浅谈低压配电系统中的保护接地论文

浅谈低压配电系统中的保护接地内容摘要：保护接地 接地保护 接零保护 工作接地 重复接地 中性线名词解释 常见低压配电系统供电方式（IT 系统 TT系统 TN 系统） 接地保 护和接零保护的区 别及应用范围和注意事项 保护线和零线在应用中注意事项（TT 系统 TN-S 系统 TN-C 系统） 漏电保护器在不同系统中的应用注意事项 保 护接地中的重复接地 接地电阻的阻值要求 结束语 低压配电系统中确保安全用电的措施之一就是保护接地，但是在实际工作中如何正确选择和使用接地保护、接零保护、重复接地等是较难的，许多电气工作中都不能正确使用这些保护措施。我就这些保护措施和工作中容易出现的常见错误谈一下本人的经验和看法。一、容易混淆的概念首先回顾一下与保护接地相关的名词解释。1、保护接地：为保障人身安全、防止间接触电，将设备的外露可导电部分进行接地，称为保护接地。保护接地根据其接地方式可分为接地保护和接零保护；2、接地保护：设备的外露可导电部分经各自的接地保护线分别直接接地叫接地保护，此线称为接地保护线或 PE 线。3、接零保护：设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点（通过接地体接地）直接电气连接叫接零保护，此线称为保护接零线或保护中性线（PEN 线） ；4、工作接地：为了保正电力系统的正常运行，在电力系统中将需要的电气装置导电部分任何一点（通常为电源中性点）接地，称为工作接地。交流系统中，此点一般为中性点如变压器中性点接地，或发电机中性点接地；5、重复接地：为确保保护安全可靠，除在变压器或发电机中性点处进行工作接地外，还可在保护线（PEN 线或 PE 线）其它地方进行必要的接地外，还可在保护线(PEN 线或 PE 线）其它地方进行必要的接地将与地再次作电气连接，称为重复接地；6、中性线是从发电机或电力变压器中性点引出的线，如果不接地就成为中线；如果与大地良好接触（大地为零电位） ，此时的中线又称为零线即工作零线（有了它用电设备才能正常工作） 。火线是相对零线而言，通常它的对地电压为 220V（国内） ，它是通过用电设备和零线构成用电回路。二。我国低压配电系统中的三种供电方式在我国低压配电系统根据接地保护的方式不同可分为三种供电方式：IT 系统、 TT 系统和 TN 系统。1、IT 系统IT 系统指电源中性点不接地（或经高阻抗接地） ，而用电设备的金属外壳直接接地。 （图一）其保护原理：若设备外壳没有接地，在发生单相碰壳故障时，设备外壳带上了相电压，此时人接触外壳，就会有危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。而设备的金属外壳有了保护接地后，由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大，在发生单相碰壳时，大部分的接地电流被接地装置分流，流经人体的电流很小，从而对人身安全起保护作用。 L123一一 PE一一PE一一IT一IT 系统适用于环境条件不良，易发生单相接地故障场所，以及易燃、易爆场所如矿井，储气站等。2. TT 系统TT 系统是指电源，中性点直接接地；用电设备的金属外壳也直接接地，但与电源中性点接地无关（两接地体分开） 。 （图二）L123一PE一一PE一一T一 N但 TT 系统在确保安全用电方面还存在不足之处，主要表现：1）.当设备发生单相碰壳故障时，接地电流并不很大，往往不能使保护装置动作，这将导致线路长期带故障运行。2）.当 TT 系统中的用电设备只是由于绝缘不良引起漏电时，因漏电电流往往不大（仅为毫安级） ，不可能使线路的保护装置动作，这也导致漏电设备的外壳长期带电，增加了人身触电的危险。因此，TT 系统必需加装剩余电流动作保护器也称漏电开关（RCD） ，方能成为较完善的保护系统。TT 系统通常适用于供电范围大的公用电网或农村公用低压电力网。3.TN 系统TN 系统是指电网系统有一点直接接地，负载设备的外露导电部分通过保护线路连接到此接地点的系统，即采取接零措施的系统。在此系统中设备金属外壳与零线连接称为接零保护。 （图三）L123一 一一TN一 PENPE一TN 系统又分 TN-S 系统、TN-C 系统和 TN-C-S 系统。TN-S系统是有专用接地保护线（PE 线） ，即接地保护线与工作零线（N线）完全分开的，但都取至变压器中性点的系统；TN-C 系统是接地保护线与工作零线完全共用的系统；TN-C-S 系统是指系统的前半部分接地保护线与工作零线共用（构成 PEN 线） ，后半部分接地保护线（PE）与工作零线（N）分开（不能再合并）的系统。TN 系统主要适用于城镇公用低压电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电网，该系统属于接地保护中的接零保护。三、保护接地在三种低压配电系统中的应用误区和注意事项1.接地保护与接零保护的区别接地保护与接零保护统称为保护接地，是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一项重要技术措施。这两种保护的不同点主要表现在以下方面：一、保护原理不同。接地保护的基本原理是用漏电开关限制漏电设备对地的泄漏电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；接零保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路故障，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二、适用范围不同。接地保护方式适用于 IT 系统和 TT 系统；接零保护方式只适用于 TN 系统。三、线路结构不同。接地保护系统中电源只有相线和中性线即常见的三相三线制或三相四线制，系统中的中性线除电源中性点接地外（TT 系统） ，不得和接地线相连；接零保护系统通常指三相五线制，但三相五线制并不是 TN 系统的唯一标识，其他系统中也可出现。保护接零和保护接地的使用范围：对于以下电气设备的金属部分均应采取保护接零和保护接地措施。 （1）电机、变压器、电气、照明器具、携带式及移动式用电器具等底座和外壳；（2）电气设备的转动装置；（3）电压和电流互感器的二次绕组；（4）配电屏与控制屏的框架；(5) 室内、外配电装置的金属架、钢筋混泥土的主筋和金属围栏；（）穿线的钢管、金属接线盒和电缆头、盒的外壳；（）装有避雷线的电力线路的杆塔和装在配电线路电杆上的开关设备及电容器的外壳。.接地保护与接零保护不能混用系统和系统是具有各自独立特性的系统，正确选择接地保护和接零保护方式，究竟应采取何种保护方式，首先必须取决于其所在的供电系统采取的是何种配电系统。如果客户所在的共用配电网络是系统，应该统一采取接地保护；如果客户所在的共用配电网络是系统，则应统一采取接零保护。系统和系统是具有各自独立特性系统，虽然两个系统都可以为客户提供的单、三相混合电源，但他们之间不仅不能相互替代，同时在保护措施上的要求又是截然不同。这是因为，同一配电系统里，如果两种保护方式同时存在的话，采取接地保护的设备一旦发生相线碰壳故障，零线的对地电压将会升高到相电压的一半或更高，这时接零保护（因设备的金属外壳与零线直接连接）的所有设备上便会带上同样高的电位，使设备外壳等金属部分呈现较高的对地电压，从而危及使用人员的安全。因此，统一配电系统只能采用同一种保护方式，两种保护方式不得混用。在选择保护接地的方式时首先弄清电网的供电方式。如在采用方式供电系统，有些设备需要单独做接地体，在设备与接地体相连时请记住同时也要把配电系统中保护线（）和设备（或独立接地体）相连，否则就造成系统接零保护出现系统的接地保护，这是非常危险的。、保护线和零线均不能接反在日常工作中有些人不重视保护线和零线，甚至将两线混用，这是很危险的，在日常工作中也是容易犯错的。下面就保护线（）和零线（）在不同系统中接反所造成的危害逐一说明：）系统中插座接地端误接线，插座为相地供电。此时若线从点断开，那么插座接地端通过设备带电，接在插座上的设备金属外壳对地也将出现危险电压。 （图四）L123一TNPEDABC）系统中如果插座线和线接反，插座接线正确。此时若线从点断开，那么通过设备可使插座上的电气设备外壳对地将出现电压；若线从点断开，通过设备可使插座上电气设备外壳对地将出现危险电压。 （图五） L123一TN-S一 NPEDFABC）系统中线和线合为一根线但接插座时分别引出线和线。在一个回路中接两个插座，线和线从第一插座并入第二只插座若将两线接反。这时候发生第一只插座线或L123一TN-C一 PENABEF线断线两插座上的电气设备外壳就可能出现危险电位。因此在系统中线和线不应在插座内并头，应在上一级并头，一般在配电箱内并头：或在配电箱中引出线和线作为主线，各插座在主线上并接。 （图六）、漏电保护器在不同系统中应用时的注意事项安装剩余电流保护器（RCD）是防止低压电网剩余电流造成危害的有效的技术措施。在选择安装 RCD 时，不仅要充分考虑供电线路、供电方式、供电电压及系统的接地型式：还要严格区分中性线和保护线：中性线应接入 RCD（中性线一旦经过 RCD 就不得再作为保护线使用，也不得重复接地或接设备外露可导电部分。RCD 出线端的中性线，不得与其他回路共用）保护线不得接入 RCD对于系统，一般采用漏电总保护（中级保护）和末级保护的多级保护方式。对于 TN-C 系统。只有设备端安装末级 RCD漏电保护器使用时注意以下事项：（）漏电保护器适用于电源中性点直接接地或经过电阻、电抗接地的电压配电系统。对于电源中性点不接地系统，则不宜采用漏电保护器。因为后者不能构成泄漏电气回路，即使发生了接地故障，产生了大于或等于漏电保护器的额定动作电流，该保护器也不能及时动作切断电源回路；或者依靠人体接触故障点去构成泄漏电气回路，促使漏电保护器动作，切断电源回路。但是，这对人体仍不安全。显而易见，必须具备接地装置的条件，电气设备发生漏电时，且漏电电流达到动作电流时，就能在 0.1 秒内立即跳闸，切断电源主回路。() 使用漏电保护器时工作零线要通过零序电流互感器。否则，在接通后，就会有一个不平衡电流使漏电保护器产生误动作。（3） 保护线（PE）不准通过零序电流互感器。因为保护线(PE)通过零序互感器时，漏电电流经 PE 保护线有会穿过零序电流互感器，导致电流抵消，而互感