低压供配电系统接地方法及应用探究

摘要：电气设计中低压配电系统的安全性设计不仅要从接地保护设计做起，还应注意电网线路以及电气设备的选择应用和施工安装等，只有从设计施工中做好低压配电系统的安全控制，才能保证低压配电系统的安全稳定运行，从而保证整个电气系统的安全运行。本文对电气设计应用中的低压配电系统的接地保护设计进行了探讨，以期为相关人员提供借鉴。

关键词：低压 配电系统 电气设计 接地保护 安全性设计

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

伴随着我国社会经济的快速发展，现代施工对于电气设计的要求也越来越高，尤其是大型、重点型工业企业的电气设计不仅要满足供电的稳定以及安全问题，还要满足一些智能化的电气要求。

1工业建筑低压配电系统中的接地保护设计

在电气设计中为防止人身以及财产受到电力系统的威胁，保证用电安全，一般都要进行自动切断故障电路的保护设置也就是常说的接地保护，以保障用电的安全，同时为供电系统的正常运行也提供一定的保障。在电气设计中，对于接地保护的设置应当根据工程以及电气系统设计的特点进行设置，一般情况下接地保护的设置是根据配电系统的接地形式以及电气设备的使用情况、电气回路中保护线截面情况来设置确定的。需要注意的是在进行接地保护设置中，不管使用何种接地保护形式都需要进行总等电位联结，以防止外部危险电压对于电气系统的影响以及人身安全的威胁。在电气设计中经常应用到的接地保护模式主要有三种也就是IT、TN、TT三种模式。其中IT 系统在进行接地保护时需注意，如果发生单点的接地故障时，IT 系统接地保护不需要切断供电线路，只需要通过警报装置进行报警，以进行人工故障排除。低压配电系统中TN 系统的应用最广，其接地故障保护也较为复杂，通常情况下，接地故障分为金属性短路和电弧性短路，其中金属性短路发生故障的电流较大，因此在进行接地保护设置时可以通过过电流保护器跳闸实现对于电路过负荷以及电流短路的保护设置，同时也是低压配电系统的接地故障保护设置；而遇到电弧性短路，或者遇到线路较长或者线路的导线截面很小的金属性短路时，因为其故障电流较小，一般的过电流保护器往往无法动作，这时就需要用到漏电保护器作为后备保护。

2低压配电系统的接地保护方式

电气设计中低压配电系统的接地保护设计不仅可以实现对于供电系统中低压部分电气设备的保护作用，还可以避免因接地故障对人身安全造成危害，保证建筑供电系统的的稳定与安全，是建筑电气系统中低压配电系统的一个重要的安全性保护设计。工业建筑中低压配电系统按照接地型式分类，主要分为 TN 系统、TT 系统以及IT 系统三种形式。

2.1TN 系统

建筑电气设计应用中TN 系统的应用最为广泛，在这样的供电系统设计中，所有电气设备的外露的可导电部分与工作的中性线相接的保护系统，又称接零保护系统。在 TN 供电系统中，还分为TN－C、TN－S 以及 TN－C－S 三种模式，这些模式是根据低压配电系统中中性线和保护线的合并关系进行设置的。在TN 系统中，TN－C、TN－S 以及 TN－C－S 三种模式在实际应用中各有优点，也具有一定的局限性。TN－C 系统的中性线和保护线合一，这种设计方案十分容易实现，也节省了线路耗材，发生接地短路故障时，故障电流较大，很容易通过保护电器实现瞬时切断电源，从而保证人员生命和财产安全。但安全水平也较低，如果系统中有三相不平衡的负载或有单相用电设备，PEN线上就会有电流，对信息系统的干扰也比较大。TN－S 也就是三相四线加 PE 线的接地系统，稳定性与安全性相对较高，在实际应用中广泛应用于设有变电所的工业及民用建筑，数据处理以及精密电子仪器场所或者有爆炸危险性的场合。TN－C－S 系统则适用于不附设变电所的场所中，相较TN－S系统而言，TN－C－S系统的共模电压较小，对信息数据系统的干扰也更小。

2.2 TT 系统

电气系统中使用 TT 系统进行低压配电的供电设计中，在电源的中性点处需要进行直接的接地保护设计，另外，电气装置的外露可导电部分也需要设置在电气上独立于电源端接地点的直接接地。TT 系统适用于不附设变电所的建筑和场所的电气装置，尤其适用于难以实现等电位联结的户外场所。电气设计中TT 系统的应用范围一般多是一些用电要求稍低，或者电容量较低，电气设备较少的较分散的农村地区。在实际应用中，一些城市公用低压线路供电中，比如道路照明，也会使用TT 系统进行电力供应。供电部门也会对于一些用电地区进行低压TT 系统供电的规定。

2.3 IT 系统

电气系统中的IT 接地系统是指电源端的中性点不进行接地设置，或者经过高阻抗进行接地的保护系统。另外，用电设备的外露的可导电部分也应直接进行接地。使用 IT接地系统进行的电力供应，因相对地基本没有电压，单相对地漏电电流较小，相对来说具有较高的供电稳定性，还具有较高的安全性。IT 系统的供电设置不仅适用于那些对于供电持续性要求较高或者需要进行不间断供电的工程场所中，还适用于北方因冻土原因导致接地电阻难以满足要求的地区。目前在矿井井下以及选煤厂的应用较多。

3接地保护设计中漏电保护器（RCD）的选择

在进行接地保护设置中经常会用到漏电保护器，而对于漏电断路器的选择也有一定的注意事项，尤其是对于漏电断路器的额定动作电流的选择。在进行漏电断路器额定动作电流的选择时首先要确定配电系统中末端使用的漏电断路器的电击能量的安全界限要符合人身安全的要求标准，对于末端回路通常不大于30mA，其次需要注意的是电气系统中正常的泄漏电流一定要比漏电断路器的额定动作电流要小，以防止漏电保护器的误动作。需要注意的是，对于配电回路很多的系统，很多设计人员在选择进线端的漏电保护时往往认为系统的用电设备很多，总的泄漏电流也会很大，进而导致选择漏电保护器的额定动作电流过大，而实际上，因为三相用电设备的泄漏电流会因相位差而相互抵消，即使三相用电设备再多，其总的泄漏电流也不会很大。此外，在选择漏电保护器时，还应注意漏电保护器的种类，目前市面上的漏电保护器，有电磁式和电子式两种。其中，电磁式RCD的动作能量依靠故障电流的能量跳闸，保护可靠但价格较为昂贵；电子式RCD的动作能量依靠回路电压能量跳闸，一旦发生单相接地故障引起回路电压降低，就可能拒动，相对不可靠但价格较为便宜。因此，对于安全性要求较高的场所应优先采用电磁式RCD。值得注意的是，即使电气系统采用了漏电保护器，系统的等电位联结依然必不可少，两者不能互相代替。

4 结语

在工业企业电气设计当中，不仅有各种各样的电气设备，而且对于电气设备的要求也相对比较高，许多的电气设计中对于用电安全和供电可靠性都有比较高的要求。低压配电系统与人们的生活息息相关，低压电器是电器工业的重要组成部分，同时又是配电系统中低压成套开关设备的构成元件，低压电器元件的功能及性能对供电系统的起着至关重要的作用，因此合理的供配电系统保护设计和正确的选用配套低压电器是非常必要的。

参考文献

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