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1、浅谈低压配电系统的接地方式摘要：通过对低压配电系统的接地方式进行分析说明，并对各种低压配电接地系统优缺点进行分析。 提出如何通过有效的低压配电接地系统，提高低压配电网供电可靠性，减少用电设备的损坏、甚至发生严重人身伤害的后果，从而提高低压电网的可靠性，保证设备与人身安全。关键词：低压接地方式 中性点直接接地 可靠性 单相接地 随着低压用户日益增加,低压配电系统单相接地电容电流不断增加,导致电网内单相接地故障事故频繁发生。在工业生产和日常生活中，随着电力负荷的迅速增长，为了保证电力系统设备和人身安全需求，解决单相接地电容电流也在不断的增加的问题,改造和合理选择电网中性点接地方式,已经关系到电网运
2、行的可靠性,现已引起多方面的关注,文中就电网的中性点接地方式进行分析。一 接地的概念 在电工学中，将电气部件的任何部分与大地间良好的电气连接称为接地。接地是电气安全技术的重要内容。为了确保低压配电系统及电气设备、用电器具的安全使用，必须采取适当措施，防止使用人员发生电击危险及电气设备和用电器具烧毁。接地是常用的一种方法，因为大地是可导电的地层，其任何一点的电位通常取零，即零电位。对电气设备和用电器具而言，如果将其金属外壳与大地连接，这时金属外壳就接近零电位。即使故障情况下，如发生电气设备因绝缘破坏造成碰壳短路，由于金属外壳已与大地作良好的电气连接，则金属外壳与大地的电位差变低，若人与之接触，通
3、过人体的电流也较小，能对人体起到安全保护作用。对低压配电系统而言，合理选取接地方式，可有效提升供电系统的可靠性。二 低压接地的基本形式及特点 我国220V/380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线（N线）、保护线（PE线）或保护中性线(PEN线)。低压配电系统按接地型式，分为TN系统、TT系统、IT系统。而在低压配电系统中，我国目前广泛应用的是TN系统。因此，通过对TN系统的详细分析，进而对电网运行可靠性的提高的可行性提供理论基础。1 TN系统 TN系统的中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分均接公共的保护线（PE线）或公共的保护中性线（PEN线）。这种接公共
4、PE线或PEN线的方式，通称为“接零”。它的特点如下： 1）当电气设备的相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电时，实际上就是单相对地短路故障，理想状态下电源侧熔断器会熔断，低压断路器会立即跳闸使故障设备断电，产生危险接触电压的时间较短，比较安全。 2） TN 系统节省材料、工时，应用广泛。3）TN 方式供电系统中， 国际标准IEC60364规定，根据中性线与保护线是否合并的情况，TN系统分为如下三种：TNC系统、TNS系统和TNCS系统。1.1 TN-C 系统 本系统中，其中的N线与PE线全部合为一根PEN线。如图 1-1 所示。PEN线中可有电流通过，因此对某些接PEN线的设备将产生电磁干扰。它的优点
5、：TNC方案易于实现，节省了一根导线，且保护电器可节省一极，降低设备的初期投资费用；发生接地短路故障时，故障电流大，可采用一过流保护电器瞬时切断电源，保证人员生命和财产安全。它的缺点也是显而易见的。线路中有单相负荷，或三相负荷不平衡，及电网中有谐波电流时，由于PEN中有电流，电气设备的外壳和线路金属套管间有压降，对敏感性电子设备不利；PEN线中的电流在有爆炸危险的环境中会引起爆炸；PEN线断线或相线对地短路时，会呈现相当高的对地故障电压，可能扩大事故范围；TN-C系统电源处上使用漏电保护器时，接地点后工作中性线不得重复接地，否则无法可靠供电。 在我国，TN-C系统过去在低压配电系统中应用最为普
6、遍，但不适用于对人身安全和抗电磁干扰要求高的场所。图 11 TNC系统1.2 TN-S 系统 本系统中，其中的N线与PE线全部分开，设备的外露可导电部分均接PE线。由于PE线中无电流通过，因此设备之间不会产生电磁干扰。如图1-2所示。PE线断线时，正常情况下不会使断线点后边接PE线的设备外露可导电部分带电；但在断线点后边有设备发生一相接壳故障时，将使断线点后边其他所有接PE线的设备外露可导电部分带电，而造成人身触电危险。该系统在发生单相接地故障时，线路的保护装置应该动作，切除故障线路。该系统较之TN-C系统在有色金属消耗量和投资方面有所增加。TN-S系统现在广泛用于对安全要求较高的场所（如浴室
7、和居民住宅等）及对抗电磁干扰要求高的数据处理和精密检测等实验场所，也越来越多地用于住宅供电系统。图1-2 TNS系统1.3 TN-C-S 系统 该系统的前部分是 TN-C方式供电，但为考虑安全供电，二级配电箱出口处，分别引出 PE 线及N线，即在系统后部分二级配电箱后采用 TN-S 方式供电，这种系统总称为 TN-C-S 供电系统。如图 1-3 所示。本系统中，工作中性线 N 与专用保护线 PE 相联通，如图1-3 联通后面 PE 线上没有电流，即该段导线上正常运行不产生电压降；联通前段线路不平衡电流比较大时，在后面 PE 线上电气设备的外壳会有接触电压产生。因此，TN-C-S 系统可以降低电
8、气设备外露导电部分对地的电压，然而又不能完全消除这个电压，这个电压的大小取决于联通前线路的不平衡电流及联通前线路的长度。负载越不平衡， 联通前线路越长，设备外壳对地电压偏移就越大。所以要求负载不平衡电流不能太大，而且在 PE 线上应作重复接地；一旦PE 线作了重复接地，只能在线路末端设立漏电保护器，否则供电可靠性不高；对要求PE 线除了在二级配电箱处必须和 N 线相接以外，其后各处均不得把PE 线和 N 线相联，另外在 PE 线上还不许安装开关和熔断器；民用建筑电气在二次装修后，普遍存在 N 线和 PE 线混用的情况，混用后事实上使TN-C-S系统变成TN-C系统，后果如前叙。鉴于民用建筑的N
9、 线和 PE 线多次开断、并联现象严重，形成危险接触电压的情况机会较多，在建筑电器的施工与验收中需重点注意。 图 1-3 TNCS系统三、目前低压接地系统的主要形式及存在的问题及解决对策目前我国低压接地系统的主要形式TNC接地系统。在这种TNC接地系统的使用中，我们会常发生因中性线的搭头线在铜铝搭接时，没有使用铜铝过渡线夹，时间长了产生铜铝氧化接触不良现象；有的搭头联接时间长了会有松动现象，而产生发热，形成断线故障；有接地体时间长了接地电阻达不到要求，而产生故障；有因接地线被盗而产生整个线路没有接地点现象；或有电网的系统电压产生变化，而引起用户电压升高；中性线因外力破坏，而引起断线；这些问题都
10、会引起烧坏用户设备事故。这就是我们经常因发生有低压线路中性线断线，而常常会烧坏用户的电气设备，或者在配电变压器负荷三相不平衡时，电压会有上下波动，从而引起部分用户的敏感性电子设备烧坏的原因。 从以上各接地系统特点进行的分析情况来看，因IT 方式供电系统和TT 供电系统，在供电低压线路上使用时，当线路发生故障，用电设备会产生危险电压，对人身的安全有危险性，所有供电线路不建议使用。我们只从TN-C 、TN-S、TN-C-S三种供电系统方式中来选择。现常使用的低压配电系统接地形式为TN-C供电系统方式，其存在的问题在上面以说过，所以今后在新上配电变压器设计时,可以根据配电变压器的主要低压负荷是什么,
11、对电压、供电可靠性有什么要求等，对不同的变压器使用要求，设计不同的低压接地方式；对于用户有大功率的起动电流时，应要求用户安装软起动设备，保证其不对供电网的电压有较大的影响；对于新上的公用配电变压器可以采用一些TN-S接地系统，利用从变压器出口就增加一根保护线的方法，来加强对设备的保护,如试点运行良好的，可加大使用这种方法；在现有情况下，可以对一些重要低压用户,在其进线外的低压分支箱处把TNC接地系统改为TNC-S接地系统,并增加接地棒,保证其供电可靠性。在施工单位施工过程中，要严格按照设计要求进行施工，要充分认识到低压接地系统对供电线路的影响，不紧要对线路上的变压器、开关、电缆等处的接地体进行
12、测量接地电阻，也要对用户电表箱处、低压分支箱处的接地网、接地体进行接地电阻测量，保证接地系统完好。通过以上分析表明，对于选择TN-C 、TN-S、TN-C-S三种供电接地系统方式中的那一种，作为供电线路的接地方式，要根据电气装置的特性、运行条件和要求以及维护能力的大小，综合用户和设计安装人员的意见因地制宜地选用。只要符合安装和运行规范要求，三种接地系统方式都可以使用，但根据我国的实际情况，有步骤的开展使用TN-S接地系统更好一点，同时为保证最大的安全性和灵活性，三种接地系统还可以按配电变压器为一个单位，同时应用在同一地区的供电电网中。四、结束语中性点的接地是在低压配电系统的一个重要组成部分，它既要承担配电系统接地功能，又要承担系统保护接地功能。在做好接地系统方式选择的同时，并与漏电保护装置合理搭配，有效防止触电和火灾事故的发生，并提高供电系统的可靠性，大幅度提高安全用电水平。而且，在日常工作中应加强对低压接地系统的重视，在设计、施工、验收、运行维护等工作中，要认真对待，提高供电可靠性，少减因接地系统的故障而引起的用户烧坏家用电气的事故。参考文献1刘介才.工厂供电M2冯岩 朱文强.交流低压配电系统中性点接地方式探讨J黑龙江电力. 2007.(02)3罗秋宇.中低配电网络中性点接地方式的选择J.广西电业.2008.(11)