张建春（甘肃省特种设备检验研究院 兰州 730020）



大型游乐设施低压配电系统接地型式存在的问题及解决方案

张建春
（甘肃省特种设备检验研究院 兰州 730020）

摘 要：本文根据目前大型游乐设施低压配电系统接地型式在使用维护和检验中存在的问题，针对低压配电系统接地型式及实现方法制定检验方案，对大型游乐设施低压配电系统接地型式进行判定，发现存在的问题并进行危险分析和成因分析，提出处理意见，达到正确选择和使用大型游乐设施低压配电系统接地型式的目的。

关键词：游乐设施 低压配电 接地型式

1 低压配电系统接地型式基本情况

1.1 低压配电系统对接地型式的要求

根据《游乐设施监督检验规程（试行）》（国质检锅【2002】124号）及主要引用的《游乐设施安全规范》（GB 8408—2008）［1］，大型游乐设施低压配电系统接地型式应采用TN-S系统或TN-C-S系统。

1.2 低压配电系统接地型式使用维护情况及存在的主要问题

大型游乐设施低压配电系统接地型式在使用维护环节，除个别有随意改动的情况之外，一般保持在配电设计施工和游乐设施安装、改造、修理后已固定的接地型式，所以，一旦在配电设计施工和游乐设施安装、改造、修理环节造成不正确的接地型式，也就意味着使用环节使用了不正确的接地型式，而因为某些原因，这种情况还较为普遍；再加上目前我国大部分游乐设备运营使用单位使用维护管理水平较差，不能正确判断接地型式和有效控制不安全因素，所以不正确的接地型式和有限的管理水平给游乐设施的使用留下了安全隐患。

1.3 低压配电系统接地型式检验情况和存在的问题

大型游乐设施接地型式在使用环节所存在的问题，是否可通过检验技术把关，将大型游乐设施接地型式按照要求进行施工或整改，使其符合接地型式的要求。答案是否定的。主要原因如下：一是《游乐设施监督检验规程（试行）》（国质检锅【2002】124号）对低压配电系统接地型式按照一般项目进行要求，即使发现问题，整改要求相对宽松，不能从根本上彻底进行纠正；二是部分游乐设施检验人员对接地型式的理解和认识也有偏差，检验结果判定不够准确。

2 低压配电系统接地型式检验方案及发现的问题

2.1 低压配电系统接地型式检验方案

2.1.1 明确低压配电系统接地型式的种类

根据《系统接地的型式及安全技术要求》（GB 14050—2008）［2］，低压配电系统的接地型式有IT系统、TT系统、TN-C系统、TN-S系统、TN-CS系统。

2.1.2 低压配电系统不同接地型式的实现方法及判定

要实现IT系统，首先应检查判断电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地，从电源中性点无中心线（N）引出，其次再检查判断电气装置的外露可导电部分直接接地，即电气装置的外露可导电部分与接地装置上引出的保护线（PE）进行可靠连接。这样可判定实现了IT系统，如图1所示。

图1　IT系统

要实现TT系统，首先应检查判断电源中性点直接接地，其次再检查判断电气装置的外露可导电部分直接接地，并且此接地点应独立于电源中性点的接地点，即电气装置的外露可导电部分与独立于电源中性点的接地装置上引出的保护线（PE）进行可靠连接，保护线（PE）与电源中性点引出的中心线（N）是分开的，没有电的联系。这样可判定实现了TT系统，如图2所示。

图2　TT系统

要实现TN-C系统，首先应检查判断电源中性点直接接地，其次再检查判断电气装置的外露可导电部分经保护中性线（PEN）与电源的中性点直接电气连接，即从电源的中性点引出一根导线，这根导线即是中心线（N）又是保护线（PE）， 又称为保护中性线（PEN）。这样可判定实现了TN-C系统，如图3所示。

图3　TN-C系统

要实现TN-S系统，首先应检查判断电源中性点直接接地，其次再检查判断电气装置的外露可导电部分经保护线（PE）与电源的中性点直接电气连接，即从电源的中性点引出两根导线，一根保护线（PE），一根中性线（N），这两根导线在中性点连在一起，除中性点外始终分开。这样可判定实现了TN-S系统，如图4所示。

要实现TN-C-S系统，首先应检查判断电源中性点直接接地，其次再检查判断电气装置的外露可导电部分经保护线（PE）和保护中心线（PEN）与电源的中性点直接电气连接，该系统由两部分组成，第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，即从电源中性点引出一根保护中心线（PEN）至配电箱，从配电箱保护中心线（PEN）处引出两根导线，一根保护线（PE），一根中心线（N），这两根导线在配电箱保护中心线（PEN）处连在一起，配电箱馈出线将保护线（PE）与中心线（N）始终分开。这样就实现了TN-C-S系统，如图5所示。

图4　TN-S系统

图5　TN-C-S系统

在TN-C、TN-S和TN-C-S系统中，为确保保护线（PE）或保护中心线（PEN）安全可靠，除在电源中性点进行工作接地外，对保护线（PE）和保护中心线（PEN）还必须进行必要的重复接地。保护线（PE）和保护中心线（PEN）上不允许装设熔断器和开关。

2.2 低压配电系统接地型式检验发现的问题及危险分析

目前，大型游乐设施低压配电系统接地型式没有实现TN-S系统，部分实现了TN-C-S系统。但是，检验发现有不少单位的游乐设施低压配电系统接地型式为TT系统或TN-C系统，也有一些使用单位在同一个低压配电系统中，TN系统和TT系统混用，使游乐设施防止间接触电的保护措施未能正确实现，游乐设施存在触电的安全隐患。

TT系统危险分析：单相短路电流小，当设备容量较大时，短路保护装置不会动作，会造成漏电设备的外露可导电部分长期存在对地电压。

TN-C系统危险分析：单相电流或三相不平衡电流造成设备外露可导电部分电位升高而引起人员触电的危险；系统存在高次谐波时，造成中性点电位不稳定漂移，对计算机和电子设备造成干扰；在保护线（PEN）断开时，会使断线后所有用电设备的外露可导电部分都带上危险电压。

TN系统和TT系统混用的危险分析：当TT系统设备发生单相短路时，TN系统设备上都可能带有危险电压。

3 低压配电系统接地型式检验发现问题的成因分析

出现上述问题的原因，1）配电设计时，未考虑游乐设施对接地型式的要求；2）配电施工单位未按照设计施工；3）游乐设施安装、改造、修理单位未能正确确认接地型式是否实现；4）使用单位使用维护管理水平较差，不能正确判断接地型式和有效控制不安全因素；5）检验要求相对较低，部分游乐设施检验人员对接地型式的理解和认识也有偏差。

4 发现问题的处理

使用单位应针对大型游乐设施对接地型式的要求，统筹协调配电设计施工单位和游乐设施安装、改造、修理单位共同实现大型游乐设施低压配电系统的接地型式。在新建、改建游乐园时，大型游乐设施的接地型式争取实现TN-S系统。对已经存在的上述问题，使用单位要立即进行整改，要将TT系统、TN-C系统完全整改为TN-S系统或TN-C-S系统，加强使用维护和检查，持续保持符合要求的接地型式。同时检验机构应针对存在的问题，督促使用单位进行整改。

5 结论

大型游乐设施低压配电系统接地型式的要求是明确的，但是在配电设计施工和游乐设施安装、改造、修理、使用环节还是存在较多问题，应该引起大型游乐设施安装、改造、修理、使用单位和检验机构的高度重视。首先在配电设计施工和游乐设施安装、改造、修理环节确保选择正确的接地型式，规范施工，实现TN-S系统或TN-C-S系统；其次要加强使用维护管理，持续保持正确的接地型式；同时，要发挥检验技术把关的作用，督促整改检验中发现的问题，保证大型游乐设施防止间接触电的保护措施发挥作用。

参考文献

［1］ GB 8408—2008 游乐设施安全规范［S］.

［2］ GB 14050—2008 系统接地的型式及安全技术要求［S］.

The Existing Problems and Solutions of the Grounding type of Low-voltage Distribution System in Large-scale Amusement Devices

Zhang Jianchun
（Gansu Special Equipment Inspection and Research Institute Lan Zhou 730020）

AbstractIn this paper， according to the current problems of the grounding type of low-voltage distribution system in large-scale amusement devices during maintenance and inspection， an inspection plan is formulated for grounding type of low-voltage distribution system considering implementation methods. Through identifying the grounding type of low-voltage distribution system in large-scale amusement devices， the risk and cause analysis of this problem are implemented. Meanwhile the article puts forward the treatment suggestion， and achieves to the objective of selecting and using the grounding type of low-voltage distribution system in large-scale amusement devices accurately.

KeywordsAmusement devices Low-voltage distribution system Grounding type

中图分类号：X941

文献标识码：B

文章编号：1673-257X（2016）05-0058-03

DOI：10.3969/j.issn.1673-257X.2016.05.013

作者简介：张建春（1964～），男，本科，副院长，高级工程师，从事机电类特种设备检验和技术质量管理工作。

收稿日期：（2015-11-06）