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技術(shù)文章

淺敘低壓配電裝置的接地及其解決方案
DQZHAN技術(shù)訊：淺敘低壓配電裝置的接地及其解決方案
摘要：低壓配電系統(tǒng)保護(hù)接地有不同的方式，只有正確做到概念清楚、具體分析，針對不同用電設(shè)備采用不同的接地方式及接地故障保護(hù)措施，來達(dá)到供電的**性能，才能有效地防止觸電和火災(zāi)發(fā)生，提高**用電水平。

引言

眾所周知低壓配電系統(tǒng)接地是一項復(fù)雜、有關(guān)人身和設(shè)備**的工程，接地型式與接地故障保護(hù)息息相關(guān)，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)不斷趨向自動化。為了保護(hù)低壓電氣設(shè)備**一般只采用一個保護(hù)接地系統(tǒng)，保護(hù)接地系統(tǒng)對建筑物低壓電氣設(shè)備的**及其重要。低壓配電系統(tǒng)保護(hù)接地有不同的方式，只有正確做到概念清楚、具體分析，針對不同用電設(shè)備采用不同的接地方式及接地故障保護(hù)措施，來達(dá)到供電的**性能，才能有效地防止觸電和火災(zāi)發(fā)生，提高**用電水平。保護(hù)接地系統(tǒng)通過長期的實踐總結(jié)出來的重要保護(hù)措施，使低壓電氣裝置能夠**運行，能夠保證建筑物低壓電氣設(shè)備的**。

接地是防止電氣設(shè)備漏電事故的重要**措施

“地”一般是指大地。但在電氣上，卻具有更深一層的含義。接地就是在一個系統(tǒng)的元件和另一個系統(tǒng)之間(或者與某一個參考點之間)建立一個電的傳導(dǎo)路徑。電氣及電子系統(tǒng)中的“地”通常有兩種含義：一種是“大地”，另一種是“系統(tǒng)基準(zhǔn)地”。

接地是指把電氣設(shè)備的某一部分通過接地裝置同大地連接起來;接零是指把電氣設(shè)備正常時不帶電的導(dǎo)電部分(如金屬機(jī)殼) 同電網(wǎng)的零線連接起來。由于大地內(nèi)含有自然界中的水份等導(dǎo)電物質(zhì)，因此它也是能導(dǎo)電的。當(dāng)一根帶電的導(dǎo)體與大地接觸時，便會形成以接地點為球心的半球形“地點場”。此時，接地電流便經(jīng)導(dǎo)體由接地點流入大地內(nèi)，并向四周呈半球形流散。接地與接零是防止電氣設(shè)備一旦漏電而可能發(fā)生觸電事故的重要**措施。

通常將地作為系統(tǒng)的零電位點。理想的地必須是一個零電位、零阻抗的理想導(dǎo)體，其上各點間不應(yīng)存在電位差，它可在系統(tǒng)中作為所有電平的參考點。接地的目的有兩個：一是為了**，稱為保護(hù)接地，二是為信號電壓或系統(tǒng)電壓提供一個穩(wěn)定的零電位的參考點，稱為信號地或系統(tǒng)地。保護(hù)接地是指將電氣設(shè)備平時不帶電的金屬外殼用專門的接地裝置實行良好的金屬性連接。其作用是當(dāng)設(shè)備金屬外殼意外帶電時，將對其地電壓限制在規(guī)定的**范圍內(nèi)，消除或減小觸電的危險。保護(hù)接地*常用于低壓不接地配電網(wǎng)中的電氣設(shè)備。

保護(hù)接地的作用是當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電時，如果人體觸及此外殼時，由于人體的電阻遠(yuǎn)大于接地體電阻，則大部分電流經(jīng)接地體流入大地，而流經(jīng)人體的電流很小。這時只要適當(dāng)控制接地電阻，就可減少觸電事故發(fā)生。但是在TT供電系統(tǒng)中，這種保護(hù)方式的設(shè)備外殼電壓對人體來說還是相當(dāng)危險的。因此這種保護(hù)方式只適用于TT供電系統(tǒng)的施工現(xiàn)場，按規(guī)定保護(hù)接地的電阻不大于4Ω。保護(hù)接地是廣泛應(yīng)用的**技術(shù)措施，主要適用于三相三線制中性點不直接接地的電力系統(tǒng)中。在對地絕緣的電網(wǎng)中，除非另有規(guī)定，否則凡由于絕緣破壞或其他原因而可能呈現(xiàn)危險電壓的金屬部分均應(yīng)接地。

保護(hù)接零是將電氣設(shè)備正常運行時不帶電的導(dǎo)電部分與電網(wǎng)地零線(即中性線)連接起來，用以防止觸電事故的發(fā)生。保護(hù)接零通常用于中性點直接接地、380/220V的三相四線制電網(wǎng)中，還要與其他**措施(如熔斷器、斷路器等)配合使用才能達(dá)到目的。當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電時短路電流經(jīng)零線而成閉合電路，使其變成單相短路故障，因零線的阻抗很小，所以短路電流很大，一般大于額定電流的幾倍甚至幾十倍，這樣大的單相短路將使保護(hù)裝置迅速而準(zhǔn)確地動作，切斷事故電源保證人身**。其供電系統(tǒng)為接零保護(hù)系統(tǒng)，即TN系統(tǒng)。保護(hù)零線是否與工作零線分開，可將TN供電系統(tǒng)劃分為TN-C、TN-S和TNC-S三種供電系統(tǒng)。不管采用保護(hù)接地還是保護(hù)接零，在同一系統(tǒng)中不允許對一部分設(shè)備采取接地，對另一部分采取接零。因在同一系統(tǒng)中如果有的設(shè)備采取接地，有的設(shè)備采取接零，則當(dāng)采取接地的設(shè)備發(fā)生碰殼時，零線電位將升高，而使所有接零的設(shè)備外殼都帶上危險的電壓。
當(dāng)變壓器高壓側(cè)與低壓側(cè)之間的絕緣損壞或高壓線路斷線搭落在低壓配電線路上時，都可能發(fā)生高壓竄入低壓。為防止和減少這種危險，在中性點不接地的低壓配電系統(tǒng)中，除了采取可靠的保護(hù)接地之外，還應(yīng)有防止高壓竄入低壓的保護(hù)措施。為此，在中性點不接地的低壓電網(wǎng)中，應(yīng)使其中性點或某一相經(jīng)過擊穿保險器與大地連接。

在正常情況下，低壓系統(tǒng)保持不接地。當(dāng)高壓竄入低壓時，去穿保險器被擊穿，故障電流經(jīng)接地裝置流入大地，同時使高壓系統(tǒng)相應(yīng)的保護(hù)裝置動作，切斷電源，起到保護(hù)作用。

為保證保護(hù)接零系統(tǒng)的**，將零線上的一處或多處通過接地裝置與大地重復(fù)連接，稱為重復(fù)接地，其作用是：降低漏電設(shè)備的對地電壓，漏電保護(hù)器既可用來保護(hù)人身**，還可用來對低壓系統(tǒng)或設(shè)備的絕緣狀況起到監(jiān)督作用;漏電保護(hù)器安裝點以后的線路應(yīng)是對地絕緣良好;漏電保護(hù)器對兩相觸電不起保護(hù)作用，減少零線斷線時的危險。另外，也使三相負(fù)荷不平衡導(dǎo)致零線對地電壓有所下降，從而減少了危險，縮短了短路故障的持續(xù)時間。由于重復(fù)援地與工作接地形成并聯(lián)，使短路電流加大，從而加快了斷路器的動作時間;改善了架空線路的防雷性能?？梢詫纂娏鬟M(jìn)行分流，從而限制了雷電產(chǎn)生的過電壓;重復(fù)接地是指零線上的一處或多處通過接地裝置與大地再連接，可提高線路的**性。

漏電保護(hù)裝置是在電氣設(shè)備成線路漏電時用以保證人身及設(shè)備**的保護(hù)裝置，又稱觸電保安器。設(shè)備漏電時會出現(xiàn)兩種異?，F(xiàn)象：正常情況下不帶電的金屬部分出現(xiàn)對地電壓;三相電流平衡被破壞，出現(xiàn)零序電流(或電壓)。漏電保護(hù)裝置就是在故障時測得零序電流(或電壓)或?qū)Φ仉妷海?jīng)相應(yīng)轉(zhuǎn)換，使接觸器跳閘切斷電源，實施保護(hù)作用。

低壓系統(tǒng)的接地型式、要求及其適用范圍

在過去的低壓配電的接地系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中、雖然已經(jīng)為確保設(shè)備和人身的**、提供有相當(dāng)完善和行之有效的保護(hù)方案。然而，對于確保信息網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)**的保護(hù)措施卻顯得“相對欠缺”。基于上述情況，當(dāng)在處理信息網(wǎng)絡(luò)的接地設(shè)計問題和不同方案時，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(hù)供電線路、用電設(shè)備和人身能**、可靠地運行。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**性。為此，當(dāng)我們在設(shè)計接地系統(tǒng)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(hù)“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。

國際電工委員會(IEC)規(guī)定低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)接地型式分為TN、IT和T三種系統(tǒng)。

我國配電系統(tǒng)的接地方式已使用IEC規(guī)定,其分類仍然是以配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備的接地組合來分為TN、TT、IT系統(tǒng)三大類，系統(tǒng)特性以符號表示，字母含義為：**個字母表示電源與地的關(guān)系。“T”表示在某一點上牢固接地;“I”表示所有帶電零件與地絕緣或某一點經(jīng)阻抗接地。**個字母表示電氣設(shè)備外殼與地的關(guān)系。“T”表示外殼牢固的接地，且與電源接地?zé)o關(guān),“N”表示外殼牢固地接到系統(tǒng)接地點。其后的字母表示電網(wǎng)中中性線與保護(hù)線的組合方式。“C”表示中線與保護(hù)線是合一的;“S”表示中性線與保護(hù)線是分開的。

TN系統(tǒng)：電源中性點直接接地并引出中性線(N線)，屬三相四線制系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中的電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分都應(yīng)與公共的保護(hù)線(PE線)相連接，PE線與中性線在接地點相連接。我國稱這種系統(tǒng)為保護(hù)接零。TN系統(tǒng)的電源端有一個直接接地點，并引出N線，屬三相四線制系統(tǒng)。系統(tǒng)中用電設(shè)備外殼通過保護(hù)線與該點直接連接，俗稱保護(hù)接零。按照系統(tǒng)中中性線與保護(hù)線的不同組合方式，又分為如下三種形式。

TN—C系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是合一的，稱為TN—C系統(tǒng)。由于投資較少，又節(jié)約導(dǎo)電材料，因此在過去我國應(yīng)用比較普遍。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡或只有單相用電設(shè)備時，PEN線上有正常負(fù)荷電流流過，有時還要通過三次諧波電流，其在PEN線上產(chǎn)生的壓降呈現(xiàn)在用電設(shè)備外殼上，使其帶電位，對地呈現(xiàn)電壓。正常工作時，這種電壓視情況為幾伏到幾十伏，低于**電壓50V，但當(dāng)發(fā)生PEN線斷或相對地短路故障時，使PEN線電位升高，其對地電壓大于**電壓，使觸電危險加大。同時，同一系統(tǒng)內(nèi)PEN線是相通的，故障電壓會沿PEN線傳至其他未發(fā)生故障處，可能會引起新的電氣故障，另外由于該系統(tǒng)全部用PEN線作設(shè)備接地，它無法實現(xiàn)電氣隔離，不能保證電氣檢修人身**，在國際上基本不被采用。
TN—S系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是分開產(chǎn)的，稱為TN—S系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點在于PE線在正常情況下不通過負(fù)荷電流，它只在發(fā)生接地故障時才帶電位，因此不會對接地PE線上其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，所以這種系統(tǒng)適用于數(shù)據(jù)處理，精密檢測裝置等使用。在N線斷線也并不影響PE線上設(shè)備的防止間接觸電**，這種系統(tǒng)多作于環(huán)境條件較差，對**可靠性要求較高及設(shè)備對電磁干擾要求較嚴(yán)的場所。但是這種系統(tǒng)不能解決對地故障電壓蔓延和相對地短路引起中性點電位升高等問題。

TN—C—S系統(tǒng)：系統(tǒng)中的中性線與保護(hù)線先是合一的，然后又分開稱為TN—C—S系統(tǒng)。PEN分為PE線和N線后，不能再與PE線合并或互換，否則它們是TN—C系統(tǒng)。這種系統(tǒng)兼有TN—C系統(tǒng)和TN—S系統(tǒng)的特點，電源線路結(jié)構(gòu)簡單，又保證一定**水平，常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境條件較差或有數(shù)據(jù)處理等設(shè)備的場所，因PE線帶有前端PEN線上某種程度電壓，這樣設(shè)備外殼就帶上電壓，人體接觸后有電擊的可能。

IT系統(tǒng)：電源中性點不接地或經(jīng)阻抗接地，通常不引出中性線(N線)，屬三相三線制系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的PE線分別直接接地。系統(tǒng)中用電設(shè)備外殼與地作直接的電氣連接，俗稱保護(hù)接地。這個接地點與電源端接地點是沒有關(guān)連的，該系統(tǒng)由于所有設(shè)備的外殼是經(jīng)各自的PE線分別直接接地的，各自的PE線間無電磁聯(lián)系，因此也適用于對數(shù)據(jù)處理,精密檢測裝置等供電,這樣就杜絕了危險故障電壓沿PE線傳到其他未發(fā)生故障處。而TN系統(tǒng)由于PE(PEN)線相通的，查找接地故障的原因、地點比較難，因此TT系統(tǒng)被供電部門規(guī)定為給城市公用低電網(wǎng)向用戶供電的接地系統(tǒng)，但是這種接地保護(hù)系統(tǒng)在某些情況下也并不能保證**，當(dāng)系統(tǒng)中設(shè)備的絕緣損壞或發(fā)生相對地短路故障時將使設(shè)備的外殼帶電。如果人體觸及帶電外殼時，因人體接觸電阻遠(yuǎn)大于保護(hù)接地電阻，因此這部分單相短路電流通過接地裝置引入大地，通過人體的電流比較小，從而減少了人體觸電的危險性。

若中性點接地電阻R N=4Ω，設(shè)備外殼與大地之間的電阻R D=4Ω，則故障電流I D=27.5A而一般情況下R D很難做到4Ω，假若R D=7~11Ω,則I D=14.7~20A，由于這么小的單相接地短路電流不足以使線路中的斷路器動作，故障電壓持續(xù)存在，設(shè)備外殼電壓也持續(xù)存在，要想把E D控制在50以下，則R D必須小于1.2Ω。要想使用電設(shè)備實現(xiàn)這樣小的接地電阻是困難的。由此只能選用漏電保護(hù)裝置，并可降低接觸電阻RD的要求。IT系統(tǒng)的電源中性點不接地或經(jīng)阻抗(約1000Ω)接地且通常不引出N線，為三相三線制系統(tǒng)，習(xí)慣稱為不接地系統(tǒng)。系統(tǒng)中的用電設(shè)備外殼與地作直接的電氣連接。用電設(shè)備外殼經(jīng)各自的PE線直接接地，PE線間無電磁聯(lián)系，適用于數(shù)據(jù)處理精密檢測裝置供電。

當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，所有三相用電設(shè)備仍可暫時繼續(xù)運行，另兩相對地電壓將由相電壓升高到線電壓。當(dāng)接地電流大于發(fā)生電弧的*小燃弧電流時，會對用電設(shè)備造成火災(zāi)等危險，人觸及會造**身事故。因此對IT系統(tǒng)來說，應(yīng)裝絕緣監(jiān)察裝置，以此來達(dá)到保護(hù)設(shè)備和人身**的目的。

T 系統(tǒng)： 電源中性點直接接地， 引出中性線( N線)，屬三相四線制系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的PE線分別直接接地。我國將T系統(tǒng)和IT系統(tǒng)統(tǒng)稱保護(hù)接地。

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，確保人身和設(shè)備的**運行;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**、可靠的防雷擊、抗浪涌保護(hù)。
建筑物電氣接地配置關(guān)鍵部件的調(diào)控功能及保護(hù)措施

判斷接地系統(tǒng)的設(shè)計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)備之間實現(xiàn)等電位連接。不同接地系統(tǒng)的兼容性，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，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。

系統(tǒng)接地型式和保護(hù)導(dǎo)體，是自動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。可同時觸及者應(yīng)接到同一個接地系統(tǒng)上。低壓電氣裝置各種系統(tǒng)的接地要求如下：TN系統(tǒng)外露可導(dǎo)電部分應(yīng)通過保護(hù)導(dǎo)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：Z sIa≤U 0;為減小故障回路的總阻抗Z S，PE線應(yīng)盡量靠近相線。相對地故障的異常情況下：R B/R E≤50(U0~50);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：R AI a≤50V;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)電部分單獨地、成組地或集中地接地。

單獨或成組接地時，**次故障的保護(hù)應(yīng)符合TT系統(tǒng)的要求;集中接地時，**次故障的保護(hù)應(yīng)符合TN系統(tǒng)的要求。應(yīng)滿足的條件：R AI d≤50V。

為了使用電氣設(shè)備和相關(guān)用電系統(tǒng)的具有**保障，需要采取各種措施來防止使用人員發(fā)生觸電的危險，同時也減少各種電器設(shè)備用具的損耗率，延長設(shè)備電器的使用壽命。因此，就利用大地的導(dǎo)電性，在其中一處任何一點的通常電位為零。利用大地的這一特性，把低壓配電系統(tǒng)的工作接地相連，當(dāng)發(fā)生故障時候，可以迅速快捷地切斷電源，縮短事故時間，保障**。同時，對于各種電器設(shè)備，將其外表金屬接觸大地，在人與之接觸時候，通過人體的電流會變得很小，大大地減少了觸電的幾率，保證了居民的生命**。

低壓配電系統(tǒng)接地是十分重要的，它與采取什么樣的電擊防護(hù)措施，選用什么樣的保護(hù)裝置，這些防護(hù)措施怎樣實施，都與配電系統(tǒng)接地有關(guān)系。如果選擇不當(dāng)，不但不能實現(xiàn)所要求的保護(hù)，反而會降低供電系統(tǒng)的可靠性。在我國的電網(wǎng)中TN、TT、IT并存使用，但同時也存在著許多不足和缺陷，給人身**帶來一定的威脅。為了提高低壓配電系統(tǒng)**用電水平，人們發(fā)現(xiàn)漏電保護(hù)裝置(RCD)的應(yīng)用在很大程度上彌補(bǔ)了這些缺陷，從而防止觸電和火災(zāi)事故的發(fā)生，大幅度提高**用電水平。低壓電氣裝置的主要接地配置如下：

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。

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和接地電阻，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I mR ，應(yīng)在與其絕緣水平相對應(yīng)的時間內(nèi)被切斷。IT系統(tǒng)中的漏電保護(hù)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)外露導(dǎo)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(hù)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(dǎo)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(hù)的要求。為了用電**，采用了接地故障保護(hù)后仍需要可靠的接地采用等電位聯(lián)結(jié)。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壓降至*低。當(dāng)過電流保護(hù)電器不能滿足要求時，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(yán)格講為線路與設(shè)備的正常泄露電流);當(dāng)發(fā)生某一相接地故障時，故障電流會通過保護(hù)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(dá)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(hù)。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I O(I a+I b+I c+I n=I o)當(dāng)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(hù)。
在電氣設(shè)計中，低壓接地是整個電網(wǎng)中關(guān)鍵的部分，其設(shè)計運行的狀況密切關(guān)系到用戶的切身利益和生命財產(chǎn)**。隨著我國經(jīng)濟(jì)融入世界，經(jīng)濟(jì)科技都得到了飛速的發(fā)展，國家應(yīng)用于電網(wǎng)改造，維護(hù)，管理中的費用和保護(hù)力度也逐漸增大。改革開放以來，我國電網(wǎng)從設(shè)計，到實施，到管理完善，都取得了一系列輝煌的成就，從城市惠及偏遠(yuǎn)農(nóng)村，使國內(nèi)各族人民開始共享社會主義建設(shè)的成果，促進(jìn)了社會和諧，但在享受發(fā)展的同時，由于各種因素，居民的生命財產(chǎn)也受到了一定的損失和威脅，因此，正確認(rèn)識電網(wǎng)系統(tǒng)中和人們密切相關(guān)的低壓接地故障，并采取科學(xué)有力的保護(hù)措施，是一項艱巨而關(guān)鍵的任務(wù)。

低壓配電系統(tǒng)接地與漏電保護(hù)裝置的應(yīng)用隨著我國城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)的不斷改造，對于低壓電網(wǎng)的管理的要求也不斷提高，而漏電保護(hù)裝置對于低壓電網(wǎng)有著至關(guān)重要的作用。在實際運行中，也出現(xiàn)了很多問題，需要不斷地改進(jìn)，從而保障低壓電網(wǎng)的運行。漏電保護(hù)裝置體積輕便、成本低廉、在實際操作中占用空間小、便于安裝，能夠在線路設(shè)備出現(xiàn)故障時對人身、設(shè)備**起到有效地保護(hù)。由于漏電保護(hù)器的特點，優(yōu)于空氣開關(guān)的特殊保護(hù)作用，電力系統(tǒng)和廣大用電客戶從關(guān)注到陸續(xù)使用，有效地降低了漏電事故的發(fā)生，保護(hù)了低壓配電網(wǎng)絡(luò)及人身**。

低壓配電系統(tǒng)接地是保證傳輸電力**，減少損耗，提高電力服務(wù)水平的重要措施，接地故障主要產(chǎn)生有以下因素：一是電路設(shè)計不合理。在電力傳輸路線中，要分區(qū)設(shè)計，據(jù)不同地域，不同的用途來科學(xué)合理設(shè)計電流走向，同時，也要根據(jù)不同的用途來決定連接方式，做到因不同地區(qū)實際而設(shè)計電力路線。做到既符合電力運行規(guī)律又符合當(dāng)?shù)貐^(qū)域的實際情況;二是電力接地材質(zhì)損耗，采用劣質(zhì)電纜，或者是長久不對電纜進(jìn)行維修管理，年久失修，容易產(chǎn)生漏電走火等，進(jìn)一步發(fā)生短路等相關(guān)故障，這是發(fā)生接地故障*直接的原因;三是對整個電網(wǎng)的監(jiān)控不力，由于我國電網(wǎng)覆蓋率廣闊，加之很多地域地形復(fù)雜，氣候多變，這對電網(wǎng)的監(jiān)控管理帶來了一定的困難，受到一定技術(shù)的限制，在很多方面，難以做到實時監(jiān)控，在一些地段發(fā)生故障時候難以做到迅速快捷有效地處理，從而延長到了事故時間，加重了故障所造成的損失;四是管理體制不善，缺乏一定的監(jiān)督機(jī)制，存在著一些工作人員素質(zhì)偏低，缺乏一定的工作技能和服務(wù)心態(tài)，執(zhí)行力低下，加上網(wǎng)域太過廣闊，缺乏一定的監(jiān)督和競爭機(jī)制，使整個管理體制內(nèi)部有所懈怠。

接地故障保護(hù)有如下措施：充分利用線路設(shè)計中的過電流作為接地保護(hù)，采用這樣的方式，充分利用所控制的斷路器，不用增加其他任何設(shè)備，便可以簡單的實現(xiàn)了電氣設(shè)計中低壓接地保護(hù)，但是這種方法需要有嚴(yán)格的技術(shù)執(zhí)行和規(guī)范的運行時間，以便于在故障發(fā)生的**時間，斷路器有可以切斷故障電流的緩沖時間。

充分利用零序電流，讓其成接地故障保護(hù)的關(guān)鍵。

在基爾霍夫定律中，任何節(jié)點的復(fù)電流的代數(shù)和加起來為零。假設(shè)沒有出現(xiàn)接地故障，電氣設(shè)備或者電氣系統(tǒng)也沒有發(fā)生電力泄露，如此，在三相電流中，當(dāng)矢量和在三相負(fù)荷中達(dá)到真正平衡時候，I 0=0，而三相負(fù)荷難以平衡時候，I 0=TN，如果有一個地方發(fā)生了基地故障，那么此地一定會產(chǎn)生一個接地故障的電流，且為單相接地電流。在TN系統(tǒng)中多發(fā)生金屬性的故障短路，故障電流相對很大，因此，要利用過負(fù)荷保護(hù)和短路保護(hù)，安裝相關(guān)過電器，但特殊情況下，要采用漏電起保護(hù)。

相對來講，IT系統(tǒng)中的故障電流則很難以**計算，并且，TT系統(tǒng)中故障電流相對也比較小，因此采用過電流的保護(hù)措施很難以適應(yīng)其靈敏度的高要求，故而，這個系統(tǒng)可以采用漏電保護(hù)器來完成對接地故障的保護(hù)工作。

IT系統(tǒng)中，一般**次接地發(fā)生故障時候，故障電流量會相對很小，外邊露出的導(dǎo)電部分故障電壓也將會被限制在50V以內(nèi)，不用斷電，僅僅設(shè)置絕緣體的監(jiān)控裝置，并進(jìn)行聲光自動報警，便可以盡快排出故障。漏電保護(hù)裝置在不同的接地形式下的安裝使用：對TN系統(tǒng)中裝漏電保護(hù)裝置時，應(yīng)使設(shè)備的外殼與保護(hù)中性線(即PEN線)的連接必須在漏電保護(hù)裝置的電源側(cè)，若保護(hù)線PE接在漏電保護(hù)的負(fù)載側(cè)，則因漏電故障電流的整個回路均穿過漏電保護(hù)裝置而檢測不出來，漏電保護(hù)裝置不動作，同時漏電保護(hù)裝置的負(fù)載側(cè)不能設(shè)置重復(fù)接地，如有重復(fù)接地，會使在無故障情況下發(fā)生誤動作。

TN—C系統(tǒng)安裝漏電保護(hù)裝置前，N線PE線要分開，這就變成TN—C—S系統(tǒng);TN—C—S系統(tǒng)安裝漏電保護(hù)裝置時，必須將相線和N線一同穿過漏電保護(hù)裝置的零序電流互感器，這就應(yīng)選用2極或4極漏電保護(hù)裝置;對TT系統(tǒng)裝設(shè)漏電保護(hù)裝置時，要認(rèn)真檢查線路上重復(fù)接地設(shè)施。
在漏電保護(hù)裝置的負(fù)載側(cè)不能設(shè)置重復(fù)接地，否則將造成漏電保護(hù)裝置的誤動和失效。在分級保護(hù)方案中尤應(yīng)注意這一問題。因為重復(fù)接地對末端漏電保護(hù)裝置來說為電源側(cè)，但對前**的漏電保護(hù)則為負(fù)載側(cè);對IT系統(tǒng)，因系統(tǒng)對地是絕緣的，電氣設(shè)備發(fā)漏電故障時其外殼對地電壓很小，達(dá)不到危險電壓，故不必裝漏電保護(hù)裝置。

低壓配電系統(tǒng)宜采用TN—C—S或TN—S、TT系統(tǒng)，并與漏電保護(hù)裝置正確配合使用。能有效地進(jìn)行觸電和漏電保護(hù)，有效地防止觸電和火災(zāi)發(fā)生，提高了**用電水平。

在電氣化建設(shè)的過程中，結(jié)合以往低壓農(nóng)村配網(wǎng)運行工作經(jīng)驗，在低壓分支線路上安裝**級漏電保護(hù)器，從而縮小了線路接地故障查找范圍，增加了經(jīng)濟(jì)效益，同時有效防止了人身觸電傷亡事故和由漏電引起的電氣火災(zāi)及電器損壞事故的發(fā)生，提高了供電可靠性。

二級漏電保護(hù)的配置大致分為兩種情況：一是干線分路的三相四線供電，一般根據(jù)負(fù)荷要求，選用三相自動重合型100~200A保護(hù)器，分?jǐn)鄷r間為0.1~0.15s，分?jǐn)嗦╇婋娏鳛?00mA，或者選用分?jǐn)鄷r間、分?jǐn)嚯娏骺烧{(diào)的自動重合閘型保護(hù)器;二是干線分路的單相照明線路供電，作為4~8戶居民家庭之用，一般選用自動重合閘型單相40~100A保護(hù)器。

安裝**級漏電保護(hù)器，一是便于檢查漏電部位。如果每個配變臺區(qū)只安裝一臺總保護(hù)，那么一旦發(fā)生漏電跳閘，很難判斷準(zhǔn)確的漏電環(huán)節(jié)，安裝了二級保護(hù)以后，幾乎不會發(fā)生總保護(hù)器動作，而是哪里有漏電，哪里的二級保護(hù)器動作，便于漏電部位的及時核實和處理;二是利于用電監(jiān)督和管理。作為聯(lián)戶用保護(hù)器一旦發(fā)生漏電動作，必然殃及所關(guān)聯(lián)的各用電戶，為此，他們之間也必然形成一種用電監(jiān)督體制和自覺杜絕漏電的自查體制，有利于對供用電的管理;三是促進(jìn)末級保護(hù)的完善。由于二級保護(hù)漏電動作所引起的漏電部位不是十分**，必然激發(fā)關(guān)聯(lián)戶各用電單元的自我保護(hù)意識，增強(qiáng)**用電觀念，為此，各用電單元會自發(fā)要求安裝末級保護(hù)，以維護(hù)自身用電**。這樣，既強(qiáng)化了用電管理，同時也促進(jìn)了末級保護(hù)工作的完善。二級保護(hù)配置后局部發(fā)生漏電，只有該區(qū)域二級保護(hù)器跳閘動作，不會越級到總保護(hù)，因此，也只會造成局部供電中斷，不影響總保護(hù)器所保護(hù)的其余區(qū)域的正常供電。由此提高了供電可靠性，維護(hù)了絕大多數(shù)用電戶的正常生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)和生活;就供電部門而言，則增加了整體供電時間和供電量，提高了供電部門的經(jīng)濟(jì)效益;尤其有效防止了人身觸電傷亡事故和由漏電引起的電氣火災(zāi)及電器設(shè)備損壞事故的發(fā)生。

系統(tǒng)保護(hù)的選擇性是連續(xù)供電的重要保證，保護(hù)的選擇性是配電系統(tǒng)質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。以前低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)電器以采用熔斷器為主，系統(tǒng)保護(hù)選擇性的設(shè)計是比較容易的。核算兩級間的熔體額定電流比是否合格就可以了。當(dāng)今配電系統(tǒng)的保護(hù)電器廣泛采用了斷路器，由于客觀條件的限制，我國斷路器的制造水平有限，具有選擇性的斷路器品種很少。要滿足保護(hù)選擇性要求，只有靠有短路短延時保護(hù)的斷路器。在這種情況下，要全系統(tǒng)實現(xiàn)選擇性保護(hù)是困難的。因此只能重點保證重要負(fù)荷的連續(xù)供電，實現(xiàn)部分環(huán)節(jié)的保護(hù)選擇性了。從低壓配電設(shè)計規(guī)范及大眾廣為使用的低壓配電各級間應(yīng)選擇性分護(hù)選擇性就可以了。由于電器制造技術(shù)不斷進(jìn)步，斷路器保護(hù)選擇性技術(shù)的提高，各種選擇性型技術(shù)的推出，目前，采用斷路器的配電系統(tǒng)實現(xiàn)保護(hù)選擇性已具備條件了。
采用短路短延時是斷路器保護(hù)達(dá)到選擇性配合*常用的方式，有以下問題值得注意：在滿足選擇性前提下，盡可能減少選擇性的延遲時間。斷路器延時分?jǐn)啵枰獢嗦菲髟谘舆t時間內(nèi)承受大的短路電流，會使制造費用增加。

而且斷路器所保護(hù)的線路和電氣裝置，因要承受熱應(yīng)力和電動應(yīng)力而增加電纜截面和設(shè)備機(jī)械強(qiáng)度，也會增加費用。此外，縮短短路短延時時間，對于減少系統(tǒng)電壓的波動，保證系統(tǒng)平穩(wěn)運行也是具有重要作用的。因此，慎重確定短路短延時保護(hù)的時間，特別要避免無根據(jù)地隨意增加延遲時間，這是要予以重視的。

在采用選擇型斷路器的配電系統(tǒng)中，減少配電級數(shù)是減少上級配電延時時間的有效辦法。應(yīng)當(dāng)綜合各種因素合理確定配電級數(shù)。一般來說，全系統(tǒng)都采用短路短延時選擇性方式，或是全系統(tǒng)都采用“自然的”選擇性方式，都是少見的。而混**用相互組合的方式是*多的，而且也是合理的。對于“自然的”選擇性方式，只要條件具備，就可盡量采用，它往往是在局部的部分系統(tǒng)采用，特別是在末端配電和中間級配電中采用*多。當(dāng)采用過載、短路短延時及瞬動三段保護(hù)的斷路器時，常因上下兩級的短路電流差值甚小，下級發(fā)生短路故障，上下級斷路器會同時動作，得不到選擇性配合。因此只好將上級瞬動保護(hù)解除，只靠短路短延時保護(hù)。但若線路較長，短路時瞬動保護(hù)能得到配合，這時其保護(hù)范圍可能有所縮小，也應(yīng)盡可能將瞬動保護(hù)投入使用。使其保護(hù)區(qū)內(nèi)的短路故障能盡快切除，有利于避免線路和電氣裝置受到過量損壞。

漏電保護(hù)裝置的合理應(yīng)用，將會有效地控制家庭人身傷亡事故的發(fā)生，因此，正確認(rèn)識漏電保護(hù)裝置的工作原理，規(guī)范使用漏電保護(hù)裝置，對配電低壓網(wǎng)的**運行起著基礎(chǔ)的保障作用，在低壓配電網(wǎng)中必須嚴(yán)格按照國家發(fā)布的國標(biāo)《漏電保護(hù)器安裝和運行》、《漏電保護(hù)器**監(jiān)察規(guī)定》和《漏電保護(hù)器安裝與運行》等一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，安裝、使用漏電保護(hù)裝置。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平快速的提高和居住條件的改善，家中的各種電器越來越多，在使用中如何保障人身和家用電器**是亟待解決重要問題不容忽視。其中，正確選用和安裝漏電保護(hù)裝置是簡單經(jīng)濟(jì)、**可靠的保障手段之一，因此，在民用住宅及電氣設(shè)備保護(hù)中得到廣泛的應(yīng)用。

結(jié)束語

綜上所述，低壓接地故障保護(hù)是整個電網(wǎng)系統(tǒng)中重要的一環(huán)，密切關(guān)系到每個人的生活工作，由于其細(xì)致性，嚴(yán)密性，和高強(qiáng)的技術(shù)邏輯要求，須要我們根據(jù)常用電器的具體情況，以及各類電器的具體特點，采用正確合理防止觸電的措施，就能夠盡可能地防止各類觸電事故的發(fā)生。接地故障保護(hù)時候，無論是采取哪一種方法，都必須嚴(yán)格按照我國相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，以精準(zhǔn)的技術(shù)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕B(tài)度來保證實施，確實將所有細(xì)節(jié)落實到實處，從而推經(jīng)我國的電網(wǎng)完善進(jìn)程，完善電力系統(tǒng)中低壓接地故障保護(hù)的管理，減少電力故障，減少損失，讓電力資源真正的服務(wù)于人民的生活工作。只有經(jīng)過全方位的接地保護(hù)后，整個電力系統(tǒng)在使用時才能達(dá)到**、節(jié)能的效果，使得社會和經(jīng)濟(jì)得到*大的雙重效益。使電力更好地為我們的工作和日常生活服務(wù)。隨著社會的進(jìn)步與發(fā)展，科技也在不斷的**，從而推動著電力技術(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。

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