低壓配電系統(tǒng)接地與接零

1、接地與接零一、 接地與接零的作用接地和接零的目的，一是為了電氣設(shè)備的正常工作，例如工作性接地；二是為了人身和設(shè)備安全，如保護(hù)性接地和接零。接地：在電力系統(tǒng)中，將設(shè)備和用電裝置的中性點(diǎn)、外殼或支架與接地裝置用導(dǎo)體作良好的電氣連接叫做接地。接地分為工作接地、保護(hù)接地和重復(fù)接地。電力系統(tǒng)用變壓器的中性點(diǎn)直接接地；以及電器設(shè)備在正常工作情況下，不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接，都稱為接地，前者為工作接地（即常說的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)：中性點(diǎn)間接接地系統(tǒng)；中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)），后者為保護(hù)接地。 工作接地：電氣設(shè)備因正常工作或排除故障的需要，將電路中的某一點(diǎn)如中性點(diǎn)用金屬與接地體連接起來，稱為工作接

2、地。 保護(hù)接地：將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬部分用金屬與接地體連接起來，稱為保護(hù)接地。重復(fù)接地：在采用保護(hù)接零的低壓電網(wǎng)中，除在中性點(diǎn)接地以外，還必須在零線上的一處或多處進(jìn)行接地，這叫做重復(fù)接地。低壓配電線路的“零線”必須重復(fù)接地。在低壓配電線路較長或用電負(fù)荷較集中的配電線路上，都要隔段在“零線”上做重復(fù)接地保護(hù)，以防零線斷線三相負(fù)荷不平衡中性線零位電壓中心點(diǎn)位移,使相線電壓升高或降低過大而燒壞220伏的用電設(shè)備。重復(fù)接地的目的是：當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地短路時(shí)，可以降低零線的對地電壓；當(dāng)零線斷線時(shí)，可以繼續(xù)使零線保持接地狀態(tài)，減輕了觸電的危害。在沒有采用重復(fù)接地的情況下，當(dāng)零線發(fā)生斷線時(shí)，接在

3、斷線點(diǎn)后面只要有一臺(tái)設(shè)備發(fā)生接地短路，其他設(shè)備外殼的對地電壓都接近于相電壓。 防雷接地：把防雷設(shè)備(如避雷器、擊穿保險(xiǎn)等)用金屬與接地體連接起來稱為防雷接地。防雷接地的作用是將雷電流通過接地裝置泄入大地中，使電氣設(shè)備免遭受雷電的損壞。接零：將電氣設(shè)備和用電裝置的金屬外殼與系統(tǒng)零線相接叫做接零。 零線包括工作零線，保護(hù)零線。一般在交流系統(tǒng)中，零線由中性點(diǎn)引出；工作零線：電氣設(shè)備因運(yùn)行需要而引接的零線，稱為工作零線。如在380V/220v系統(tǒng)中，常說的“零線”；此時(shí)，“零線”和“火線”經(jīng)負(fù)載共同構(gòu)成工作回路。保護(hù)接零：將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬部分用金屬導(dǎo)體與系統(tǒng)中的零線連接起來，當(dāng)設(shè)備絕緣

4、損壞碰殼時(shí)，就形成單相金屬性短路，短路電流流經(jīng)相線零線回路，而不經(jīng)過電源中性點(diǎn)接地裝置，從而產(chǎn)生足夠大的短路電流，使過流保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，切斷漏電設(shè)備的電源，以保障人身安全。其保安效果比保護(hù)接地好。 保護(hù)零線：由工作接地或配電室的零線或第一級(jí)漏電保護(hù)器電源側(cè)的零線引出，專門用以連接電氣設(shè)備正常不帶電導(dǎo)電部部分的導(dǎo)線，稱為專用保護(hù)零線。二、低壓配電系統(tǒng)分類 在低壓配電系統(tǒng)中，根據(jù)國際電工委員會(huì)(IEC)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，接零系統(tǒng)分有IT、TT、TN三種基本形式：在TN形式中又分有TNC、TNS 和TNCS三種形式： 其形式劃分的第1個(gè)字母反映電源中性點(diǎn)接地狀態(tài)； T表示電源中性點(diǎn)工作接地； I表示電源

5、中性點(diǎn)沒有工作接地(或采用阻抗接地)； 形式的第2個(gè)字母反映負(fù)載側(cè)的接地狀態(tài)； T表示負(fù)載保護(hù)接地，但與系統(tǒng)接地相互獨(dú)立； N表示負(fù)載保護(hù)接零，與系統(tǒng)工作接地相連。 第3個(gè)字母C表示零線(個(gè)性線)與保護(hù)零線共用一線； 第4個(gè)字母S表示零線(中性線)與保護(hù)零線各自獨(dú)立，各用各線。對于這5種形式，其特點(diǎn)和應(yīng)用范圍分述如下：1、TT系統(tǒng)：三相四線供電系統(tǒng)，是將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng)，屬保護(hù)接地。如電源側(cè)中性點(diǎn)接地，其接地電阻大， 則較為安全，此時(shí)屬小接地電流系統(tǒng)。在接地短路時(shí)，其余兩相對地電壓變大，介于220-380V之間，但設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，其外殼沒有接零保護(hù)的三相不平衡電流和電壓，這

6、是 IT系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)。為安全起見，IT系統(tǒng)常與漏電保護(hù)和斷零保護(hù)相配合使用。這種供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下： 當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞而漏電）時(shí)，由于有接地保護(hù)，可以大大減少觸電的危險(xiǎn)性。但是，低壓斷路器（自動(dòng)開關(guān)）不一定能跳閘，造成漏電設(shè)備的外殼對地電壓高于安全電壓，屬于危險(xiǎn)電壓。 當(dāng)漏電電流比較小時(shí)，即使有熔斷器也不一定能熔斷，所以還需要漏電保護(hù)器作保護(hù)，困此 TT 系統(tǒng)難以推廣。 TT 系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多，而且難以回收、費(fèi)工時(shí)、費(fèi)料。 現(xiàn)在有的建筑單位是采用 TT 系統(tǒng)，施工單位借用其電源作臨時(shí)用電時(shí)，應(yīng)用一條專用保護(hù)線，以減少需接地裝置鋼材用量。把新增加的專用保護(hù)

7、線 PE 線和工作零線 N 分開，其特點(diǎn)是：共用接地線與工作零線沒有電的聯(lián)系；正常運(yùn)行時(shí)，工作零線可以有電流，而專用保護(hù)線沒有電流； TT 系統(tǒng)適用于接地保護(hù)占很分散的地方。 2、IT系統(tǒng)：三相三線供電系統(tǒng)，屬保護(hù)接地，電源側(cè)中性點(diǎn)與地絕緣或經(jīng)大阻抗接地。在單相碰殼接地時(shí)，接觸電壓易于控制在安全值內(nèi)；在保證人身和設(shè)備安全的同時(shí)，用電設(shè)備仍能正常工作。這種系統(tǒng)的漏電電流值不會(huì)很大，不能使保護(hù)裝置及時(shí)動(dòng)作，由于這種系統(tǒng)沒有斷零保護(hù)，因而不能設(shè)置零線N，故無法取得220V電壓用于照明，這是其缺點(diǎn)，并且其一相碰地時(shí)，其他兩相對地電壓為380V，對人身更為危險(xiǎn)。3、TNC系統(tǒng)：三相四線供電系統(tǒng)，屬保護(hù)接

8、零。電源側(cè)中性點(diǎn)接地，接地電阻很 小，是大電流接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)保護(hù)零線和工作零線共用一根導(dǎo)線(PEN)，簡單經(jīng)濟(jì)，但 PEN線不能裝熔斷器，并且一旦斷線將破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，構(gòu)成對人體和設(shè)備的危險(xiǎn)。這一 系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，其故障電流較大，但不及相間短路電流大，因而以相同短路來 設(shè)計(jì)的線路保護(hù)裝置一般不能及時(shí)切斷故障線路。此外，這一系統(tǒng)的PEN線上除有中線 正常的三相不平衡電流外，還會(huì)有對人體有危險(xiǎn)的高次諧波電流。因此，這一系統(tǒng)是一個(gè) 弊大于利的系統(tǒng)。適用于危險(xiǎn)性較大或安全要求較高的場所。4、TNS系統(tǒng)：三相五線供電系統(tǒng)，屬保護(hù)接零，中線N與零線PE分開。電源側(cè)中 性點(diǎn)同樣接地，也是大電流接地系

9、統(tǒng)。系統(tǒng)的三相不平衡電流不經(jīng)PE線，減輕了TNC 系統(tǒng)的缺點(diǎn)，但中性點(diǎn)對地電位仍會(huì)通過PE線使設(shè)備外殼有電流和電壓，未能徹底解決 TNC系統(tǒng)的缺點(diǎn)。因此，這一系統(tǒng)常與漏電開關(guān)聯(lián)用方能達(dá)到較好的保護(hù)效果。TN-S 供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下： 1 ）系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，專用保護(hù)線上不有電流，只是工作零線上有不平衡電流。 PE 線對地沒有電壓，所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保護(hù)線 PE 上，安全可靠。 2 ）工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。 3 ）專用保護(hù)線 PE 不許斷線，也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。 4 ）干線上使用漏電保護(hù)器，工作零線不得有重復(fù)接地，而 PE 線有重復(fù)接地，但是不經(jīng)過漏電保護(hù)器，所以

10、TN-S 系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保護(hù)器。5、TNCS系統(tǒng)：是一種TNC與TNS系統(tǒng)的混合配電方式，同屬保護(hù)接零。PEN線分出獨(dú)立的N線后，不能再使之與保護(hù)零線PE線合并或互換。簡單的說就是指工作零線 N 和專用保護(hù)線 PE 前部分共用，后部分分開的系統(tǒng)。適用于低壓進(jìn)線的車間即民用樓房。在我國的物業(yè)管理區(qū)自配變壓器的獨(dú)立電網(wǎng)中，一般都是采用此系統(tǒng)。三、接地和接零的選擇 低壓電網(wǎng)的中性點(diǎn)(即配電變壓器低壓側(cè)的中性點(diǎn))，可采用直接接地或不接地的運(yùn)行方式。一般均為直接接地，中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非接地相的對地電壓不會(huì)升高，但卻有較大的接地短路電流。當(dāng)人體觸及設(shè)備的帶電外殼時(shí)

11、，仍有觸電的危險(xiǎn)。為此，應(yīng)安裝漏電保護(hù)器。 在中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)中，電力設(shè)備一般采用接地保護(hù)，以減輕觸電的危險(xiǎn)。為了提高保安效果，當(dāng)用電設(shè)備比較集中時(shí)，則應(yīng)采用接零保護(hù)，但應(yīng)在線路的首端和終端作重復(fù)接地。對裝有漏電保護(hù)器的低壓電網(wǎng)，嚴(yán)禁采用重復(fù)接地。否則，漏電保護(hù)器就不能投入運(yùn)行。 由同一臺(tái)配電變壓器供電的電力設(shè)備，不能有的采用接零保護(hù)，有的采用接地保護(hù)。否則，當(dāng)采用接地保護(hù)的設(shè)備外殼帶電時(shí)，將會(huì)使零線及接零保護(hù)的設(shè)備外殼產(chǎn)生較高的對地電壓，增加人身觸電的危險(xiǎn)。四、必須實(shí)行保護(hù)接地或接零的設(shè)備(一)應(yīng)該實(shí)行接地或接零的設(shè)備 凡正常情況下不帶電，當(dāng)絕緣損壞或其他特殊情況下可能帶電的電氣與機(jī)械設(shè)備的金屬部分，都應(yīng)該實(shí)行保護(hù)接地或接零。具體有：(1)電機(jī)、變壓器、電器的外殼及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)；(2)配電盤、控制屏及變配電所的金屬構(gòu)架與金屬遮欄；(3)電線、電力電纜的金屬保護(hù)管和金屬包皮，電纜終端頭與中間頭的金屬包皮，以及母線的外罩與保護(hù)網(wǎng)；(4)電焊用變壓器、互感器的二次繞組及局部照明變壓器的二次繞組；(5)照明燈具、電扇及電熱設(shè)備的金屬底座與外殼；(6)避雷針、避雷器、保護(hù)間隙和耦合電容器底座，架空地線及線路的金屬桿塔；(7)超過安全電壓，但未采用隔離變壓器的手持電動(dòng)工具或移動(dòng)電具的外殼等。(二)可不實(shí)行接地或接零的設(shè)備 凡下列設(shè)備或?qū)傧率銮闆r的電氣與機(jī)械等設(shè)備，可以不