低压配电系统重复接地的探讨

低压配电系统重复接地的探讨

万小辉

国网江西省电力有限公司安义县供电公司 江西省南昌市 330500

摘要：低压电气工程中，配电系统接地形式不同，重复接地的做法和要求各不相同。很多设计、施工及检修人员对重复接地的有关问题及要求不了解，在实际操作中会出现一些问题，如将TT、TN-S接地系统中的N线做重复接地，导致电气事故的发生，影响电气设备的正常运行，甚至威胁人身、财产安全。

关键词：低压配电；系统；重复接地；探讨

1低压配电接地系统分类

低压配电系统的接地形式可分为TN、TT、IT系统，其中TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种形式。各个字母符号的含义:(1)第一个字母说明电源与大地的关系。T表示电源的中性点与大地直通，即中性点直接接地;I表示电源中性点与大地隔离或者通过高阻抗与大地连接。(2)第二个字母说明用电设备外露导电部分与大地的关系。N表示负载侧的用电设备，外露可导电部分与电源中性点N连接而接地;T表示负载侧的用电设备，外露可导电部分直接接地，与电源接地无关。(3)第三个字母说明N线与PE线的关系(TN系统)。C表示中性线N与保护线PE共用导线;S表示中性线N与保护线PE是分开的。

2电源的接地类型

2.1接地类型

在配电系统中，当低压处于380/220V时，变压器会有接地和不接地两种中性点接法，在中性点接地时，与之相连接的中性线是N线，在低压配电系统中，电源有一点和所处地进行直接连接，负荷侧电气装置的外漏可导电部分通过PE线和电源的一点连接，这就是TN系统。在讲低压配电系统重复接地时，就是通过对TN系统的探讨，得出相应的电力故障。在TN系统中，中性点接地时，称之为工作接地。除此之外，进行实际操作中，会在N线上的电位设成零，并将N线上的电或者多个点与地连接。这个连接结果就是我们要探讨的重复接地。我国目前所使用的低压供电系统有TN系统、TT系统、IT系统，本文以TN系统为例进行分析探索。TN系统在人意外单相触电时，会减少危害程度；另外，当供电路线单相短路时，仍然不妨碍电力设备的正常运行。基于这些特点，对于重复接地的应用主要在一些需要持续性用电、少停电的方面。如易燃易爆类的工厂、地下车库等容易发生危险的场所，需要进行实时监控。TN系统目前在逐步推广阶段，还有更多广阔的空间值得去探索和发现，我国目前使用的低压配电系统是通过中性点接地的方式，根据不同的接地形式组成的系统。

2.2接地材质

铜材以及镀铜钢材料被相关的国际标准（如：IEEE和IEC）推荐为主要的接地材料。目前我国传统接地体大多采用钢材质，其主要原因是我国的早期电力系统设计技术多借鉴前苏联相关技术，另外我国自身铜储探明量不足，加上西方国家过去对我国的封锁，使我国不容易取得铜。正确、优化的接地系统对输电线路来说非常重要，接地装置的设计选材不仅要依据电气性能，更要考虑材料的耐蚀性和土壤特性，这样才能实现“两型三新”线路的全寿命周期设计和管理。传统接地系统和镀铜材料的对比如表1所示。

表1传统接地系统和镀铜材料对比

例如，新建住宅小区站房接地系统以TN-S为主。由于自然及社会发展原因，再加上部分城区地形地质存在接地施工困难等特点，施工时接地电阻大量采用灌盐水等临时措施，往往暴露出接地电阻值无法满足实际需求的症状。一些沿海城市，气候温暖潮湿，盐雾污染较大，长年运行地表位置处的钢筋就会锈断，入地部分的钢筋运行10年左右锈蚀程度达到70%，需要整体性更换大修。这些数据直观地表明了我国一些地区传统的热镀锌钢腐蚀性差、寿命低的现象，一般运行3~5年就需要开挖检修，在腐蚀性地区甚至3~5年就因腐蚀严重而全面更换。这在一定程度上来说会影响电力系统使用的安全性，同时也增加了使用成本和维修成本，急需要通过相关的手段进行改进。在综合国内外主、配网的先进接地经验上，采用新型接地技术方案—镀铜（锡）接地材料。接地形式主要采用以镀锌钢为主的水平接地体与垂直接地体相结合。

3重复接地作用

低压供电系统如何减少事故的发生，增加供电的安全性和可靠性，是电力企业一直关心的问题。在进行重复接地的操作中，发现通过使用TN系统、TT系统、IT系统，都会有安全性的保障。对于TN系统来说，可以减少故障发生时对人体的接触电压，这对于电力的安全使用有重要的作用。众所周知，电力系统在运行中，稍有不慎，很容易出现故障，如果没有及时发现并处理相关的故障，一旦引发事故，对人身的健康伤害程度非常之大。在电力的使用过程中，已经发生过很多起电力事故，造成了人员的伤亡现象，有时危害一旦发生，就没有补救的机会。因此，在电力使用过程中要充分考虑安全性。故障发生时，如果采用的是TN系统，那么人体接触到的电压就是PE电压和重复接地电阻上的电压和。这个重复接地电阻上的电压是PEN线电压降的分压，这就说明，采用重复接地电压之后，在没有其他的措施情况下，重复接地就能减少对人体的接触电压，在可靠性方面有重要的作用，这也说明了重复接地的重要性。从以上论述我们可以得知，重复接地有很多作用，首先就是对N线断开或者出现电力接触不良时的不安全因素。因为在系统发生短路时，重复接地的使用可以降低N线的接地电压，这样就可以在很大程度上减少由于N线断开和电力出现接触不良时带来的伤害。此外，使用重复性接地，还会减少故障持续时间，主要表现为在电力系统发生漏电情况时，重复接地可以减小接地N线的阻碍，使得整个阶段的电流变大，可能会大到额定电流的很多倍。这种情况，人的单相短路就可以急速而精准地开始运行，这样就可以减少事故的持续时间。这个时候可以及时地对电源进行切除，保护人身安全。在这一过程中充分应用到重复接地原理，对电力系统的安全运行有重要的作用。不过需要注意的是，在同一个低压配置中，只能采取一种接地方式。PE保护线和PEN保护线两种保护线因为在电路中发挥的作用不同，可以同时使用。但是当采用两种接地方式时，零线的电位升高，就容易造成设备PEN保护线所保护的外壳有带电风险。外壳的带电不容易察觉，在没有进行任何预防措施的情况下，很容易造成风险，不利于维持电力系统的可靠性。关于低压配置过程中接地线的设计，一定要通过专门的技术人员进行查看、评估，并根据具体的情况进行设计、安装，以及后续的检查工作。只有在所有的相关工作都做到万无一失的情况下，才有可能使重复接地线在应用中不会出现各种故障。

4结语

在电力高质量、可靠性的需求下，低压供电系统受到电力企业的重视，它的使用对安全性有很大的保障，在现如今的电力技术条件下，实际的低压系统接地方式主要有TN系统、TT系统、IT系统，具体的使用情况要根据现实的需要及时地进行调整，接地材质也根据实际情况进行选择。低压配电系统重复接地技术有很重要的现实意义，其研究和推广有利于电力设备往更安全更可靠的方向发展。

参考文献

[1]李韧.低压配电系统保护接地的应用分析[J].盐科学与化工,2018,47(08):52-54.

[2]凌智敏.低压配电系统不同接地方式的兼容[J].建筑电气,2018,37(06):3-9.