低压电气设备接地技术措施的论述

摘要：当前低压电气设备不断增多，在自动化生产中发挥着不可替代的作用，但是用电安全问题也随之增多，尤其是接地故障，更是影响到了低压电气设备的安全运行。因此，为了保证低压电气设备能够安全运行，本文针对低压电气设备的接地保护进行探讨，以供参考。

关键词：低压电气设备；接地；技术

近年来，各种自动化的电气设备应用日益广泛，人们也越来越重视低压电器设备接地保护系统。这是因为电力系统的接地保护可以有效地保证电力系统的正常运行，避免由于电气设备绝缘损坏引发的各种安全事故，提高企业的生产效率，改善公司的生产效益。下面就当前我国低压电气设备接地保护系统的相关问题进行探讨分析。

1我国低压电气设备接地保护系统的现状

我国电力法规明确规定：低压电气设备必须要有接地保护系统，并且保持与相线同等的绝缘水平。但是在实际的操作中会遇到各种问题，其中最主要的是建设成本与性能的矛盾问题。现在主流的低压配电系统包括：TT系统、TN系统和IT系统。它们各自对电气设备的接地保护系统有不同的规范及要求，但是归根结底都是保护接地与保护接零的区别。

2TN接地系统综合性质分析

2.1TN-C接地系统

中性线与保护线共用一根连接线，并与设备金属外壳一同接地的方法属于TN-C接地系统，该系统在正常的电流输送过程中还能承载额外的少量谐波电流，并且在电路发生故障时，通过PEN线保护接零形成的高伏对地电压，在一定程度内能抵消因电路故障对电器设备造成的损害。但用此法连接的PEN线具有双向导通特性，在接线两段压差过大或压差变化过快的情况下，极易发生电位非常规转移，而当中性线的电压过高时，会烧坏接线与电气设备。故TN-C接地系统不适用于对供电需求精确度较高的电子设备，但其安全性强的优势使得该系统被大量用于提供稳定供电的三相负荷供电系统中。

2.2TN-S接地系统

TN-S接地系统的核心是隔离保护线与中性线后分别接地，同TN-C相比仅有N线会在电器工作时有电流流过，PE线作为电路的保护线不会经过电流。这种接地方法提高了电力提供、电力输送、电力使用整个电路体系的可操作性，是改革开放前作为家庭用电接地系统的首选。但电器工作时经过N线的电流类型会增加许多，其中以工作电流、谐波电流以及三相传输时产生的不平衡电流居多，这将导致电流总值相对较大，其次，N线上的阻抗也与线路复杂程度呈正相关，以家庭用户用电为例，其众多负载汇总后的N线阻抗与接线上经过的总电流将会在结点处与大地形成极高的电压差，加之若家庭电器使用不当导致负载过大，容易导致电击事故的发生。

2.3TN-C-S接地系统

若保护线与中心线一部分属于TN-C接地系统，一部分与TN-S接地系统相同相互隔离分开，就属于我国居民配电设计中最常采用的TN-C-S接地系统。这套接地系统在保证安全性的同时，提高了接线方式的操作性，但应做好对接地端的保养和定期检查，以防止这种安全简便的接线方式变成了纯粹的TN-C接地系统或TN-S接地系统，造成不必要的损失。

3低压电气设备保护接地与保护接零

保护接地与保护接零是低压电气设备两种不同的保护措施，它们起作用的原理也不一样，但它们都是用于保护人体安全的一种保护接线方式。

3.1低压电气设备保护接地

保护接地是将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器设备的金属部分用导线与接地体可靠连接起来的保护方式。如果出现对壳漏电事故，接地线可以限制漏电设备对地电压，使其限定在某一安全范围，从而达到保护人体安全的目的。接地保护一般用于配电变压器中性点不直接接地（三相三线制）的供电系统中。

3.2低压电气设备保护接零

保护接零指把电气设备的金属外壳与电网的零线（中性线）连起来的保护方式。如果出现对壳漏电，零线和相线将通过漏电点形成闭合回路，产生问题电流。当漏电回路阻抗较小，问题电流可以使保护装置（如熔断器、自动开关等）切断故障。这种保护方式适合用于低压中性点直接接地的（三相四线制）供电系统中。

3.3低压电气设备保护接零与保护接地的比较

保护接零和保护接地是保障人身安全的两种技术措施，其不同处是：其一，保护原理不同。低压系统保护接零的主要作用是借助接零线路使设备形成单相短路，促使线路上保护装置迅速动作。低压系统保护接地是限制漏电设备对地电压，使其保持在某一安全范围内。其二，适用范围不同。不接地电网不能采用保护接零。保护接地适用于一般的低压不接地电网或采取其它安全措施的低压接地电网，也能用于高压不接地电网。其三，线路结构不同。保护接零系统除相线外，还必须有零线；必要时，保护零线要与工作零线分开；其重要的装置也应有地线。保护接地系统除相线外，只有保护地线。

保护接零系统在线路正常时可以起保护作用，但是对于特定的情况，不仅不能起到保护作用而且会造成触电危险，例如在以下两种情况：（1）中性线中的保险丝不起作用。在供电电网中通常装有数根保险丝，分别接在相线与中性线上。由于某些原因（如电器负载过大，供电短路或自然灾害等）只使中性线上的保险丝熔断或线路断开，中性线的接零就会被切断了，等于外壳直接带电，从而导致触电事故。（2）接线错误。供电线路由于检修、更换等原因也许会发生变动，有可能把中性线与相线的接线接反，这样就会使中性线与相线互换。若用电器的接线没有跟着改变，那么外壳就会直接接到相线上，使其带电，造成触电事故。

4接地装置

低压电气设备接地的关键部分是接地装置。接地装置也称接地一体化装置，包括埋设在地下的接地体以及由该接地体到设备之间的接地线。它是电气设备和地之间构成电气连接的，用以实现电气系统与大地相连接的目的的设备。

4.1接地体

接地体，又称接地极，是直接与大地接触以实现电气连接的金属导体或导体群。因为接地体与大地之间有良好的电气连接，所以它可以安全地将意外电流散入大地之中。接地体又细分为两种：一种是利用现有的可靠连接的各种金属结构、管道（可燃液体、可爆气体的金属管道除外）或钢筋混凝土建筑物基础等作为接地导体，称为自然接地体；另一种是人为埋入地下用作接地装置的导体，称为人工接地体。人工接地体通常采用圆钢、钢管、扁钢或角钢等进行敷设。

4.2接地线

接地线就是直接与接地体连接的线，是实现等电位连接的必要措施。它可以均衡电位和降低接触电压，消除因电位差而引起电击危险的措施。与接地体同样，接地线也分自然接地线和人工接地线。可用作自然接地线的有建筑物金属结构、穿线钢管、无可燃或爆炸危险的工业管道等。

5结束语

综上所述，虽然我国针对低压电气设备接地保护系统制定了相关的操作标准，但在实际操作中还存在一些问题。但是，接触电压、跨步电压的大小，人体接触外壳时的电压高低都涉及到电击事故发生的机率及危害程度，必须严格按标准的有关规定执行，以高度的责任感进行设计和施工，并及时进行试验，务必验收合格后，方可投入使用。同时使用过程中还需要经常检查，测试各项参数，使接地装置长期保持安全、稳定、可靠地运行。

参考文献

[1]潘国祥.试论工业电气设备的接地保护[J].科技与企业，2013（14）.

[2]吴建.对电气设备及其接地装置的运行维护探讨[[J].科技致富向导，2011（35）.

[3]谢兴仪.低压电力系统的接地保护[J].电工技术，2012（3）.