試析低壓配電網(wǎng)的保護接地應(yīng)注意問題

【摘 要】本文針對低壓配電網(wǎng)存在的兩種不同性質(zhì)的保護接地方式，指導(dǎo)用戶正確選擇使用，以及在具體使用中應(yīng)當(dāng)注意的問題。

【關(guān)鍵詞】保護接地；接零保護；接地保護；低壓配電網(wǎng)

當(dāng)前由于各種各樣的客觀因素，很多的電力用戶并不能有效地實施保護接地，有些甚至將電氣設(shè)備中的保護接地線棄之不用，不僅埋下了許多安全隱患，而且也降低了供電可靠性，所以有必要對低壓電力網(wǎng)的接地保護體系作了全面的分析和探討。

我國的家用電器大多采用三芯電源線配三腳電源插頭或四芯電源線配四腳電源插頭，對于三相四線制的電器設(shè)備，電器外殼會另附一根黃綠兩色的保護接地線，以便在電器工作時實行保護接地。由于現(xiàn)行的公用配電網(wǎng)絡(luò)中，并沒有采用統(tǒng)一專用的接地（或接零）線與之相適應(yīng)，同時，每一個客戶并也不是都具備這方面的專業(yè)技術(shù)知識，再加上城鎮(zhèn)居住條件的客觀環(huán)境、房屋配電系統(tǒng)設(shè)計施工的不規(guī)范、供電部門的安全宣傳管理不到位等因素的限制或影響。對于一般的電力客戶來說，要想真正能夠正確有效地實施保護接地，并不是一件容易的事。因此，大多數(shù)的客戶在產(chǎn)品買回去后，往往都是將產(chǎn)品設(shè)計中要求使用的保護接地線棄而不用。有些既使采用了一定措施，使用了保護接地線，也往往很難達到規(guī)程要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，存在著諸多的不安全因素，甚至因此反而埋下了許多事故隱患。這樣一來，產(chǎn)品中原本是為了客戶安全使用電器，而必須要求客戶采用的保護接地，反而變成了擺設(shè)和累贅。這就是當(dāng)前農(nóng)村低壓公用配電網(wǎng)客戶端保護接地的使用現(xiàn)狀。

低壓配電網(wǎng)的保護接地是指為防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔等帶電危及人身和設(shè)備安全而進行的接地，可防止在絕緣損壞或意外情況下金屬外殼帶電時強電流通過人體，以保證人身安全。保護接地又分為接地保護盒接零保護。接地保護就是將金屬外殼用PEE①與接地極直接連接，其基本原理是限制漏電設(shè)備對地的泄露電流，使其不超過某一安全范圍，一旦超過某一整定值保護器就能自動切斷電源。接零保護就是將金屬外殼用PE②與PEN③相連接，其基本原理是借助接零線路，使設(shè)備在絕緣損壞后碰殼形成單相金屬性短路，利用短路電流促使線路上的保護裝置迅速動作。

根據(jù)負荷分布、負荷密度和負荷性質(zhì)等相關(guān)因素，《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》將上述兩種電力網(wǎng)的運行系統(tǒng)的使用范圍進行了劃分，分成了TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。TT系統(tǒng)電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點；TN系統(tǒng)電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與電源端接地有直接電氣連接。TT系統(tǒng)通常適用于農(nóng)村公用低壓電力網(wǎng)，該系統(tǒng)屬于保護接地中的接地保護方式；TN系統(tǒng)（TN系統(tǒng)又可分為TN-C、TN-C-S、TN-S三種）主要適用于城鎮(zhèn)公用低壓電力網(wǎng)和廠礦企業(yè)等電力客戶的專用低壓電力網(wǎng)，該系統(tǒng)屬于保護接地中的接零保護方式。

當(dāng)前我國現(xiàn)行的低壓公用配電網(wǎng)絡(luò)，通常采用的是TT或TN-C系統(tǒng)，實行單相、三相混合供電方式，即三相四線制380/220V配電，同時向照明負載和動力負載供電。接地保護系統(tǒng)只有相線和中性線，三相動力負荷可以不需要中性線，只要確保設(shè)備良好接地就行了，系統(tǒng)中的中性線除電源中性點接地外，不得再有接地連接；接零保護系統(tǒng)要求無論什么情況，都必須確保保護中性線的存在，必要時還可以將保護中性線與接零保護線分開架設(shè)，同時系統(tǒng)中的保護中性線必須具有多處重復(fù)接地。

實踐證明，采用保護接地是當(dāng)前我國低壓電力網(wǎng)中的一種行之有效的安全保護措施，但由于保護接地中接地保護和接零保護使用的客觀環(huán)境不同，因此如果選擇使用不當(dāng)，不僅會影響客戶使用的保護性能，還會影響電網(wǎng)的供電可靠性。作為用客戶端，要正確合理地選擇和使用保護接地，必須正確認識和掌握保護接地的兩種保護方式的不同點。TT系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)是兩個具有各自獨立特性的系統(tǒng)，雖然兩個系統(tǒng)都可以為客戶提供220/380V的單、三相混合電源，但它們之間不僅不能相互替代，同時在保護措施上的要求又是截然的不同。這是因為，同一配電系統(tǒng)里，如果兩種保護方式同時存在的話，采取接地保護的設(shè)備一旦發(fā)生相線碰殼故障，零線的對地電壓將會升高到相電壓的一半或更高，這時接零保護（因設(shè)備的金屬外殼與零線直接連接）的所有設(shè)備上便會帶上同樣高的電位，使的設(shè)備外殼等金屬部分呈現(xiàn)較高的對地電壓，從而危及使用人員的安全。因此，同一配電系統(tǒng)只能采用同一種保護方式，兩種保護方式不得混用。

所以客戶在選擇保護接地方式的時候，除了要明確自己所在的配電系統(tǒng)是那種系統(tǒng)，我覺得還要特別注意以下三個問題：

1）TT系統(tǒng)中客戶使用的電器外露可導(dǎo)電部分要全部作接地保護。在TT系統(tǒng)中，受電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分如果不作接地保護，一旦絕緣破損，外殼即呈現(xiàn)有危險電壓，人觸及后通過人體的電流值，可達數(shù)百毫安足以致人于死地。當(dāng)對外露可導(dǎo)電部分作接地保護時，因裝有RCD④，可導(dǎo)致電源斷開，使人身安全得到保護。

2）TN-C系統(tǒng)中客戶所有使用的電器外露可導(dǎo)電部分要用保護線連接到保護中性線上，嚴(yán)禁PE線斷線。在TN-C系統(tǒng)中，接保護中性線是為了防止受電設(shè)備因絕緣破壞，外殼帶電傷人，而將受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分用保護線與保護中性線相連接。之所以起保護作用，主要是利用相線碰殼時，產(chǎn)生的短路電流，短路電流經(jīng)相線—中性線回路，而不經(jīng)過電源中性點接地裝置，使過流保護裝置動作而中斷電源，起到保護作用。其保護效能要好于接地保護的保護效能。但在具體實施過程中，如果稍有疏忽大意，不能嚴(yán)格按照規(guī)程要求實施保護要求，接零保護系統(tǒng)導(dǎo)致的觸電危險性仍然是很高的。如果連接客戶電器設(shè)備的PE線發(fā)生斷線或電器設(shè)備未連接PE線，一旦發(fā)生設(shè)備絕緣損壞碰殼故障，不僅不能形成單相金屬性短路，反而使得電器設(shè)備的外殼帶電危及人身和設(shè)備安全。

3）規(guī)范室內(nèi)配線。規(guī)范客戶端的室內(nèi)配線和安裝工藝，嚴(yán)格按照《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》要求進行電器安裝。同一場所的電器進線方式要統(tǒng)一，如配電盤的開關(guān)進線為面向配電盤，三相四線從左到右為N、A、B、C；單相排列為中性線、相線。所有電器設(shè)備的開關(guān)均應(yīng)控制相線。要特別注意插座的接線要求，必須是：單相2孔插座，水平安裝時面對插座的右接線柱接相線，左接線柱接中性線，垂直安裝時插座的上接線柱接相線，下接線柱接中性線；單相3孔插座，面對插座的上孔接線柱在TT系統(tǒng)接接地線，在TN-C系統(tǒng)接保護中性線，右孔接線柱接相線，左孔接線柱接中性線；三相4孔插座，面對插座的上方接線柱在TT系統(tǒng)接接地線，在TN-C系統(tǒng)接保護中性線，相線則由左孔接線柱起分別接A、B、C三相。不同電壓的插座安裝于統(tǒng)一場所時，應(yīng)有明顯區(qū)別，且插頭不能相互插入。

通過以上的分析討論，希望能對電力客戶在選擇接地保護體系時能有一些參考，大家共同努力來提高低壓電力網(wǎng)的供電可靠性。

【參考文獻】

[1]趙彩虹.供配電系統(tǒng)（上冊 一次部分）[M].中國電力出版社，2009：225-228.

[2]馬志溪.供配電工程[M].清華大學(xué)出版社，2009：349-351.

[3]佚名.低壓公用配電網(wǎng)絡(luò)正確選擇和使用接地保護與接零保護[J].

注釋：

①PEE：保護接地線；②PE：保護線；③PEN：保護中性線；④RCD：剩余電流保護器.

[責(zé)任編輯：丁艷]