摘 要:本文主要是介紹了機(jī)電設(shè)備保護(hù)在接地的兩種方法,主要分析了配電線路保護(hù)接地應(yīng)該注意的一些問(wèn)題,并且對(duì)可能會(huì)出現(xiàn)的保護(hù)接地故障提了整改方案，可供參考。

　　關(guān)鍵詞:機(jī)電設(shè)備,保護(hù)接地,故障分析

　　對(duì)于機(jī)電設(shè)備的保護(hù)接地是電力公司重點(diǎn)的項(xiàng)目。保護(hù)接地主要指的是家用電器、機(jī)電設(shè)備等由于絕緣的損壞可能導(dǎo)致其金屬外殼帶電,為了防止這種電壓危及人身安全而設(shè)置的接地稱為保護(hù)接地。保護(hù)接地分為接地保護(hù)和接零保護(hù),將金屬外殼用保護(hù)接地線與接地極直接連接的叫接地保護(hù);將金屬外殼用保護(hù)線與保護(hù)中性線相連接的則稱之為接零保護(hù)。兩種不同的保護(hù)方式使用的客觀環(huán)境不同,因此如果選擇使用不當(dāng),不僅會(huì)影響設(shè)備使用的保護(hù)性能,還會(huì)影響電網(wǎng)的供電連續(xù)性。由于進(jìn)口設(shè)備的保護(hù)接地都是在到貨后才進(jìn)行配線,因此正確合理地選擇和使用保護(hù)接地對(duì)于防止人身觸電事故、保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行起著舉足輕重的作用。

　　1 接地保護(hù)與接零保護(hù)統(tǒng)的不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在三個(gè)方面

　　1 . 1 保護(hù)基本原理不同

　　接地保護(hù)的基本原理是限制漏電設(shè)備對(duì)地的泄露電流,使其不超過(guò)某一安全范圍,一旦超過(guò)這一安全范圍斷路保護(hù)器就能自動(dòng)切斷電源;接零保護(hù)的原理是借助接零線路,當(dāng)設(shè)備在絕緣破壞后外殼形成短路時(shí),配線上的斷路保護(hù)系統(tǒng)因?yàn)樗查g短路電流形成斷路。

　　1 . 2 適用范圍的區(qū)別

　　根據(jù)電力負(fù)荷密度、負(fù)荷性質(zhì)和負(fù)荷分布等有關(guān)因素,目前我們國(guó)家現(xiàn)行的低壓公用配電網(wǎng)絡(luò),通常采用的是電源中性點(diǎn)直接接地或TN-C系統(tǒng),實(shí)行單相、三相混合供電方式,即三相四線制供電配線方式,同時(shí)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)載和照明電路負(fù)載供電。

　　1 . 3 線路的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不同

　　接地保護(hù)系統(tǒng)中如果只有動(dòng)力線和中性線,三相動(dòng)力設(shè)備中的中性線可以不進(jìn)行配線,但必須保證使用設(shè)備的接地線路導(dǎo)通,設(shè)備中的中性線保證電源中性點(diǎn)接地,不能再進(jìn)行接地保護(hù)導(dǎo)通;在接零保護(hù)系統(tǒng)中,保護(hù)中性線必須進(jìn)行配線,此外在實(shí)際的操作使用過(guò)程中還能對(duì)接零保護(hù)線與保護(hù)中性線獨(dú)立進(jìn)行配線,而且必須保證使用的設(shè)備系統(tǒng)的保護(hù)中性線能進(jìn)行多處重復(fù)接地導(dǎo)通。

　　2 要根據(jù)進(jìn)口設(shè)備使用方所在的供電系統(tǒng),正確選擇接地保護(hù)和接零保護(hù)方式。如果進(jìn)口設(shè)備使用方所在的公用配電網(wǎng)絡(luò)是TT系統(tǒng),設(shè)備使用方則需全部采取接地保護(hù);如果設(shè)備使用方所處的公用配電網(wǎng)絡(luò)是TN-C系統(tǒng),則需全部使用接零保護(hù)。TT系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)由于不同的特點(diǎn),雖然兩個(gè)系統(tǒng)都可以為設(shè)備使用方提供單相、三相混合動(dòng)力電源,但彼此間不能互為補(bǔ)充,對(duì)于保護(hù)措施的需求也是完全不一樣的。原因就在于如果有是在一個(gè)配電系統(tǒng)中,假設(shè)兩種保護(hù)系統(tǒng)同時(shí)使用,使用接地保護(hù)的機(jī)電設(shè)備一旦發(fā)生動(dòng)力線觸碰金屬外殼導(dǎo)致的設(shè)備故障,零線的對(duì)地電壓將會(huì)迅速升高,這時(shí)接零保護(hù)系統(tǒng)上的所有設(shè)備便會(huì)等電位,促使設(shè)備外殼的金屬部件出現(xiàn)較高的對(duì)地電壓,從而危及設(shè)備操作人員的人身安全。因此,在同一個(gè)配電系統(tǒng)中只能采取同一種保護(hù)系統(tǒng),不能同時(shí)混用兩種不同的保護(hù)系統(tǒng)。

　　3 要依據(jù)兩種保護(hù)方式的不同設(shè)置要求,規(guī)范設(shè)計(jì)、施工工藝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)口設(shè)備使用方配電線路設(shè)計(jì)、施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和要求,通過(guò)對(duì)新建或改造的進(jìn)口機(jī)電設(shè)備設(shè)備使用場(chǎng)地的室內(nèi)配電部分,實(shí)施以局部單相三線制或三相五線制代替TT或TN-C系統(tǒng)中的三相四線制或單相配電模式,能夠有效實(shí)現(xiàn)進(jìn)口設(shè)備使用端的保護(hù)接地。所謂“局部三相五線制或單相三線制”就是在低壓線路接入進(jìn)口設(shè)備后,進(jìn)口機(jī)電設(shè)備使用方要改變?cè)瓉?lái)的傳統(tǒng)配線模式,在原來(lái)的三相四線制和單相二線制配線的基礎(chǔ)上,分別各添加一根保護(hù)線接入到進(jìn)口設(shè)備使用方每一個(gè)需要實(shí)施接地保護(hù)電器插座的接地線端子上。為了便于維護(hù)和管理,這條保護(hù)線的室內(nèi)引出和室外引入端的交匯處應(yīng)裝設(shè)在電源引入的配電盤上,然后再根據(jù)進(jìn)口設(shè)備使用方所在的配電系統(tǒng),分別設(shè)置保護(hù)線的接入方法。

　　TT系統(tǒng)在國(guó)外被廣泛應(yīng)用,在國(guó)內(nèi)僅限于局部對(duì)接地要求比較高的電子設(shè)備使用場(chǎng)合,最后再介紹低壓配電TN系統(tǒng)中的TN—C系統(tǒng)、TN—S系統(tǒng)。

　　3.1 TN 系統(tǒng)

　　電力系統(tǒng)的電源變壓器的中性點(diǎn)接地,根據(jù)電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)連接的不同方式又可分三類:即TN—C系統(tǒng)、TN—S系統(tǒng)、TN—C—S系統(tǒng)。

　　3.1.1 TN— C系統(tǒng)

　　其特點(diǎn)是:電源變壓器中性點(diǎn)接地,保護(hù)零線與工作零線同時(shí)使用。(1)它是利用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的中性線(零線)作為故障電流的回流導(dǎo)線,當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼,故障電流經(jīng)零線回到中點(diǎn),由于短路電流大,因此可采用過(guò)電流保護(hù)器切斷電源。TN—C系統(tǒng)一般采用零序電流保護(hù);(2)TN—C系統(tǒng)適用于三相負(fù)荷基本平衡場(chǎng)合,如果三相負(fù)荷不平衡,則PEN線中有不平衡電流,再加一些負(fù)荷設(shè)備引起的諧波電流也會(huì)注入PEN,從而中性線N帶電,且極有可能高于50V,它不但使設(shè)備機(jī)殼帶電,對(duì)人身造成不安全,而且還無(wú)法取得穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位;(3)TN—C系統(tǒng)應(yīng)將PEN線重復(fù)接地,其作用是當(dāng)接零的設(shè)備發(fā)生相與外殼接觸時(shí),可以有效地降低零線對(duì)地電壓。

　　由此可知,TN-C系統(tǒng)存在以下缺陷:(1)當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí),在零線上出現(xiàn)不平衡電流,零線對(duì)地出現(xiàn)較高電壓。當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí),觸及零線可能出現(xiàn)電擊。(2)工作零線接入漏電保護(hù)開關(guān)后不再作為電氣設(shè)備的保護(hù)零線,這是由漏電開關(guān)的工作原理所決定的。(3)對(duì)接有二極漏電保護(hù)開關(guān)的單相機(jī)電設(shè)備,如用于TN-C系統(tǒng)中其金屬外殼的保護(hù)零線,禁止與該電路的工作零線相導(dǎo)通,也禁止接在漏電保護(hù)開關(guān)前面的PEN線上,在配線中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)誤配線。(4)重復(fù)接地系統(tǒng)的連接線,禁止與通過(guò)漏電開關(guān)的工作零線連接。

　　3.1.2 TN— S系統(tǒng)

　　整個(gè)系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線獨(dú)立的。(1)當(dāng)電氣設(shè)備動(dòng)力線觸碰金屬外殼,直接形成設(shè)備短路,過(guò)流保護(hù)裝置可以迅速切斷電源;(2)當(dāng)中線斷開時(shí),如果三相負(fù)荷不平衡,中性點(diǎn)電位升高,但設(shè)備外殼無(wú)電位,接地線也無(wú)電位;(3)TN—S系統(tǒng)PE線首末端應(yīng)做重復(fù)接地,以減少PE線斷線造成的危險(xiǎn)。(4)TN—S系統(tǒng)經(jīng)常用于工業(yè)企業(yè)、大型民用建筑等。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 中國(guó)航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院組.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社,2005.

　　[2] 徐永根.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].水利電力出版社,2005.

　　[3] GB50054-1995,低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)則[S].

　　[4] 田有文.企業(yè)供配電[M].中國(guó)電力出版社,2008.

　　[5] 許強(qiáng).配電低壓接地保護(hù)線路設(shè)計(jì)探討[J].科技信息,2010.