王旭

摘? ? 要：筆者由于工作關(guān)系經(jīng)常到施工現(xiàn)場檢查臨時(shí)用電安裝使用情況，并多次參與施工現(xiàn)場發(fā)生施工人員電擊事故的調(diào)查處理，究其原因是多種多樣，就電氣災(zāi)害而言，接地故障遠(yuǎn)比一般短路更具危險(xiǎn)性?，F(xiàn)施工現(xiàn)場的配電接地系統(tǒng)大多采用TN系統(tǒng)，很少采用TT、IT系統(tǒng)，故本文將重點(diǎn)討論TN系統(tǒng)接地故障引起電擊的形成原因及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：接地故障;電擊事故;防范措施

1? 和接地故障相關(guān)的幾個(gè)概念

（1）系統(tǒng)接地：給配電系統(tǒng)提供一個(gè)參考電位使配電系統(tǒng)正常和安全運(yùn)行。（2）保護(hù)接地;為防止電氣裝置的金屬外殼帶電危及人身和設(shè)備安全而進(jìn)行的接地。（3）等電位連接：將可導(dǎo)電部分之間用導(dǎo)線做電氣連接，使其電位相等或接近。（4）接地故障：指相線、中性線等帶電導(dǎo)體與地間的短路。（5）RCD：能快速切斷毫安級故障電流的裝置。

2? TN系統(tǒng)接地故障引起電擊的幾種表現(xiàn)形式及原理分析

（1）系統(tǒng)接地：系統(tǒng)接地后，降低了系統(tǒng)對地絕緣要求;發(fā)生雷擊時(shí)可將雷電荷泄放入地，降低線路對地雷電瞬態(tài)沖擊過電壓;高壓線路故障電流可通過大地形成電源通路，高壓側(cè)繼電保護(hù)檢測出故障電流使保護(hù)電器動(dòng)作;當(dāng)?shù)蛪号潆娋€路發(fā)生接地故障時(shí)，系統(tǒng)接地提供故障電流經(jīng)大地返回電源的通路，使低壓線路上的防護(hù)電器動(dòng)作。

如果不做系統(tǒng)接地，當(dāng)系統(tǒng)中一相發(fā)生接地故障時(shí)，另兩相對地電壓將高達(dá)380V，由于沒有返回電源的導(dǎo)體通路，故障電流僅為兩非故障相線對地電容電流的相量和，其值較小，通常的防護(hù)電器不動(dòng)作，此故障電壓將持續(xù)存在，人體如觸及無故障相線，接觸電壓將為線電壓380V，電擊致死危險(xiǎn)很大。

（2）保護(hù)接地：降低電氣裝置的外露導(dǎo)電部分在故障時(shí)的對地電壓或接觸電壓，配電系統(tǒng)如果未做保護(hù)接地，發(fā)生低壓電氣設(shè)備碰外殼短路接地故障時(shí)，設(shè)備外殼上的接觸電壓可高達(dá)220V，電擊危險(xiǎn)很大;配電系統(tǒng)如果做了保護(hù)接地，可建立故障電流返回電源的通路，故障電壓可比220V大大降低，故障電流還可使配電線路首端的防護(hù)電器動(dòng)作并及時(shí)切斷電源。

（3）接地故障電壓沿PE線傳導(dǎo)至電氣裝置：不論配電接地系統(tǒng)是TN-S還是TN-C-S系統(tǒng)，當(dāng)同一變電所供電范圍內(nèi)任何一處發(fā)生不與PE線或PEN線相聯(lián)通的接地故障時(shí)，由于變壓器星形結(jié)點(diǎn)電位的升高，產(chǎn)生的故障電壓將沿PE線或PEN線傳導(dǎo)蔓延，可能在該供電范圍內(nèi)無等電位連接的場所引起電擊事故。如圖3建筑物由低壓架空線路供電，因相線落入水塘而發(fā)生接地故障，變電所接地電阻RB和故障點(diǎn)接地電阻RE 的限制，接地故障電流不大，假設(shè)為30A，變電所出線過電流防護(hù)電器（斷路器）不動(dòng)作。設(shè)RB=4Ω，則RB 上的持續(xù)電壓降，即PEN線以及與其連接的PE線、中性線上的持續(xù)故障過電壓Uf=IdRB=30*4=120V.當(dāng)此Uf 沿PE線傳導(dǎo)到所有外露導(dǎo)電設(shè)備上時(shí)，即設(shè)備1和設(shè)備2外殼全部有120V的故障電壓，而人員站立的地面電位為0V。此時(shí)圖中的RCD不可能動(dòng)作，原因是此故障電壓沒有形成通過N線返回電源端的雜散電流;其次RCD它只能在所保護(hù)的回路內(nèi)發(fā)生故障時(shí)起作用，不能防止從別處沿PE線或裝置外導(dǎo)電部分傳導(dǎo)來的故障電壓引起的電擊事故。接觸此設(shè)備的人員不可避免地將遭受電擊。如果做了等電位連接（圖3中點(diǎn)劃線部分）電氣裝置外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分都處于同一電位水平，即整個(gè)（2.5m伸臂范圍內(nèi)的外露導(dǎo)電部分的電位）對地電位同時(shí)升高至120V，不出現(xiàn)電位差，接觸此設(shè)備的人員可避免遭受電擊危害。

電位聯(lián)結(jié)作用的戶外引起電擊事故

3? 現(xiàn)場接地故障防護(hù)措施

（1）加強(qiáng)系統(tǒng)接地、保護(hù)接地連接施工質(zhì)量，保證電氣連接有足夠的接觸面和接觸壓力和長期有效導(dǎo)通。（2）TN系統(tǒng)內(nèi)采用過電流防護(hù)電器（斷路器）、RCD來防電擊。在接地故障電流較大且滿足斷路器整定倍數(shù)的條件下，斷路器迅速切斷故障電壓;在接地故障電流較小，RCD能在數(shù)十毫秒時(shí)間內(nèi)有效地切斷小至毫安計(jì)的故障電流。（3）設(shè)置等電位或局部等電位連接做附加保護(hù)，在電流防護(hù)電器（斷路器）、RCD不起保護(hù)作用時(shí)防范從別處沿PE線或裝置外導(dǎo)電部分傳導(dǎo)來的故障電壓，使電擊事故無由發(fā)生。（4）戶外很多不便設(shè)置等電位或局部等電位場合時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況采取如下措施防止接地故障引起的電擊事故的發(fā)生（原理不在本文討論）：如對個(gè)別電氣裝置設(shè)置局部TT接地系統(tǒng)、設(shè)置隔離變壓器供電、采用Ⅱ類設(shè)備或采用Ⅲ類設(shè)備等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 盛杰.戶外照明裝置的接地故障保護(hù)及防電擊措施[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2009（9）.

[2] 高大鵬.低壓系統(tǒng)中接地故障引發(fā)的電擊和火災(zāi)及其防范[J].石油管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（Z1）.