低压配电系统中接地故障的防护探讨

宁庆华

摘 要 低压配电系统是一个复杂的工程，为避免电气事故造成的人身伤害，就需要选择合理的接地方式。本文主要是从IT系统、TT系统和TN系统三种接地方式来对其优缺点进行分析，探讨相关措施来提升接地系统的安全性和可靠性。

关键词 低压配电；接地；电流

低压配电系统的设备组成主要包括配电变电所、控制保护设备、低压配电线路、高压配电线路以及配电变压器。对于配电系统而言，接地系统是其中的重要组成之一， 为保证整个电力系统的可靠性和安全性就需要选用正确的接地系统。国内供配电系统的接地方式主要包括IT系统、TT系统和TN系统三种方式，其中TN系统又包括三类，即：TN-C-S系统、TN-S系统和TN-C系统。配电接地系统的配备需要根据工作实际环境，在了解不同接地系统方式适用性的基础上选择，以此来提升系统电路的安全性，避免用电安全事故带来严重损失。

1 低压配电各系统的接地形式

1.1 IT系统

IT系统即中性点不接地系统，在此系统内，电源通过阻抗接地或是不接地，只有无线电压220V、有线电压380V和设备保护接地线PE线，没有零线N（中性线），各自接地为独立。此种接地系统中，如果发生第一次故障，此时电流较小在电器设备的金属外壳上产生的接触电压并不具备危险性，可维持设备正常运行而不去切断电源，可通过检查和报警装置来对故障进行消除。如果此系统内出现第二次故障则要及时将电源切断。第二次故障发生在中性线或是TI系统内的时候应对故障进行及时排除。IT系统的特点是出现故障不影响供电情况，适用于对用电情况要求较高的场所，如井下和手术室等。

1.2 TT系统

TT系统即保护接地系统，在此保护系统内，电器设备的金属外壳直接接地。在TT供电系统内未配置中性线N，单相用电设备如通信设备等不适应在此系统内。鉴于中性点直接接地，如果出现单相接地的情况，中性点的对地电压为0，未接地的相对电压则不出现改变。

TT系统适应于中性线路输出单相、三相用电需求较大的场合，在提升安全效果方面可以通过漏电保护装置来实现。在TT系统的实际应用中，施工单位处于减少材料的目的，使其电源满足临时用电需求，配备有专用保护线。分开工作零线N与此保护线PE线，这样就可以保证：在工作零线和接地线共用的情况下不会出现电的联系；正常运行过程中，专用保护线内不会出现电流，而工作零线则可以。该系统能应用于分散的接地保护情况下。系内出现的故障后，电压不会传递，易于发现断线位置，保护接地点在设备周边[1]。

1.3 TN系统

TN系统即保护接零。发生故障后，电器设备的金属外壳会带电，可能导致零线短路和相线短路，有着很小的回路电阻和很大的电流变，电源会因为保护装置或熔断电熔丝而切断，以此来保护电路系统不受损坏。TN系统通常为三相电网采用中性点接地，电气设备的外部金属部件可以连接到系统接地点，出现碰壳短路的情况下，在金属导线的连接下，短路电流会流向地面而形成闭合回路导致了单相短路，形成的极大电流会触发保护装置而切除故障。TN系统又可以分为TN-C-S系统、TN-S 系统和TN-C系统三类。

在TN-C系统内，所有的PE线和N线是合在一起，共用工作零线N和保护零线PE，如果出现外壳接触和相线故障，在中性线的导流作用下，较大的故障电流会进入接地点。TN-C系统多应用于有着较平衡的三相负荷情况中。如果三相负荷为不平衡的情况，就会造成PE线不平衡的电流，会引发设备金属外壳带电，对人身财产都是很大的安全隐患。

2 漏电保护的防范

在做好低压配电系统的用电安全工作方面，除了对其接地原理和注意事项进行深入了解外，还需要从人员管理和设备系统技术保护两个方面进行提升。

2.1 加强电器操作人员管理

首先是要制定健全的操作规程，对电气操作人员的动作进行规范使其在不同的工作环境中能做出最适应的操作。其次是加强从业人员的培训工作，加强用电操作的熟练程度通过培训来对操作人员的安全防范意识和技能水平进行提升，严令禁止未经许可或非电器专业人员进行相关电气操作[2]。

2.2 做好设备系统技术保护

工作中涉及的相关电气设备系统必须在相关规定下制定合理的保护措施，主要有安装漏电保护器、合理选择保护地线以及实施等电位联结三种方式。

在低压配电系统的防漏电措施中，仅仅依靠现有配置并不能完全做好保护工作， 还需要选用防火漏电保护器安装在设备或建筑的进线处，还可将漏电保护器安装在用户开关箱和电源总配电箱处来防止出现大面积断电，保证特殊场合需求。应设置合理的额定动作时间来使之与额定动作电流配合，实现分级保护。

在保护接地线方面，要通过严格计算来对接地线和保护零线的截面积进行确认，确保接线端子不出现松动。监管人员要做好巡查工作，确保地线连接的完好。通常情况下，电器设备的保护接地电阻不能超过4Ω，在需要较大的熔断电流情况下，就需要对用电设备进行核算，对接地线的截面积进行适当调整。

等电位联结措施是通过导线将建筑物装置或管道与保护接地零线相连，以此来保证建筑物内的电位均衡。在实际运行过程中，漏电保护器会因为磨损或是自身质量问题而存在失灵的情况，此时就不能只靠这一措施来保证，而等电位联结就很好地补充了这一问题。其能有效避免设备、漏电线路之间的产生火花或电弧，以此来防止漏电可能导致的火灾[3]。

随着经济的发展，电气安全在社会发展中呈現越来越重要的作用。要想保证电气配电系统的安全性，就要在了解其原理的基础上制定科学的措施来进行保护，提升安全防范意识来应对漏电事故的发生。在低压配电系统中，接地故障的防范主要可从加强人员管理和做好设备系统技术两个方面来提升，以此保障用电安全。

参考文献

[1] 马成廉，刘连光，闫旭东，等.高压直流输电接地极电流场相关问题研究[J].电网与清洁能源，2016，32（02）：63-71.

[2] 南寅，王雪楠，樊树银，等.能够防止一点接地导致继电保护误动的安全型直流绝缘检测系统[J].电力系统保护与控制，2014，42（07）：134-139.

[3] 杨文斌，周浩.风电机组果电压保护与防雷接地设计[J].高电压技术，2008，（10）：2081-2085.