關(guān)于電力配電系統(tǒng)接地的探究

陳光烈

摘 要：眾所周知，接地系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用，也正因如此，做好電力配電系統(tǒng)接地的研究工作則具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。該文筆者即結(jié)合個(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn)，從多個(gè)角度入手，對(duì)配電系統(tǒng)接地技術(shù)進(jìn)行粗淺的探討，也希望通過該文筆者的粗淺闡述，能夠?qū)⑴潆娤到y(tǒng)的單相接地故障降至最低，并進(jìn)一步確保配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng) 接地技術(shù) TN系統(tǒng) 探究

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）12（b）-0179-02

在配電系統(tǒng)施工設(shè)計(jì)中，選擇合理的接地方式，不僅能夠確保確電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，還能夠?qū)⑴潆娤到y(tǒng)的單相接地故障降至最低，進(jìn)而確保配電系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。也正因如此，近些年來，電力企業(yè)加強(qiáng)了對(duì)配電系統(tǒng)接地技術(shù)的重視與研究。以下筆者即從電力配電系統(tǒng)中幾種常見的接地系統(tǒng)入手進(jìn)行粗淺的探討，并提出配電系統(tǒng)接地技術(shù)，以供參考。

1 電力配電系統(tǒng)中幾種常見的接地系統(tǒng)

1.1 TN-C系統(tǒng)

在TN-C系統(tǒng)中，中性線N與PE線相連并共同構(gòu)成保護(hù)接零。一般來講，電流在PEN線上以正常負(fù)荷流過時(shí)，往往會(huì)存在一定的諧波電流流過，因此，PEN線上也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電壓降，而這個(gè)現(xiàn)象則會(huì)顯示在電氣設(shè)備外殼以及電線金屬管路上。（如圖1所示）

而在統(tǒng)一供電范圍之內(nèi)PEN線的變壓器往往是相通的，所以，一旦發(fā)生電力事故，那么電力故障就會(huì)通過PEN線從故障電力設(shè)備傳到其它電力設(shè)備之上，進(jìn)而引發(fā)重大電力災(zāi)害。所以，為了確保配電系統(tǒng)的安全可靠，在TN-C系統(tǒng)上通常采用三相負(fù)荷，以確保電力運(yùn)行環(huán)境中諧波電流量很小。

1.2 TN-S系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)與TN-C系統(tǒng)正好相反，其N線與PE線是相互分開的，除非發(fā)生事故否則PE線上并不流過負(fù)荷電流，所以，用電設(shè)備的外殼以及PE線上也并沒有電位存在。（如圖2所示）目前TN-S系統(tǒng)往往常被應(yīng)用在民用用電設(shè)備以及高端科學(xué)儀器之上。

1.3 TN-C-S系統(tǒng)

該系統(tǒng)是由TN-C、TN-S二者組合而成。當(dāng)電氣設(shè)備相應(yīng)的相線與外殼發(fā)生接觸時(shí)，其故障與TN-C系統(tǒng)一致；而中性線斷開時(shí)，其故障則與TN-S系統(tǒng)相一致。通過分析，可得知，TN-C-S系統(tǒng)中的PE線往往是被重復(fù)接地的，N線則恰恰相反，這種模式也就決定了和PE線連接的設(shè)備外殼在正常運(yùn)行中是不會(huì)帶電的。而這不僅能夠提高電力設(shè)備的安全、可靠，還能夠進(jìn)一步保證電力運(yùn)行人員的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

而通過上述幾種常見的接地系統(tǒng)分析，可以看到，目前在電力配電接地系統(tǒng)中通常采用TN接地系統(tǒng)。而TN系統(tǒng)配電線路接地故障的保護(hù)只有滿足以下兩點(diǎn)要求時(shí)，才會(huì)切斷故障線路：第一，配電干線及只供給固定式用電設(shè)備的末級(jí)配電線路小于5S；第二，手握式或者移動(dòng)式用電設(shè)備的末級(jí)配電線路小于0.4S。而通過情況下電流保護(hù)是難以滿足上述的兩點(diǎn)要求。所以，也可以使用零序保護(hù)。此時(shí)需要注意的是零序保護(hù)的整定值必須要躲過電力線路上面的最大不平衡電流才行。一般來講，零序保護(hù)方式主要使用在電壓器低壓側(cè)出現(xiàn)處發(fā)生單相接地事故的時(shí)候，高壓側(cè)過電流兼做變壓器且單相接地保護(hù)靈敏度較低時(shí)。

2 對(duì)配電系統(tǒng)接地技術(shù)的分析

2.1 動(dòng)力與照明混合供電

一般來講，配電系統(tǒng)之中的照明回路普遍使用的都是單相負(fù)載，而動(dòng)力設(shè)備則多使用三相負(fù)載。因此，一旦配電系統(tǒng)中照明設(shè)備的配置不正確，那么相應(yīng)的動(dòng)力設(shè)備的三相負(fù)載也勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)不對(duì)稱問題。而通過分析可知，造成這一問題的根本原因在于照明設(shè)備主要集中在一相上，也就導(dǎo)致了中性電位的偏移，不僅加大了中性線上的電流，也引發(fā)三相電壓不對(duì)稱的問題出現(xiàn)，并直接對(duì)變壓器、電動(dòng)機(jī)等電力設(shè)備的運(yùn)行造成巨大地影響，嚴(yán)重者還會(huì)燒毀該相之中所有的電力電器。所以，正確配置照明設(shè)備尤為重要。

2.2 等電位聯(lián)結(jié)

等電位聯(lián)結(jié)就是將導(dǎo)電部分與配電箱一側(cè)的總接地母線排上的總接地端子板進(jìn)行聯(lián)結(jié)的這一過程的總稱。其中，進(jìn)線的配電箱、PEN線、PEN線總母線排以及電路公用設(shè)施管道、建筑設(shè)備金屬構(gòu)件共同構(gòu)成了導(dǎo)電部分。

重復(fù)接地就是將變壓器的中性點(diǎn)進(jìn)行接地處理的行為過程。通常情況下，往往在建筑物的進(jìn)戶處對(duì)電源的中性線與地面進(jìn)行二次連接。而進(jìn)行二次連接的根本目的就是為了最大程度上降低人與電壓直接接觸時(shí)給人體帶來安全威脅，并且進(jìn)一步提高人身安全性。尤其是等電位連接是在TN系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行時(shí)，不僅PE線與PEN線以及建筑物接地金屬構(gòu)件實(shí)現(xiàn)了自然連接，還起到了重復(fù)接地的根本目的，使其所承受的電阻要比一般的重復(fù)接地而承受的電阻小的多。

在絕大多數(shù)的配電系統(tǒng)中均使用TN-S系統(tǒng)，但是因?yàn)榫唧w的應(yīng)用不同，其接地方式也不盡相同。常見的接地方式有：?jiǎn)吸c(diǎn)接地、多電接地、浮地式接地等。目前，通過實(shí)際應(yīng)用，接地式和浮動(dòng)式這兩種方式最為普遍應(yīng)用。多電接地的方式通常在電子設(shè)備上的接地點(diǎn)都會(huì)與最近的金屬設(shè)備底層連接，利用這種方式能夠有效地減少地線的長(zhǎng)度，也進(jìn)一步降低了電感。目前多點(diǎn)接地在很多方式上使用的都是10 MHz的普通電路，浮動(dòng)接地方式則會(huì)要求大地和電路的導(dǎo)體不必連接，這種模式的好處在于，不僅能夠有效地避免電路受到大地本身的英系那個(gè)，而且在強(qiáng)化弱電與強(qiáng)電之間的電阻值時(shí)都能夠有效地防止電路中耦合性所造成的電磁干擾，更加有效地將電路上疊堆的電荷進(jìn)行釋放。在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要注意的就是在處理金屬外殼的電氣設(shè)備時(shí)，如果遭受到雷擊，那么設(shè)備的外殼與內(nèi)部的電路可能會(huì)造成高壓電直擊導(dǎo)致絕緣間隙的不穩(wěn)定，從而直接破壞電路。

2.3 不接地網(wǎng)絡(luò)

電力配電中的接地處理如果不能做到在電力系統(tǒng)的配電里，那么如果接地系統(tǒng)出現(xiàn)故障，三相中的其他兩相在進(jìn)行接地電壓處理時(shí)會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄嚯妷骸Ｒ虼?，如果在電壓的處理中不能造成電路返回，那么電源源點(diǎn)的通路就會(huì)受影響。因此，電力故障所形成的電流也只能成為線地之間的電容電流。因此，配電系統(tǒng)中的保護(hù)電器也就無法發(fā)揮電路故障切除的職能。但是，如若將用電設(shè)備的外露導(dǎo)電部分當(dāng)作保護(hù)接地且形成IT系統(tǒng)時(shí)，那么故障電流小并無法切除的問題又會(huì)變成一種優(yōu)勢(shì)存在，也就是說不僅不會(huì)引發(fā)電氣事故，還能夠維持供電的持續(xù)性。這里需要注意的是，由于故障發(fā)生時(shí)，相地電壓會(huì)被升高，所以對(duì)IT系統(tǒng)中的電氣絕緣性能也提出了較高的要求。

3 結(jié)語

綜上所述，該文筆者從常見的接地系統(tǒng)入手，并提出配電系統(tǒng)的接地技術(shù)旨在通過筆者的闡述，能夠讓更多的人們了解到接地技術(shù)的種類，了解到接地技術(shù)在實(shí)施中應(yīng)該注意的各項(xiàng)事宜。同時(shí)，也希望通過筆者的闡述，能夠讓更多的人們認(rèn)識(shí)到接地系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。所以，在選擇具體的接地系統(tǒng)，實(shí)施具體的接地技術(shù)，選擇相關(guān)的技術(shù)設(shè)備時(shí)，必須要根據(jù)實(shí)際的施工技術(shù)情況，實(shí)際的建設(shè)需求，選擇最為合理的技術(shù)方案，從而保證配電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行，為電力客戶提供更為優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

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