如何选择电气装置接地型式

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1、如何选择电气装置接地型式○柳立宁（山西省阳泉市建筑设计院）摘要：电能的应用造福人类社会，但也带来了电击和电气火灾的危险，这种危险不少由低压电气装置内的接地故障引起，为此我们需采取一些措施来防范接地故障的发生，并限制故障电流，故障电压，其作用时间，防范人体与危险电压的接触。在低压电气装置内TN系统和TT系统两个接地起到了重要作用。关键词：接地故障、电击等电位，电气安全、接地型式。电气装置的接地系统分TN、TT、IT三种型式，其中各字母的含义于下；第一字母表示电源端与地的关系：T，电源端有一点直接接地。

2、I，电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。第二字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系：T，电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。N，电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。9TN系统按N线和PE线的组合方式又分为三种型式：TN----S系统自电源端接地点以后，整个系统的中性异体(N)和保护导体(PE)严格分开，TN—C系统：整个系统的中性导体(N)和保护导体(PE)合并为一组，TN—C—S系统：系统中一部分线路的中性导体(N)和保护导体(P

3、E)合并为一组，自此以后中性导体(N)和保护导体(PE)严格分开。在这些文字符号中：N导体称为中性线，PEN导体称为保护中性线，PE导体称为保护接地线，简称保护线。各型接地系统见图1至图5。从图1可知，TN—C系统由于PEN线兼起PE线和N线的作用，节省了一根线。但PEN线上通过三相不平衡电流I，其上有电压降IZPEN，使电气装置外露导电部分对地带电压。在某些特殊场所，这一对地电压可能引导起电气事故，例如:对地火花，在爆炸危险场所引起爆炸。此对地电压还能引起杂散电流，对电子信息设备造成干扰。TN--

4、-C系统还存在另图1TN—C9一些不安全因素，例如：不能安装漏电保护器来防电击和接地电弧火灾，因PEN线如果通过漏电保护器内的零序电流互感器，故障电流在返互感器内的磁场将互相抵消，漏电保护器将不能动作(即柜动)。另外，在TN—C系统内也不能断开PEN线来保证电气检修时的安全。从图—2可知，在TN—S系统内，PE线和N线分为两根线，PE线平时不通过电流，只在发生接地故障时通过故障电流，故外露导电部分平时对地不带电压，比较安全，也不干扰电子信息设备，但它需多用一根线。图2TN—S9如图—3所示，TN—C

5、—S系统的外露导电部分对地电压力进入建筑物前电源线路上一段PEN线的电压降，如果在建筑物内作了总等电位联结，则正常工作时在建筑物内由于等电位的作用并不出现电位差，不会产生TN---C系统中出现的问题。在TN系统中，故障电压可沿PE(PEN)线在各装置间蔓延，为各型TN系统的共同缺点。图3TN—C—S9图4所示的TT系统，各装置有其单独的接地极，故正常时外露导电部分为地电位，各装置间故障电压不蔓延，但其故障回路因包含两个接地电阻而使系统本身阻抗较大，故障电流较少，一般不能用过电流保护兼作接地故障保护。

6、TT系统的PE线和N线在电气上不联系，容易处于不同电位，所以此系统内的设备绝缘易爱过电压的危害。中性线有时带的故障电压也可能引起电击事故，在某些情况下，需采用四极开关电器来保证检修安全。图4TT图5所示的IT系统，发生接地故障时，故障电流仅为非故障相的对地电容电流，所以对地故障电压很低，发生故障时可不切断电路而继续供电。但它一般不引出中性线，不能直接提供220V电压，其保护和管理复杂，加上其他一些原因使其应用受到限制。图5IT9为了消防自建筑物外沿PEN线或PE线导入的危险故障电压。人们比较了解电气

7、设备绝缘损坏发生碰外壳接地故障能使设备操作人员遭受电击，而对外部导入的故障电压引起的电击事故则不甚了解。如图6中用户A采用TN—C—S系统，装用了漏电保护器，并作了重复接地，接地电阻RA为10Ω。用户B则采用TT系统，其单独接地极的接地电阻RA为4Ω，该用户未装漏电保护器，只装了40A的熔断器作保护。变电所接地电阻RB为4Ω。如变电所和线路阻抗可忽略不计，用户B在接地故障情况下流过RA的接地故障电流为：Id=U。=220=32.1(A)RA+RARB4+10×49RA+RB10+4此故障电流不仅不能

8、使40A的熔断器熔体熔断，而且它用户B设备外壳上将产生IdRA=32.1×4=128V的预期接触电压。与此同时，用户A和变电所的设备外壳上将产生220-128=92V的预期接触电压。这些电压都超过安全电压限值50V，都有可能引起电击事故。这说明，在同一变压器或发电机供电范围内如果混用TN和TT系统，则TT系统的用户必须安装灵敏可靠的保护电器(例如：漏电保护器)迅速切断故障，否则，除本用户外，还将危及TN系统用户。从图6中可知，对于消除外来故障电压，重复接地的效果不大，