劉珍 于合蕊

摘 要：選煤廠低壓配電接地系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，接地系統(tǒng)的保護(hù)方法與其系統(tǒng)接地形式息息相關(guān)，只有概念清楚、實(shí)時(shí)分析檢測(cè)才能有效地防止觸電和火災(zāi)發(fā)生，提高安全用電水平。文章簡(jiǎn)要地介紹了三種不同的接地方式以及相應(yīng)的保護(hù)方法，來達(dá)到選煤廠安全用電的目的。

關(guān)鍵詞：選煤廠接地系統(tǒng)；系統(tǒng)應(yīng)用；故障保護(hù)

1 選煤廠低壓配電的接地系統(tǒng)

低壓接地系統(tǒng)的接地包括用“T”表示的電源側(cè)的接地以及用“N”表示的負(fù)載側(cè)的接地兩部分，前者表示電氣設(shè)備和電源的中性點(diǎn)的直接接地；后者表示負(fù)載側(cè)的電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分通過 PE線或PEN線與電源接地中性點(diǎn)相連；除此之外，“I”表示電源中性點(diǎn)不直接接地。目前，我國低壓配電系統(tǒng)主要有“IT”、“TN”、“TT”三種系統(tǒng)。

2 幾種接地系統(tǒng)的介紹和應(yīng)用

2.1 IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)是三相三線式供電及接地系統(tǒng)，沒有中性線N，它的變壓器中性點(diǎn)要么不接地要么經(jīng)高阻抗接地。電器設(shè)備保護(hù)接地線各自獨(dú)立接地。該系統(tǒng)在短距離供電時(shí)，可靠性高、安全性好。在一相接地時(shí)，單相對(duì)地漏電電流小，而且如果一相發(fā)生接地故障，通過熔斷器等可以切斷該相，其它兩相可以供電，不會(huì)破壞電源的電壓平衡，一般用于嚴(yán)格要求連續(xù)供電的地方。對(duì)于大功率設(shè)備多、供電連續(xù)性要求較高的大型選煤廠，考慮到電氣線路的成本問題，多采用IT系統(tǒng)。

2.2 TN系統(tǒng)

該系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地。根據(jù)中性線N與保護(hù)線PE的組合情況的不同，TN可以分為下面3種型式：

2.2.1 TN-C 系統(tǒng)

該系統(tǒng)共用中性線和保護(hù)線。TN-C系統(tǒng)適用于三相負(fù)荷基本平衡的場(chǎng)合，否則的話因?yàn)镻E線中不平衡電流的存在，導(dǎo)致PEN線有壓降，最后使得外部設(shè)備帶電，傷害人身安全。因此對(duì)于變頻器少、環(huán)境要求不高的小型選煤廠，可采用TN-C接地系統(tǒng)。

2.2.2 TN-S系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)中保護(hù)線與中性線不在一起。當(dāng)發(fā)生碰殼故障時(shí)，線路中短路電流會(huì)比較大。當(dāng)中性線斷開時(shí)，因?yàn)橄到y(tǒng)的布線原因?qū)е氯嘭?fù)荷不平衡，同時(shí)中性點(diǎn)的電位也會(huì)升高，但能保證的是設(shè)備外殼及PE線不帶電，因此設(shè)備不存在危險(xiǎn)電壓，可以保證工作人員和設(shè)備的安全，可靠性比較高。TN-S系統(tǒng)適用于單相負(fù)荷占較大比重，且變頻器等干擾設(shè)備多、防電擊要求高、有火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)所，因此對(duì)環(huán)境要求高的大、中型選煤廠，可以采用TN-S接地系統(tǒng)。

2.2.3 TN-C-S 系統(tǒng)

它由TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)兩部分接地系統(tǒng)組成。相應(yīng)的系統(tǒng)部分對(duì)應(yīng)上面介紹的相應(yīng)的故障，PE線重復(fù)接地，而N線不宜重復(fù)接地，這樣PE線連接的設(shè)備外殼在正常運(yùn)行時(shí)始終不會(huì)帶電，提高了設(shè)備及運(yùn)行人員的安全性，該系統(tǒng)一般用在建筑物配電由公共變電所引來的場(chǎng)所。

2.3 TT 系統(tǒng)

因?yàn)門T系統(tǒng)沒有中性線N，所以一般單相用電的通信設(shè)備不適合采用這種系統(tǒng)。該系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)是中性線和PE線是沒有電的聯(lián)系，這種設(shè)備只適合有特殊要求的場(chǎng)所，如重要的手術(shù)室、地下礦井等，另外，該系統(tǒng)要求用電設(shè)備耐壓性較高。

3 低壓配電系統(tǒng)接地故障的保護(hù)

3.1 低壓配電系統(tǒng)保護(hù)

一般低壓配電保護(hù)不是隨意定的，因?yàn)椴煌墓收项愋?，保護(hù)措施也不同，同時(shí)還要參考具體的工程要求來實(shí)施配套的方法。這些方法包括過電流保護(hù)、接地故障保護(hù)等。

3.2 低壓配電系統(tǒng)接地故障的保護(hù)措施

接地故障的保護(hù)措施主要是針對(duì)人的身體接觸電以及發(fā)生火災(zāi)的狀況，在這些情況下，我們不僅要選擇正確的保護(hù)電器讓它們能及時(shí)可靠地?cái)嚅_電源，切除故障外，還應(yīng)該針對(duì)性地配合系統(tǒng)采用的接地方式，因?yàn)橐环N保護(hù)措施不能解決所有接地方式的問題。

3.2.1 TN系統(tǒng)接地故障的保護(hù)

（1）保護(hù)對(duì)時(shí)間的要求。我們知道TN系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，所以一旦出現(xiàn)單相接地故障，由于阻抗很小會(huì)導(dǎo)致很大的短路電流，雖然保護(hù)電器的存在能快速切除故障，但在保護(hù)設(shè)備動(dòng)作之前，PEN或PE線有壓降的話，會(huì)使故障設(shè)備的金屬外殼帶有危險(xiǎn)的電位，而PEN或PE阻抗約占故障線路總阻抗的一半以上，導(dǎo)致壓降遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過安全電壓，為避免人體觸及帶有故障電位的設(shè)備外殼時(shí)間超過安全閥值，要求保護(hù)設(shè)備能快速切除故障線路，為此對(duì)保護(hù)設(shè)備的開斷時(shí)間有較高的要求。

（2）漏電保護(hù)的措施。在TN系統(tǒng)中，漏電保護(hù)的裝置基本上是應(yīng)用在TN-C系統(tǒng)中，一般采用過電流保護(hù)的方法兼作漏電保護(hù)。當(dāng)過電流保護(hù)不能滿足上述時(shí)間和漏電保護(hù)的要求時(shí)，可采用零序保護(hù)，其整定值避免跟線路上最大不平衡電流相等，這種方式也有局限性，它只適用于某些特定的故障；對(duì)于另外一些供電線路，比如移動(dòng)式設(shè)備，為防止故障電壓通過PEN線蔓延到外部設(shè)備，需要安裝漏電電路保護(hù)。在TN系統(tǒng)中，接地故障的保護(hù)裝置的動(dòng)作特性要滿足：

ZS×Is≤U0 （1）

其中，Zs為回路阻抗（Ω）；Is為動(dòng)作電流（A）；U0為相線對(duì)地標(biāo)稱電壓（V）。

3.2.2 IT系統(tǒng)的接地故障保護(hù)

由上面第二節(jié)可知，在IT低壓配電系統(tǒng)的線路中，當(dāng)?shù)谝淮谓拥毓收习l(fā)生時(shí)，由于單相接地，得出對(duì)地漏電電流很小，所以這時(shí)可以考慮不切斷該相，但是考慮到設(shè)備安全運(yùn)行的問題，還是需要采取措施在可行的時(shí)間內(nèi)來切斷故障，這個(gè)可以通過讓絕緣監(jiān)視電器發(fā)出可視信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。它的動(dòng)作電流需滿足：

Ra×Id≤50V （2）

其中，Ra表示外露可導(dǎo)電部分的接地極電阻（Ω）；Id表示第一次短路故障的故障電流（A）。

IT系統(tǒng)的外露可導(dǎo)電部分可采用兩種方式接地，一是用共同的接地極接地，此時(shí)系統(tǒng)類似于一個(gè)TN系統(tǒng)；另外一個(gè)則是用單獨(dú)的接地極接地，這時(shí)系統(tǒng)類似于TT系統(tǒng)。當(dāng)采用第一種方式時(shí)，在發(fā)生第一次異相接地故障之后，如果再一次發(fā)生同樣性質(zhì)的故障，這時(shí)回路的切斷應(yīng)符合TN系統(tǒng)接地故障保護(hù)的要求；同理，當(dāng)采用第二種方式時(shí)，回路的切斷應(yīng)符合TT系統(tǒng)接地故障保護(hù)的要求。

3.2.3 TT系統(tǒng)接地故障的保護(hù)

在TT系統(tǒng)接地故障的保護(hù)中，動(dòng)作電流也應(yīng)滿足：

RsIe≤50V （3）

其中，Rs 為外露可導(dǎo)電部分的接地極電阻（Ω）。

在一般情況下，要計(jì)算出TT配電系統(tǒng)的接地故障電流沒有那么容易，因此實(shí)際情況是Ie很難確定，另外，由于TT系統(tǒng)的特殊接地方式，導(dǎo)致故障電流較小，一般采用的過電流保護(hù)在這里很難執(zhí)行，因?yàn)殪`敏度要求得不到滿足。所以在TT系統(tǒng)中還是應(yīng)該安裝漏電保護(hù)器裝置來達(dá)到保護(hù)接地故障的目的。

4 結(jié)束語

選煤廠低壓配電系統(tǒng)接地不是簡(jiǎn)單的工程，因?yàn)榈蛪号潆娤到y(tǒng)中接地規(guī)范與否，關(guān)系到今后配電運(yùn)行能否安全，所以相關(guān)技術(shù)人員必須切實(shí)地重視起來，認(rèn)真做好低壓配電系統(tǒng)中的接地工作，根據(jù)不同的供電設(shè)備選擇不同的接地方式和保護(hù)措施，在采取接地故障的保護(hù)時(shí)要注意防止接地方式的混亂以及接地、接零混用。在確保人身安全的同時(shí)保證設(shè)備正常運(yùn)行，提高全體公民安全用電水平，為社會(huì)穩(wěn)定做出自己的貢獻(xiàn)。

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