低壓電氣裝置保護(hù)接地系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題分析

1、<p>　　低壓電氣裝置保護(hù)接地系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題分析</p><p>　　[摘 要]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力系統(tǒng)不斷趨向自動(dòng)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(duì)常見(jiàn)低壓接地出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析和提出解決和預(yù)防故障保護(hù)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(hù)故障 措施 </p><p&g

2、t;　　中圖分類號(hào)：F407.42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(fù)雜性。各種系統(tǒng)均有多種復(fù)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(guò)去的低壓配電的接地系統(tǒng)的設(shè)

3、計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中、雖然己經(jīng)為確保設(shè)備和人身的安全、提供有相當(dāng)完善和行之有效的保護(hù)方案。然而，對(duì)于確保信息網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全的保護(hù)措施卻顯得“相對(duì)欠缺”。基于上述情況，當(dāng)我們?cè)谔幚硇畔⒕W(wǎng)絡(luò)的接地設(shè)計(jì)問(wèn)題和不同方案的爭(zhēng)論時(shí)，不宜完全拘泥于現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)范。對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的低壓配電系統(tǒng)的接地系統(tǒng)而言，它不僅需要保護(hù)供電線路、用電設(shè)備和人身能安全、可靠地運(yùn)行。而且，更需要保護(hù)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(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)接地系統(tǒng)

4、時(shí)，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(shí)際布線方式；用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的日常管理和維護(hù)“是否合理”等因素。實(shí)踐證明：設(shè)計(jì)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(yùn)行特性的前提條件之一。 </p><p>　　1、低壓配電系統(tǒng)中的常見(jiàn)接地配置方式 </p><p>　　（1）接地系統(tǒng)的調(diào)控功能：當(dāng)用電設(shè)備因故發(fā)生“短路”/漏電故障時(shí)，確保人身

5、和設(shè)備的安全運(yùn)行；增強(qiáng)電源設(shè)備、用電設(shè)備的電磁屏蔽效果，確保IT/電信/測(cè)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(cè)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(yùn)行特性”的參考電平；為IT/電信/測(cè)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(duì)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(hù)。 </p><p>　　（2） 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(jì)水平高低的重要指標(biāo)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(shí)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(méi)有任何問(wèn)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(yùn)行。 </p><p>　　3.低壓電氣裝置的接地要求 </p><p><b>　?。?）一般要求： </b></p><p>　　

8、種類：防護(hù)接地；功能接地。系統(tǒng)接地型式和保護(hù)導(dǎo)體，是自動(dòng)切斷電源法的重要組成部分。外露可導(dǎo)電部分接PE線，PE線按不同系統(tǒng)的要求接地。可同時(shí)觸及者應(yīng)接到同一個(gè)接地系統(tǒng)上。 </p><p>　　（2）各種系統(tǒng)的接地要求： </p><p>　　TN系統(tǒng)：外露可導(dǎo)電部分應(yīng)通過(guò)保護(hù)導(dǎo)體與電源系統(tǒng)的接地點(diǎn)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(duì)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(hù)電器保護(hù)的所有外露可導(dǎo)電部分應(yīng)接至共同的接地極上。中性線不應(yīng)重復(fù)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(dǎo)體不應(yīng)直接接地。外露可導(dǎo)電部分單獨(dú)地、成組地或集中地接地。單獨(dú)或成組接地時(shí)，第二次故障的保護(hù)應(yīng)符合TT系統(tǒng)的要求；集中接地時(shí)，第二次故障的

10、保護(hù)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(jiàn)問(wèn)題與接地保護(hù) </p><p>　　多芯電纜中的導(dǎo)體；固定安裝的裸露的或絕緣的導(dǎo)體；與帶電導(dǎo)體共用的外護(hù)物；符合規(guī)定條件的電纜金屬護(hù)套、屏蔽層、鎧裝、金屬編織物、同心導(dǎo)體、金屬導(dǎo)管；好多國(guó)家允許用電纜托盤(pán)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(hù)物或框架可用作保護(hù)導(dǎo)體，除符合上述規(guī)定條件外，還要求預(yù)留與其他保護(hù)導(dǎo)體連接的分接點(diǎn)。 </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(wèn)題。防電擊的措施如下：故障電壓能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)被切斷；或建筑物內(nèi)實(shí)施總等電位聯(lián)結(jié)，“接觸電壓實(shí)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(wèn)題。防絕緣擊穿的措施如下：應(yīng)力電壓及其切斷時(shí)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(guò)1200V。高、低壓系統(tǒng)分設(shè)接地極時(shí)，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(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)被切斷。？TT系統(tǒng)配電線路接地故障保護(hù)的動(dòng)作特性應(yīng)符合下式 </p><p>　　RAIa≤50 V </p><p

13、>　　式中 RA――外露導(dǎo)電部分所接接地極和PE線電阻之和（Ω）； </p><p>　　Ia――保證保護(hù)電器切斷故障回路的動(dòng)作電流（A）。 </p><p>　　由于TT系統(tǒng)的故障電流不易準(zhǔn)確計(jì)算，長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流保護(hù)Ia值實(shí)際上難以確定，而TT系統(tǒng)的故障電流較小，過(guò)電流保護(hù)難以滿足靈敏度要求，因此TT系統(tǒng)中應(yīng)采用漏電保護(hù)器作接地故障保護(hù)。 </p><p>　

14、　（3）IT系統(tǒng)發(fā)生第一次一相接地故障時(shí)，故障電流為另兩相對(duì)地電容電流的相量和，故障電流很小，外露導(dǎo)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(jìn)行聲光報(bào)警，以便盡快排除故障。 </p><p>　　第一次接地故障時(shí)保護(hù)電器動(dòng)作特性應(yīng)符合下式 　　RAId≤50 V </p><p>　　式中RA――外露導(dǎo)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(shí)的故障電流（A）。 </p><p>　　當(dāng)發(fā)生第二次異相接地故障時(shí)，當(dāng)IT系統(tǒng)外露導(dǎo)電部分為單獨(dú)接地，其防電擊要求和TT系統(tǒng)相同；若外露導(dǎo)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(hù)器主要用于切除兩處異相同時(shí)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(shí)接地故障，IT系統(tǒng)內(nèi)

16、外露導(dǎo)電部分分別裝設(shè)接地極，這時(shí)故障電流流經(jīng)兩個(gè)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(hù)的要求。IT系統(tǒng)兩處異相同時(shí)接地故障，IT系統(tǒng)內(nèi)外露導(dǎo)電部分公用一個(gè)接地極，這時(shí)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(hù)的要求。為了用電安全，采用了接地故障保護(hù)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(shí)，身體所承受的電

17、壓降至最低。 </p><p><b>　　2.單相接地保護(hù) </b></p><p>　　當(dāng)過(guò)電流保護(hù)電器不能滿足要求時(shí)，可以采用帶有單相接地保護(hù)的斷路器或者進(jìn)行設(shè)零序電流保護(hù)措施。斷路器的單相接地保護(hù)功能的實(shí)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(gè)電流互感器分別檢測(cè)三相電流和中性線（N線）的電流。無(wú)論三相電流平衡與否，則此矢量和為零（嚴(yán)格講為線路與

18、設(shè)備的正常泄露電流）；當(dāng)發(fā)生某一相接地故障時(shí)，故障電流會(huì)通過(guò)保護(hù)線PE及與地相關(guān)連的金屬構(gòu)件，此時(shí)電流為接地故障電流加正常泄露電流。接地電流達(dá)到脫扣器整定電流時(shí)，即可報(bào)警或驅(qū)動(dòng)短路器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)單相接地保護(hù)。零序電流型是在三相上各安裝一個(gè)電流互感器，檢測(cè)三相的電流矢量和，即零序電流Io。（Ia+Ib+Ic+In=Io。）當(dāng)發(fā)生某一相接地故障時(shí)，此時(shí)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(shí)現(xiàn)單相接地保護(hù)。

19、 </p><p><b>　　三、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　只有經(jīng)過(guò)這樣全方面的接地保護(hù)后，整個(gè)電力系統(tǒng)在使用時(shí)才能達(dá)到節(jié)能的效果，使得社會(huì)和經(jīng)濟(jì)得到最大的雙重效益。隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，科技也在不斷的創(chuàng)新，從而推動(dòng)著電力技術(shù)也在不斷進(jìn)步，低壓電氣裝置保護(hù)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(xiàn) </b></p><p>　　[1]張旭東.配電變壓器低壓系統(tǒng)的接地[J].中國(guó)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(jì)中各種接地系統(tǒng)探討[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2012，（1）：261. </p><p>　　[3]孫大偉.低壓電氣裝置保護(hù)接地系統(tǒng)的若干探討[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2