低压供配电系统接地方式研究

2019-07-20张玉邦

建材发展导向 2019年19期

张玉邦

（太原市明仕达煤炭设计有限公司，山西太原 030000）

1 低压供配电系统接地的概念

一般情况下接地在电力系统中，接地是保证户外用电设备稳定运行的最常见的方式，它是通过导体与地面相连接，接地一般有三种分别为保护接地、工作接地和防雷接地。保护接地的用途主要体现在配电装置的架构、电线杆、电塔等带电设备和危及到人身安全动植物安全以及一些设备安全的接地；工作接地，通常用于大型工厂大型企业对用电设备进行保护的一种接地方式同时避免用电量负荷过大而产生的强大电流，造成电路损坏以及其它的安全隐患。同时保护电力系统在发生故障是，及时的进行人员的撤离与疏散进一步的减轻财产损失以及人们的生命安全，也更好的保护了用电设备的使用寿命；雷达接地，就是指雷雨天气保护供电系统避免受打雷的影响而造成的危害，威胁到供电系统的安全。

2 接地方式分类

2.1 TN 系统

TN 系统的接地位置在电源处，属于中性点接地，为了避免接地位置发生破坏或者发生人为触电现象，应对用电设备暴露在外的可导电部分进行保护。一般情况下，采用保护中性线(PEN 线) 和保护线(PE 线) 与接地点进行连接的方法。

2.2 TT 系统

TT 系统是直接接地，其暴露在外的可导电部分在设计过程中和电气相互连接，与电源系统的接地极相互分离，所以不需要对设备暴露在外的部分进行保护，这是和TN 系统较为不同的地方。TT 系统所有的电气装置中的PE 线相互独立存在，当TT 系统处于运行状态时，所有电子装置暴露在外的部分就是地电位。因此，在TT 系统中，因为PE 线相互独立，即使电气设备出现问题，也不会像TN 系统那样，故障继续在系统中传播，所以其故障电压一般十分安全，也不会出现一个装置发生故障导致另外一个装置也发生故障的情况。

2.3 IT 系统

IT 系统与TN 系统和TT 系统最大的不同之处就是，IT系统中性点不接地，其用电设备裸露在外的导电部分在设计的过程中是直接接地的，不需要与电气或者保护线互相连接IT 系统因为电源中性点不接地，因此，接地装置的电压几乎为零。IT 系统设备一旦出现接地故障，因为单相对低电流不大，促使电源电压可以保持平衡，该系统设备运行起来更为安全可靠。

3 接地系统适用范围

3.1 TT 系统

TT 系统是电源中性点直接接地,引出中性线(N)，属三相四线制系统。该系统最大的特点在于设备外露导电部分的PE 线以直接接地的状态进行连接，并且连接时采取分别连接的方式，所以各部分之间的工作状态互不干扰，同时和电源端接地点之间不存在关联关系。由于所有接入系统的设备外壳都是通过独立的PE 线分别直接接地的,在过程中就不会出现电磁联系,信息传递过程不会受到影响，所以该系统特别适合在精密仪器设备的环境中投入使用。杜绝了危险故障电压沿PE 线传到其它未发生故障处。这种供电系统的特点如下:①当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电) 时,由于有接地保护,可以大大减少触电的危险性。但是,低压断路器(自动开关) 不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,属于危险电压。②当漏电电流比较小时,即使有熔断器也不一定能熔断,所以还需要RCD 作为防触电的保护措施，其特点是设备外壳就近接地。接线方式如图1。

图1

3.2 TN 系统

具体来说，TN 系统中性点直接接地，电气设备外露可导电部分通过保护导体与该点连接，我们又把此系统称为保护接零。中性线和保护线有不同的整合方式，按照这种方式，我们可以把TN 接地系统分为TN-C 系统、TN-S 系统及TN-C-S 在TN 系统中，发生单相接地故障时故障电流大，可使保护装置动作，切除故障。这是依靠电流作用来设计低压系统的一个重要考察因素。

3.3 IT 系统

此系统的中性点不会直接接地而是用电设备的金属外壳直接接地，所以此系统更多应用在电机系统接地方面。此系统不适合设置N 线，若是一定要设置N 线，也要在其上加设过流保护装置，能够根据实际情况采取断电处理。存在较多单相用电设备时可以进行N 线的设置，也可以在三相电源上设置四极断路器或者隔离开关，一旦出现短路故障能够将N线和相线同时切断。IT 系统若为低压网络较小的系统，只要经常保持绝缘良好，线路对地电容电流也很小，一旦发生接地故障，在故障点处的接地电容电流非常小，这样小的接地故障电流不会造成火灾危险，在接地极上的压降也不会大于50V，处于对人身安全的电压范围内，而且三相的对称性也没有破坏，因此，当发生第一次接地故障后可继续供电。而低压IT 系统，一旦一相接地，继续运行的时间没有限制，但必须有接地报警装置，提醒维修人员及时检修，以免发生异相二次接地后，形成与TT 系统接地故障同样的结果（两异相接地点的接地极分别独立）或与TN 系统接地故障相同的结果（两异相接地点为同一接地极），这样IT 系统连续供电的优点就不复存在了。