低压系统接地

（一）低压系统接地制式的分类 1、交流接地系统分保护接地与工作接地  1）工作接地：电源中性点接地。接地后的中性线称零线。  2）保护接地：是指将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来。目的是防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害。  3）保护接零：将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接。保护接零系统零线应装设足够的重复接地，且严防零线断线、中性点接地线断开。  4）重复接地：对于同一个设备，同时又接零又接地，安全性就更高。运行经验表明，在接零系统中，零线仅在电源处接地是不够安全的。为此，零线还需要在低压架空线路的干线和分支线的终端进行接地；在电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处，也要进行接地 ( 距接地点不超过50m者除外 ) ；或在屋内将零线与配电屏、控制屏的接地装置相连接，这种接地叫做重复接地。  5）防雷接地：主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网这一有效途径引入大地，从而对建筑物起到保护作用。  《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）：在同一供电系统不宜同时用保护接零或保护接地系统，即：不得一部份设备作保护接零，另一部份设备作保护接地。  接地保护和接零保护。将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接是电气工作的一个重点，也就是我们通常说的接地。将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零。  保护接地中的接零保护与接地保护有几个方面的不同。一是保护原理不同。接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；接零保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二是适用范围不同。根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素。来选择TT系统或TN系统（TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种）不同的接地系统。我国现行的低压公用配电网络，通常采用的是TT或TN-C系统，实行单相、三相混合供电方式。即三相四线制380/220V配电，同时向照明负载和动力负载供电。三是线路结构不同。接地保护系统只有相线和地线，三相动力负荷可以不需要中性线，只要确保设备良好接地就行了，系统中的中性线除电源中性点接地外，不得再有接地连接；接零保护系统要求无论什么情况，都必须确保保护中性线的存在，必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设，同时系统中的保护中性线必须具有多处重复接地。  保护接地中的接零保护与接地保护有几个方面的不同。一是保护原理不同。接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；接零保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二是适用范围不同。根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素。来选择TT系统或TN系统（TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种）不同的接地系统。我国现行的低压公用配电网络，通常采用的是TT或TN-C系统，实行单相、三相混合供电方式。即三相四线制380/220V配电，同时向照明负载和动力负载供电。三是线路结构不同。接地保护系统只有相线和地线，三相动力负荷可以不需要中性线，只要确保设备良好接地就行了，系统中的中性线除电源中性点接地外，不得再有接地连接；接零保护系统要求无论什么情况，都必须确保保护中性线的存在，必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设，同时系统中的保护中性线必须具有多处重复接地。  国际电工委员会（ IEC ）对低压配电系统按接地方式的不同作了统一规定，分为三类，称为 TT 系统、 TN 系统、 IT 系统。其中 TN 系统又分为 TN-C 、 TN-S 、 TN-C-S 系统。  （一）TT 方式供电系统：  TT 方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统。  第一个符号 T 表示电力系统中性点直接接地；  第二个符号 T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。在 TT 系统中负载的所有接地均称为保护接地， 如下图所示。 这种供电系统的特点如下。   1 ）当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器（自动开关）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。   2 ）当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要漏电保护器作保护，困此 TT 系统难以推广，国内已很少使用。   3 ） TT 系统接地装置耗用钢材多，而且难以回收、费工时、费料。 把新增加的专用保护线 PE 线和工作零线 N 分开，其特点是：①共用接地线与工作零线没有电的联系；②正常运行时，工作零线可以有电流，而专用保护线没有电流；③ TT 系统适用于接地保护很分散的地方。   （二） TN 方式供电系统   这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用TN表示。  它的特点如下。   （1）一旦设备出现外壳带电，接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流，这个电流很大，是 TT 系统的 5.3 倍，实际上就是单相对地短路故障，熔断器的熔丝会熔断，低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸，使故障设备断电，比较安全。 （2）TN 系统节省材料、工时，在我国和其他许多国家广泛得到应用，可见比 TT 系统优点多。 TN 方式供电系统中，根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为 TN-C 和 TN-S 等两种。   （3）TN-C 方式供电系统 它是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用 NPE 表示   （4） TN-S 方式供电系统 它是把工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开的供电系统，称作 TN-S 供电系统， TN-S 供电系统的特点如下。   1）、系统正常运行时，专用保护线上不有电流，只是工作零线上有不平衡电流。 PE 线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线 PE 上，安全可靠。   2）、工作零线只用作单相照明负载回路。   3）、专用保护线 PE 不许断线，也不许进入漏电开关。   4）、干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地，而 PE 线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以 TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电保护器。   5）、 TN-S 方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程工工前的“三通一平”（电通、水通、路通和地平——必须采用 TN-S 方式供电系统。   （5） TN-C-S 方式供电系统 在建筑施工临时供电中，如果前部分是 TN-C 方式供电，而施工规范规定施工现场必须采用 TN-S 方式供电系统，则可以在系统后部分现场总配电箱分出 PE 线， TN-C-S 系统的特点如下。   1）、工作零线 N 与专用保护线 PE 相联通，如图 1-5ND 这段线路不平衡电流比较大时，电气设备的接零保护受到零线电位的影响。 D 点至后面 PE 线上没有电流，即该段导线上没有电压降，因此， TN-C-S 系统可以降低电动机外壳对地的电压，然而又不能完全消除这个电压，这个电压的大小取决于 ND 线的负载不平衡的情况及 ND 这段线路的长度。负载越不平衡， ND 线又很长时，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。 2）、 PE 线在任何情况下都不能进入漏电保护器，因为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。  3）、对 PE 线除了在总箱处必须和 N 线相接以外，其他各分箱处均不得把 N 线和 PE 线相联， PE 线上不许安装开关和熔断器，也不得用大顾兼作 PE 线。  通过上述分析， TN-C-S 供电系统是在 TN-C 系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时， TN-C-S 系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是，在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时，必须采用 TN-S 方式供电系统。  （ 三 ） IT 方式供电系统 I 表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。每二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护。 IT 方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室等处。运用 IT 方式供电系统，由于电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。 但如果供电距离很长时，线路对地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。 （二）各种接地型式的优缺点及适应性 1、IT系统的优缺点及适应性  结线方式如图1。  IT系统的主要优点是：一、单线触电电流小，易于脱离，因而不易造成人身触电重伤、死亡事故；二、保护接地的保护效果很好，能切实起到接地保护作用；三、能抑制低压线路或高压线路落雷在配变上形成的正变换或逆变换电压；四、对于高压两线一地运行电网，能避免（低压中性点不接地时）或抑制（低压中性点通过阻抗接地时）配变高压侧及台架绝缘击穿通过接地线入地而形成的反击（对低压电网）过电压。  IT系统的缺点主要是：（1）某相线接地后，其它相线对地电压升高3倍，中性线的对地电压升高到220V，此时将增加触电的可能性和危害程度；（2）低压电网雷击时，因雷电流难以泄漏而出现雷击过电压，造成低压电网的绝缘击穿；（3）高压线与低压线搭连或配变高低压绕组间绝缘击穿，会使低压电网出现危险的过电压造成绝缘击穿或伤亡事故．  为扬其长而避其短，IT系统适应于没有中性线输出的纯动力用电处所或中性线输出很短的混合用电的小自然村．     2、TT值统的优缺点及其适应性  TT系统的结线方式如图2所示．  TT系统的主要优点是：（1）能拟制高压线与低压线搭连或配变高低压绕组间绝缘击穿时低压电网出现的过电压；（2）对低压电网的雷击过电压有一定的泄漏能力；（3）与低压电器外壳不接地相比，在电器发生碰壳事故时，可降低外壳的对地电压，因而可减轻人身触电危害程度；（4）由于单相接地时接地电流比较大，可使保护装置（漏电保护器）可靠动作，及时切除故障。     TT系统的主要缺点是：一、低、高压线路雷击时，配变可能发生正、逆变换过电压；二、低压电器外壳接地的保护效果不及IT系统．  TT系统适应于有中性线输出的单、三相没合用电的较大的村庄．加装上漏电保护装置，可收到较好的安全效果．    3、TN－C系统的优缺点及其适应住  TNC系统除具有TT系统中中性线直接接地的优点外，还因低压电器设备的外壳与中性线相接，当发生碰壳故障时，单相短路电流可使该电器的短路保护装置动作，及时切除故障设备而避免触电事故的发生．所以比 TT系统中电器外壳的接地保护的效果要好一些。其缺点是当发生中性线路时，可能使断路点下侧的所有接中性线的电器的外壳带电，因而增加人身触电的可能性。  TN－C系统的结线方式如图 3所示  TN－C系统的适用场所与TT系统基本相同。  4．TN－S系统的优缺点及适应性。  TN－S系统的结线方式如图4所示． TN－S系统具有 TN－C系统的所有优点，且因保护线与中性线分设，避免了TN－C系统中由于中线断路会使断路点下例接中性线设备外壳可能带电而增加触电可能性的问题。缺点是由于增设了保护线而增加了投资，     TN－S系统适应于安全要求较高，经济条件较好的处所．    5、TN－C－S系统的优缺点及适应性．  TN－C－S系统是对TN－C系统和TN－S系统的优缺点综合处理的一种接地型式，它既可在一定程度上满足安全要求较高的部分用户的安全性的需要，又可满足安全要求一般的部分用户的经济性的需要TN-C-S系统的接线方式如图5所示．  TN－C－S系统适应于只有部分用户对安全要求较高的村镇。  6、根据农村的具体情况因地制宜地选择接地型式  对于经济条件较差，用电量很小，气候比较干燥的小村和纯动力用电的场所（如北方田间纯灌溉用电的低压电网）可采用IT接地型式；对于经济条件一般，用电量一般的较大村庄，应采用TT或TN－C接地型式，并加装漏电保护装置；对于工付业较多，经济条件较好，且有安全条件要求很高的某些低压用户的村镇，应采用TN－C－S接地型式；对于工付业很多，经济条件很好，安全条件普遍要求较高的村镇，也可采用TN－S接地型式。就我国目前多数农村的经济条件和对安全的要求看，我国农村低压电网的接地型式，应以TT、TN－C、IT为主。