低压配电系统中的保护接地和保护接零问题

陈宏兴

摘 要：就目前而言，我国相关技术人员预防电气设备外壳漏电采取的主要方法是保护接地和保护接零。对不同的配电或供电方式采用不同的保护手段，从而达到对低压配电系统的保护。下文将对低压配电系统保护接地和保护接零进行分析和探讨。

关键词：低压配电系统;保护接地;保护接零

前言

保护接地和保护接零是低压配电系统中最常使用的安全保护措施。保护接地是指将电器外壳的导线和大地相连接，当电器出现漏电状况时，因为电器外壳和大地电位相等，所以可以使人体接触电器时而避免发生触电事故。保护接地的同时还能消减电磁场对电器产生的干扰、隔绝静电，从而对电器起到保护作用;保护接零主要是指将电网的零线与电工设备的金属性外壳连接起来，从而达到对人体的保护效果。

1关于接零接地保护系统的分析

1.1保护过电压和过电流

在电力施工现场往往会发生因为电流、電压超出合理范围致使工作人员身体受伤的问题，其中赋有代表性的现象就是雷电对电力设施造成的威胁。尽人皆知，在雷雨环境中，电力设施在雷电影响下会形成较大电流，若不科学的指引这些电流通过，便会导致电力设施显现一定程度的破损，甚至还会致使其发生自燃现象，进而爆发火灾事故。对雷电的防范是电力现场施工中至关重要的防范手段。在电力体系中针对雷电的防范大部分是利用接零接地体系来达成防范目标的，此体系将雷电形成的电流科学的导向地面，以此杜绝了电力设施所要承受的伤害，从而保障施工人员的生命安全。

1.2规范标准电压

在电力体系内，所有电压器均是一种单独的电源，这种电源全部拥有自身的电压，如果电压不一致将会为电力体系的顺利运作造成不良威胁，促使电力体系的运作质量和速率变低，所以要积极制定标准电压，规范电压的落实成为了一种有效措施。只有在此基础上，才能明确所有体系间的联系，进一步提高电力系统的运作水平，保证其顺利进行。

1.3电力系统的顺利运作

确保电力系统的顺利运作是接零接地保护体系的核心任务。此体系实现这一目的关键在于利用保持体系三相电压间的均衡，以此保障整个系统的合理运作，简单来讲就是通过接地体系中的接地方式来完成的。

对于上述三点所涉及到的重要内容，是接零接地体系的3种核心目的，完成此目的的衡量标准是电力系统能够顺利满足用电需求，从而提升电力现场施工效率。

2对接零接地系统的类别划分

对其进行类别划分，主要包括IT、TN、TT系统，这是接零接地体系的基础类别，是通过英文字母来进行区分的。首字母表示的意思是电源接地点和地的联系，次字母表达的意思是和地面的连结形式，T则说明电气设施的金属外部构造和地面连结。

2.1有关IT系统

对于这种系统来说，电源系统常常和地面分离，即使因为一些特殊状况和地面接触，却依然是高阻抗来实现的。在相连进程中，还单独安装了阻抗检测设施。这样做的最终目标是为了随时随地的对阻抗进行监控和检测，以此确保IT系统的顺利运作。

2.2有关TT系统

这种系统最突出的特征主要体现在：此系统电力设施并非通过一致的电源来实行径直触地的，而是电力设施本身展开直接触地。TT系统所彰显的核心优势是其能规避外部环境的骚扰。其自身具备良好的抗干扰性能，能将外部的中性线产生的低频、高频噪声最大化进行优化。恰恰是因为这个优势，让这个系统能快速顺应较为糟糕的氛围和需求较高的区域。与此同时，这里要引起格外重视的是，这个系统并不会随着中性线的损坏而发生变化，不被其左右，这成为此系统中不容小觑的优势。

2.3有关TN系统

在接零接地体系中具有代表性，同时也比较关键的系统便是TN系统。在这种系统内，通常情况下均是利用电压器、发电机的中性点和地面实施相连作业，连结形式往往是利用电力设施的金属外部构造和地面进行连结。二者间连结的线便是protecting earthing，即人们口中常常提高的地线（PE线）。在这一系统中和中性点彼此连结或和回路线连结的线称为N线，也叫作中性线。TN系统有诸多种类，主要较有代表性的囊括以下几种，依次是TN-C、TN-C-S、TN-S。

在第一个系统内，N线和保护地接线二者是整合成一条线的，此系统的关键目的在于要完成减少零线的对地电压。要想实现这一目的，必须要在问题电流通过零线到达中点之后，在形成的短路电流超过合理范围内的条件下，利用电流保护器关闭电源，以此减少零线的对地电压。

在第三个系统内，N线和保护接地线均是连结在电源相同的一面，TN-S系统广泛存在于距实际施工现场不远的配电所中。

3保护低压配电系统变压器接地保护配置的策略与方法

3.1考虑单相接地保护的配置

相较于其它配电系统的负荷而言，在低压配电系统中其系统的负荷是较多的，因此在考虑降低保护配置成本的情况下，在实际的低压配电系统中大多都是实用速断保护兼做单相接地保护，而摒弃了在配置单独的接地保护在每个回路的这种想法。正是由于在实际操作中实用速断保护兼做单相接地保护，由此对于其装置的灵敏性与可靠性提出了非常高的要求，不仅仅是在生产阶段，在装置的设计阶段就需要对其进行细致的考察与严格的校验。

同时由于不再在每个回路都单独的配置接地保护，还需要考虑到接地故障发生，但是回路的速断保护不能够及时跳闸的意外情况。再这样的意外下，可以对变压器低压侧单相接地保护设定一个比较小的整定值，这样就为低压配电系统提供了一个接地保护后备，进而避免意外事故的进一步扩大，造成严重损失。

3.2考虑CT的安装位置

由于CT安装位置对于保护装置的影响较大，因此应该着重考虑CI的安装位置，但是CT的安装位置不是一个因素能够决定的，在实际进行安装时，要对单相接地保护判据进行计算与考虑，与此同时再加上对单相接地保护装置的考虑，在这些理论因素之外，同时还要考虑实际安装的场所空间、预算支出等各种因素，只有将综合起来进行分析，才能够决定CT的最为合适的安装位置。

3.3考虑单相接地保护整定的上下级配合关系

选定合适的CT位置只是实现保护配置能够可靠、高效运行的一个保障，同时还要根据系统设计和实际安装情况考虑单相接地保护整定中上下级之间相互配合。在上下级配合中，比较重要的就是配电变压器低压侧接地保护定值与断路器自带接地保护的配合关系，两个装置如何能够实现相互配合，相互补充，要根据实际情况与设计图纸来具体进行确定。

结语

不可否认低压配电系统在目前国内应用范围积极广泛，尤其是在核电厂中的应用，对于核电厂的生产效率与效益都有着非常重要的影响，因此要加强对低压配电系统中变压器接地保护装置的关注，解决在保护装置中存在的各种问题，增强保护装置的可靠性，避免意外事件的发生以及扩大，只有这样才能够最大程度上保证生产的正常进行。[7]而如何进一步提高保护装置的灵敏度以及整个系统的整定灵活性不仅仅是我们当下所需要考虑与改进的问题，也是我们将来需要持续关注的问题。

参考文献

[1]吴舒萍.低压配电系统中接地与接零保护的分析与应用[J].湖南理工学院学报（自然科学版）.2014（03）.

[2]覃春江.智能化低压配电系统的发展与应用[J].南方农机.2018（12）.

[3]孙向群.电厂低压配电系统的安全性研究[J].科技与创新.2015（07）.

[4]王吉晨.低压配电系统中接地故障的保护研究[J].黑龙江科技信息.2016（24）.