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2012注冊(cè)電氣工程師考試：電氣設(shè)備百科匯總

保護(hù)接地

實(shí)踐證明，采用保護(hù)接地是當(dāng)前我國(guó)低壓電力網(wǎng)中的一種行之有效的安全保護(hù)措施。由于保護(hù)接地又分為接地保護(hù)和接零保護(hù)，兩種不同的保護(hù)方式使用的客觀環(huán)境又不同，因此如果選擇使用不當(dāng)，不僅會(huì)影響客戶使用的保護(hù)性能，還會(huì)影響電網(wǎng)的供電可靠性。那么作為公用配電網(wǎng)絡(luò)中的電力客戶，如何才能正確合理地選擇和使用保護(hù)接地呢?

一是要認(rèn)識(shí)和了解接地保護(hù)與接零保護(hù)，掌握這兩種保護(hù)方式的不同點(diǎn)和使用范圍

接地保護(hù)與接零保護(hù)統(tǒng)稱保護(hù)接地，是為了防止人身觸電事故、保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行所采取的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。這兩種保護(hù)的不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是保護(hù)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)某一整定值保護(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，使設(shè)備在絕緣損壞后碰殼形成單相金屬性短路時(shí)，利用短路電流促使線路上的保護(hù)裝置迅速動(dòng)作。二是適用范圍不同。根據(jù)負(fù)荷分布、負(fù)荷密度和負(fù)荷性質(zhì)等相關(guān)因素，《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》將上述兩種電力網(wǎng)的運(yùn)行系統(tǒng)的使用范圍進(jìn)行了劃分。TT系統(tǒng)通常適用于農(nóng)村公用低壓電力網(wǎng)，該系統(tǒng)屬于保護(hù)接地中的接地保護(hù)方式;TN系統(tǒng)(TN系統(tǒng)又可分為TN-C、TN-C-S、TN-S三種)主要適用于城鎮(zhèn)公用低壓電力網(wǎng)和廠礦企業(yè)等電力客戶的專用低壓電力網(wǎng)，該系統(tǒng)屬于保護(hù)接地中的接零保護(hù)方式。當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)行的低壓公用配電網(wǎng)絡(luò)，通常采用的是TT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380/220V配電，同時(shí)向照明負(fù)載和動(dòng)力負(fù)載供電。三是線路結(jié)構(gòu)不同。接地保護(hù)系統(tǒng)只有相線和中性線，三相動(dòng)力負(fù)荷可以不需要中性線，只要確保設(shè)備良好接地就行了，系統(tǒng)中的中性線除電源中性點(diǎn)接地外，不得再有接地連接;接零保護(hù)系統(tǒng)要求無(wú)論什么情況，都必須確保保護(hù)中性線的存在，必要時(shí)還可以將保護(hù)中性線與接零保護(hù)線分開(kāi)架設(shè)，同時(shí)系統(tǒng)中的保護(hù)中性線必須具有多處重復(fù)接地。

二是要根據(jù)客戶所在的供電系統(tǒng)，正確選擇接地保護(hù)和接零保護(hù)方式

電力客戶究竟應(yīng)該采取何種保護(hù)方式，首先必須取決于其所在的供電系統(tǒng)采取的是是何種配電系統(tǒng)。如果客戶所在的公用配電網(wǎng)絡(luò)是TT系統(tǒng)，客戶應(yīng)該統(tǒng)一采取接地保護(hù);如果客戶所在的公用配電網(wǎng)絡(luò)是TN-C系統(tǒng)，則應(yīng)統(tǒng)一采取接零保護(hù)。

TT系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)是兩個(gè)具有各自獨(dú)立特性的系統(tǒng)，雖然兩個(gè)系統(tǒng)都可以為客戶提供220/380V的單、三相混合電源，但它們之間不僅不能相互替代，同時(shí)在保護(hù)措施上的要求又是截然的不同。這是因?yàn)?，同一配電系統(tǒng)里，如果兩種保護(hù)方式同時(shí)存在的話，采取接地保護(hù)的設(shè)備一旦發(fā)生相線碰殼故障，零線的對(duì)地電壓將會(huì)升高到相電壓的一半或更高，這時(shí)接零保護(hù)(因設(shè)備的金屬外殼與零線直接連接)的所有設(shè)備上便會(huì)帶上同樣高的電位，使的設(shè)備外殼等金屬部分呈現(xiàn)較高的對(duì)地電壓，從而危及使用人員的安全。因此，同一配電系統(tǒng)只能采用同一種保護(hù)方式，兩種保護(hù)方式不得混用。其次是客戶必須懂得什么叫保護(hù)接地，正確區(qū)分接地與接零保護(hù)的不同點(diǎn)。保護(hù)接地是指家用電器、電力設(shè)備等由于絕緣的損壞可能使得其金屬外殼帶電，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。將金屬外殼用保護(hù)接地線(PEE)與接地極直接連接的叫接地保護(hù);當(dāng)將金屬外殼用保護(hù)線(PE)與保護(hù)中性線(PEN)相連接的則稱之為接零保護(hù)。

三是要依據(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)范客戶受電端建筑物內(nèi)的配電線路設(shè)計(jì)、施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和要求，通過(guò)對(duì)新建或改造的客戶建筑物的室內(nèi)配電部分，實(shí)施以局部三相五線制或單相三線制，取代TT或TN-C系統(tǒng)中的三相四線制或單相二線制配電模式，可以有效實(shí)現(xiàn)客戶端的保護(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客戶后，客戶要改變?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，分別各增加一條保護(hù)線接入到客戶每一個(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)客戶所在的配電系統(tǒng)，分別設(shè)置保護(hù)線的接入方法。

1、TT系統(tǒng)接地保護(hù)線(PEE)的設(shè)置要求

當(dāng)客戶所在的配電系統(tǒng)是TT系統(tǒng)時(shí)，由于該系統(tǒng)要求客戶必須采取接地保護(hù)方式。因此，為了達(dá)到接地保護(hù)的接地電阻值的要求，客戶要按照《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》的要求，在室外埋設(shè)人工接地裝置，其接地電阻應(yīng)滿足下式要求：

Re≤Ulom/Iop

式中：Re 接地電阻(Ω)

Ulom 通稱電壓極限(V)，正常情況下可按交流有效值50V考慮

Iop 相鄰上一級(jí)剩余電流(漏電)保護(hù)器的動(dòng)作電流(A)

對(duì)于一般客戶來(lái)講，只要采用40×40×4×2500毫米的角鋼，用機(jī)械打入的方式垂直打入地下0.6米，就能滿足接地電阻的阻值要求。然后用直徑≥φ8的圓鋼焊接后引出地面0.6米，再用同引入的電源相線同等材質(zhì)和型號(hào)的導(dǎo)線連接到配電盤的保護(hù)線(PEE)上。

2、 TN-C系統(tǒng)接零保護(hù)線(PE)的設(shè)置要求

由于該系統(tǒng)要求客戶必須采取接零保護(hù)方式，因此需要在原三相四線制或單相兩線制的基礎(chǔ)上，另增加一條專用保護(hù)線(PE)，該條保護(hù)線是由客戶受電端配電盤的保護(hù)中性線(PEN)上引出，與原來(lái)的三相四線制或單相二線制一同進(jìn)行配線連接。為了保證整個(gè)系統(tǒng)工作的安全可靠，在使用中應(yīng)特別注意，保護(hù)線(PE)自從保護(hù)中性線(PEN)上引出后，在客戶端就形成了中性線N和保護(hù)線(PE)，使用中不能將兩線再進(jìn)行合并為(PEN)線。為了確保保護(hù)中性線(PEN)的重復(fù)接地的可靠性，TN-C系統(tǒng)主干線的首、末端，所有分支T接線桿、分支末端桿，等處均應(yīng)裝設(shè)重復(fù)接地線，同時(shí)三相四線制用戶也應(yīng)在接戶線的入戶支架處，(PEN)線在分為中性線(N)和保護(hù)線(PE)之前，進(jìn)行重復(fù)接地。無(wú)論是保護(hù)中性線(PEN)、中性線(N)還是保護(hù)線(PE)的導(dǎo)線截面一律按照相線的導(dǎo)線型號(hào)和截面標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇。

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