低壓電氣裝置保護接地系統(tǒng)常見問題分析

1、<p>　　低壓電氣裝置保護接地系統(tǒng)常見問題分析</p><p>　　[摘 要]隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及信息技術(shù)的不斷進步，電力系統(tǒng)不斷趨向自動化。本文敘述分析低壓電氣裝置與線路的接地型式、要求以及適用范圍并對常見低壓接地出現(xiàn)的問題進行分析和提出解決和預防故障保護的具體措施。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]低壓電氣裝置接地型式接地保護故障 措施 </p><p&g

2、t;　　中圖分類號：F407.42 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）13-0041-01 </p><p>　　接地在電氣技術(shù)上具有很高的重要性、普遍性和復雜性。各種系統(tǒng)均有多種復雜的接地要求，而且是與系統(tǒng)緊密聯(lián)系的組成部分。 </p><p>　　一、低壓系統(tǒng)的接地型式、要求及其適用范圍 </p><p>　　在過去的低壓配電的接地系統(tǒng)的設(shè)

3、計規(guī)范和標準中、雖然己經(jīng)為確保設(shè)備和人身的安全、提供有相當完善和行之有效的保護方案。然而，對于確保信息網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全的保護措施卻顯得“相對欠缺”?；谏鲜銮闆r，當我們在處理信息網(wǎng)絡(luò)的接地設(shè)計問題和不同方案的爭論時，不宜完全拘泥于現(xiàn)有的設(shè)計規(guī)范。對信息網(wǎng)絡(luò)時代的低壓配電系統(tǒng)的接地系統(tǒng)而言，它不僅需要保護供電線路、用電設(shè)備和人身能安全、可靠地運行。而且，更需要保護好被信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所處理、存貯的和傳送的數(shù)據(jù)的安全性。為此，當我們在設(shè)計接地系統(tǒng)

4、時，不僅需要考慮各種“接地線”的接地電阻。還需高度重視接地阻抗；“地線”的實際布線方式；用戶對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的日常管理和維護“是否合理”等因素。實踐證明：設(shè)計合理的接地系統(tǒng)及正確的布線施工是確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獲得高效、寬帶運行特性的前提條件之一。 </p><p>　　1、低壓配電系統(tǒng)中的常見接地配置方式 </p><p>　　（1）接地系統(tǒng)的調(diào)控功能：當用電設(shè)備因故發(fā)生“短路”/漏電故障時，確保人身

5、和設(shè)備的安全運行；增強電源設(shè)備、用電設(shè)備的電磁屏蔽效果，確保IT/電信/測試等關(guān)鍵設(shè)備獲得盡可能高的電磁兼容性（EMC）；為IT/電信/測試等關(guān)鍵設(shè)備內(nèi)的電子線路提供統(tǒng)一的、具有“低阻抗運行特性”的參考電平；為IT/電信/測試等關(guān)鍵設(shè)備提供靜電“泄放通道”；確保供電系統(tǒng)能為信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供盡可能低的“零線對地線”電壓；為用電設(shè)備提供安全、可靠的防雷擊、抗浪涌保護。 </p><p>　?。?） 接地系統(tǒng)中各關(guān)鍵的

6、部件的調(diào)控功能 </p><p>　　判斷接地系統(tǒng)的設(shè)計水平高低的重要指標之一是：能否為各種干擾源/“地電流”提供低阻抗型“泄放通道”，以確保在各IT設(shè)備之間實現(xiàn)“等電位連接”。 </p><p>　　2.不同接地系統(tǒng)的兼容性 </p><p>　　同一電源供電的不同建筑物，可分別采用TN和TT系統(tǒng)。同一建筑物內(nèi)宜采用TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)中的一種。如果能夠分設(shè)接地極，

7、二者也可以兼容；由TN系統(tǒng)向局部TT系統(tǒng)供電沒有任何問題，如室外照明。同一電源供電范圍內(nèi)，IT系統(tǒng)不能與TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)兼容。同一建筑物內(nèi)IT系統(tǒng)可以與TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)兼容，只要IT系統(tǒng)與T字頭的系統(tǒng)不并聯(lián)運行。 </p><p>　　3.低壓電氣裝置的接地要求 </p><p><b>　　（1）一般要求： </b></p><p>　　

8、種類：防護接地；功能接地。系統(tǒng)接地型式和保護導體，是自動切斷電源法的重要組成部分。外露可導電部分接PE線，PE線按不同系統(tǒng)的要求接地?？赏瑫r觸及者應(yīng)接到同一個接地系統(tǒng)上。 </p><p>　?。?）各種系統(tǒng)的接地要求： </p><p>　　TN系統(tǒng)：外露可導電部分應(yīng)通過保護導體與電源系統(tǒng)的接地點連接。一般情況下應(yīng)滿足的條件：ZsIa≤U0；為減小故障回路的總阻抗Zs，PE線應(yīng)盡量靠近相

9、線。相對地故障的異常情況下：RB/RE≤50（U0～50）。 </p><p>　　TT系統(tǒng)：受同一保護電器保護的所有外露可導電部分應(yīng)接至共同的接地極上。中性線不應(yīng)重復接地應(yīng)滿足的條件：RAIa≤50V。 </p><p>　　IT系統(tǒng)：裝置的任何帶電導體不應(yīng)直接接地。外露可導電部分單獨地、成組地或集中地接地。單獨或成組接地時，第二次故障的保護應(yīng)符合TT系統(tǒng)的要求；集中接地時，第二次故障的

10、保護應(yīng)符合TN系統(tǒng)的要求。應(yīng)滿足的條件：RAId≤50V。 </p><p>　　二、建筑物電氣裝置接地裝置常見問題與接地保護 </p><p>　　多芯電纜中的導體；固定安裝的裸露的或絕緣的導體；與帶電導體共用的外護物；符合規(guī)定條件的電纜金屬護套、屏蔽層、鎧裝、金屬編織物、同心導體、金屬導管；好多國家允許用電纜托盤和梯架。規(guī)定條件是：保證穩(wěn)定的電氣連續(xù)性；滿足最小截面的要求。電氣設(shè)備、母

11、線槽的金屬外護物或框架可用作保護導體，除符合上述規(guī)定條件外，還要求預留與其他保護導體連接的分接點。 </p><p>　　1.低壓電氣裝置的接地配置 </p><p>　　（1）TN系統(tǒng)不存在應(yīng)力電壓升高問題。防電擊的措施如下：故障電壓能在規(guī)定的時間內(nèi)被切斷；或建筑物內(nèi)實施總等電位聯(lián)結(jié)，“接觸電壓實際為0V”；或低壓系統(tǒng)接地單設(shè)接地極。 </p><p>　?。?）

12、TT系統(tǒng)不存在接觸電壓升高問題。防絕緣擊穿的措施如下：應(yīng)力電壓及其切斷時間適合低壓設(shè)備的絕緣水平；或低壓系統(tǒng)接地單設(shè)接地極；降低高壓接地故障電流Ⅰm和接地電阻R，使其乘積不超過1200V。高、低壓系統(tǒng)分設(shè)接地極時，所內(nèi)低壓設(shè)備的應(yīng)力電壓將升高ImR，應(yīng)在與其絕緣水平相對應(yīng)的時間內(nèi)被切斷。？TT系統(tǒng)配電線路接地故障保護的動作特性應(yīng)符合下式 </p><p>　　RAIa≤50 V </p><p

13、>　　式中 RA――外露導電部分所接接地極和PE線電阻之和（Ω）； </p><p>　　Ia――保證保護電器切斷故障回路的動作電流（A）。 </p><p>　　由于TT系統(tǒng)的故障電流不易準確計算，長延時過電流保護Ia值實際上難以確定，而TT系統(tǒng)的故障電流較小，過電流保護難以滿足靈敏度要求，因此TT系統(tǒng)中應(yīng)采用漏電保護器作接地故障保護。 </p><p>　

14、?。?）IT系統(tǒng)發(fā)生第一次一相接地故障時，故障電流為另兩相對地電容電流的相量和，故障電流很小，外露導電部分的故障電壓限制在50 V及以下，不需要中斷供電，只需設(shè)置絕緣監(jiān)視裝置進行聲光報警，以便盡快排除故障。 </p><p>　　第一次接地故障時保護電器動作特性應(yīng)符合下式 　　RAId≤50 V </p><p>　　式中RA――外露導電部分所接接地極的接地電阻（Ω）； </p&g

15、t;<p>　　Id――發(fā)生第一次接地故障時的故障電流（A）。 </p><p>　　當發(fā)生第二次異相接地故障時，當IT系統(tǒng)外露導電部分為單獨接地，其防電擊要求和TT系統(tǒng)相同；若外露導電部分為共同接地，其防電擊要求和TN系統(tǒng)相同。 </p><p>　　IT系統(tǒng)中的漏電保護器主要用于切除兩處異相同時接地故障。應(yīng)根據(jù)具體情況按需要裝設(shè)。 IT系統(tǒng)兩處異相同時接地故障，IT系統(tǒng)內(nèi)

16、外露導電部分分別裝設(shè)接地極，這時故障電流流經(jīng)兩個接地極電阻，故障回路的切斷應(yīng)符合TT系統(tǒng)接地故障保護的要求。IT系統(tǒng)兩處異相同時接地故障，IT系統(tǒng)內(nèi)外露導電部分公用一個接地極，這時故障電流將流經(jīng)PE線形成的金屬短路，故障回路的切斷應(yīng)符合TN系統(tǒng)接地故障保護的要求。為了用電安全，采用了接地故障保護后，仍需要可靠的接地采用等電位連接。等電位聯(lián)結(jié)的作用是降低故障情況下，電氣設(shè)備間、電氣設(shè)備與其他設(shè)備間的接觸電壓，使人體在接觸時，身體所承受的電

17、壓降至最低。 </p><p><b>　　2.單相接地保護 </b></p><p>　　當過電流保護電器不能滿足要求時，可以采用帶有單相接地保護的斷路器或者進行設(shè)零序電流保護措施。斷路器的單相接地保護功能的實現(xiàn)原理有剩余電流型和零序電流型兩種。剩余電流型是利用四個電流互感器分別檢測三相電流和中性線（N線）的電流。無論三相電流平衡與否，則此矢量和為零（嚴格講為線路與

18、設(shè)備的正常泄露電流）；當發(fā)生某一相接地故障時，故障電流會通過保護線PE及與地相關(guān)連的金屬構(gòu)件，此時電流為接地故障電流加正常泄露電流。接地電流達到脫扣器整定電流時，即可報警或驅(qū)動短路器動作，實現(xiàn)單相接地保護。零序電流型是在三相上各安裝一個電流互感器，檢測三相的電流矢量和，即零序電流Io。（Ia+Ib+Ic+In=Io。）當發(fā)生某一相接地故障時，此時電流為接地故障電流加正常泄露電流，與脫扣器整定值比較，即可區(qū)分出接地電流，實現(xiàn)單相接地保護。

19、 </p><p><b>　　三、結(jié)束語 </b></p><p>　　只有經(jīng)過這樣全方面的接地保護后，整個電力系統(tǒng)在使用時才能達到節(jié)能的效果，使得社會和經(jīng)濟得到最大的雙重效益。隨著社會的進步與發(fā)展，科技也在不斷的創(chuàng)新，從而推動著電力技術(shù)也在不斷進步，低壓電氣裝置保護接地系統(tǒng)也在不斷的朝著更好的方向發(fā)展。 </p><p><b>

20、　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]張旭東.配電變壓器低壓系統(tǒng)的接地[J].中國水能及電氣化，2009，（4）：19-22. </p><p>　　[2]廖玉文.建筑電氣低壓配電設(shè)計中各種接地系統(tǒng)探討[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2012，（1）：261. </p><p>　　[3]孫大偉.低壓電氣裝置保護接地系統(tǒng)的若干探討[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2