。

4.2.1加强总保系统实时监测管理

安装智能总保系统，确保对总保运行状态的实时监控，是行之有效的手段。智能总漏电保护器，是电力部门安装在农村公变（TT台区）线路出口侧的总漏电保护器，通过485接口，将总保分合闸状态、线路总漏电电流、相电流、跳闸时间等实时数据，通过配变智能终端每15 min采集1次数据，经GPRS公网传输到智能漏保系统总站，可从系统上监测每台总保的运行状况。

以浙江嘉兴为例，目前嘉兴全市33 000余台总漏电保护器全部纳入智能总保系统。可全面监控每个地区的总保覆盖率、投运率、在线率、跳闸率，可统计、记录每台总保每日跳闸次数、时间和漏电流大小。从目前的智能总保运行情况看，效果良好，总保的运行管理可控、能控、在控，使整个总保运行情况一目了然，管理透明度提高，指标亮化成为可能。因此建好、用好智能总保系统，对加强供电安全管理意义重大。

4.2.2提升农村低压线路设备等级

引起总保跳闸的因素，除了用户侧，就是供电设备和线路本身的问题。嘉兴地区自2005年新农村电网建设以来，低压电网建设力度较大，但辖区内线路设备更新改造还没有实现全覆盖。为保障电网安全，必须提高建设标准，逐步推广使用绝缘导线，提高线路设备防漏电水平。

4.2.3提高公变台区建设工艺质量

根据供电所线路设备实际运维情况调研得知，存在一些较难查处的隐患故障点，这与建设时的工艺水平有很大关系，比如：接户线的搭接、墙铁处滴水弯的工艺，导线剥皮封包的工艺，平行集束线穿刺线夹等，一些细微之处的隐患，也会造成日后隐患扩大，排查困难。

4.2.4分区分类确定台区接线方式

公变台区低压接线方式，主要受用户建筑内线和接地方式、内线保护措施、台区线路参数等因素决定，因此要根据变压器供区内用户具体情况加以选择，大致可以分以下几种区域：

（1）纯居民小区供电。凡新建居民小区、写字楼、城市综合体等，目前建筑标准较高，用户内线基本采用三相五线制，等电位接地安装规范，因此可以采用TN-S供电方式。

（2）纯农村居民用户。根据调查，目前即使农户新建住宅，内线安装大都没有采用三相五线制的方式，不具备采用TN接线的条件，只能采用TT方式。建议农村公变台区线路出线2回以上，供电半径控制在500 m以内，每路出线用户20—30户（如果用户家用漏电保护器动作值为30 mA，漏电同时率30%，则少于总保300 mA的动作值），使线路首段总漏电电流减少，降低跳闸几率，提高供电可靠性。

（3）农村中有较多小动力户。主要根据用户对供电可靠性要求和用户侧保护方式决定，一是对供电可靠性要求高的用户，建议该类企业安装专变，采用TN接线，严格其内部接线方式；二是对供电可靠性要求不高，严格漏电保护器安装，采用TT接线。

（4）小集镇用户。由于小集镇用户负荷密度较大，对供电可靠性要求相对较高，且用户内线情况非常复杂，因此不太可能采用TT模式，只能采用TN接线方式。由于既有三相五线制内线的用户，又有相-零两线制的用户，因此建议采用TN-C-S接线方式，使不同用户灵活采用不同接线保护方式，既可以采用TN-C，也可采用TN-S接线方式。同时建议该类台区多安装重复接地，降低接地电阻等效电阻值，还可防止当PEN线断线时，降低PEN线上的漏电电压。

（5）重视拆迁区域安全隐患排查。拆迁区域电力设施破坏、偷盗现象严重，造成隐患频发，也是总保频跳的重灾区，对此，供电企业需要加强巡视，排除安全隐患。

4.3完善用户侧的安全用电保障

4.3.1广泛普及安全用电知识

提高农村居民安全用电意识，虽然这不是一项立竿见影的工作，但却是提升农村安全用电水平的有效手段之一。

4.3.2大力推广安装新型家保

家用漏电保护器是设备漏电的后备保护，也是最直接有效反映出漏电信号的设备，但很多人对此意识淡薄。由于内线故障造成家保跳闸，用户往往不是去查故障，而是直接绕越家保，造成线路总漏电电流不可控，进一步影响总保运行。为防止因零线断线引起的电压波动，使用带过电压保护的漏电保护器，则效果更佳，因此家保普及是提升农村安全用电的重要措施。

5　结束语

《农村低压电力技术规程》对于“农村、城镇地区”的定义较为模糊，“农村地区宜采用TT接线，且必须安装总漏电保护器，城镇用户宜采用TN接线”，不是以“是不是小城镇地区”作为区分、选择低压系统接线方式的标准，而是根据台区系统线路参数、所接用户建物筑接地情况、内线安装情况、具备的有效保护手段来确定，根据目前农村安全用电实际情况，不建议对农村TT台区改变接线方式。随着城镇化的逐步推进，政府主导了大量拆迁小区的建设，建筑接地和内线安装将越来越规范，调研认为这些新建的农民集聚小区只要符合接地要求，可以通过运维质量的提升，降低总保的投运数量。同时，无论是TN还是TT系统，作为终端用户，家保的安装非常必要，使用家保是预防相-地漏电的最好办法，否则在空气开关拒动情况下，较为危险。D

［1］中国人民共和国国家经济贸易委员会.DL/T 499—2001，农村低压电力技术规程［S］.北京：中国电力出版社，2001.

［2］中国人民共和国国家经济贸易委员会.DL 477—2001，农村低压电气安全工作规程［S］.北京：中国电力出版社，2001.

［3］中国人民共和国国家经济贸易委员会.DL 493—2001，农村安全用电规程［S］.北京：中国电力出版社，2001.

［4］电力工业部综合管理司.用电检查技术标准汇编［G］.北京：中国电力出版社，2008.

（本栏责任编辑徐文红）

Discussion of rural low voltage power grid connection and protection ways

YAO Hao⁃feng，JIANG Jia⁃wei，ZHOU Jin⁃fei（Jiaxing Power Supply Company，Jiaxing 314001，China）

为保证居民人身、财产安全，保障电网安全可靠运行，根据电力相关法律和规定，在TT接线方式配电变压器低压侧出线处必须加装总剩余电流保护器，对每一用户也要加装末级剩余电流保护器。根据《农村低压电力技术规程》规定：农村低压电网宜采用TT系统，城镇电力用户宜采用TNC系统。针对农村低压电网普遍采用TT系统以及TT系统必须安装漏电保护器这2个问题开展实例研究，探索农村低压电网接线及保护最佳方式。

农村电网；低压电网；接线方式；保护方式

In order to guarantee the residents'personal and property security，guarantee the safety and reliable operation of power grid，according to the relevant laws and regulations，in TT connection mode，the outlet on the low pressure side of transformer must add the total residual current protector.Each user must add the final residual current protector.At the same time，"The rural low⁃voltage electric power technical code"regulates：rural low⁃volt⁃age power grid should adopt TT system，urban users should adopt the TN⁃C system.This report aims at the rural low⁃voltage power grid.Adopting TT system and TT system must install leakage pro⁃tection.These two problems carry out a case study to explore the best connection and protection mode in rural low⁃voltage power grid.

rural power grid；low voltage power grid；connec⁃tion ways；protection ways

TM727.1；F407.61

B

2014-06-09；

2014-10-11