摘 要:本文主要是介紹了機電設(shè)備保護在接地的兩種方法,主要分析了配電線路保護接地應(yīng)該注意的一些問題,并且對可能會出現(xiàn)的保護接地故障提了整改方案，可供參考。

　　關(guān)鍵詞:機電設(shè)備,保護接地,故障分析

　　對于機電設(shè)備的保護接地是電力公司重點的項目。保護接地主要指的是家用電器、機電設(shè)備等由于絕緣的損壞可能導(dǎo)致其金屬外殼帶電,為了防止這種電壓危及人身安全而設(shè)置的接地稱為保護接地。保護接地分為接地保護和接零保護,將金屬外殼用保護接地線與接地極直接連接的叫接地保護;將金屬外殼用保護線與保護中性線相連接的則稱之為接零保護。兩種不同的保護方式使用的客觀環(huán)境不同,因此如果選擇使用不當,不僅會影響設(shè)備使用的保護性能,還會影響電網(wǎng)的供電連續(xù)性。由于進口設(shè)備的保護接地都是在到貨后才進行配線,因此正確合理地選擇和使用保護接地對于防止人身觸電事故、保證電氣設(shè)備正常運行起著舉足輕重的作用。

　　1 接地保護與接零保護統(tǒng)的不同點主要表現(xiàn)在三個方面

　　1 . 1 保護基本原理不同

　　接地保護的基本原理是限制漏電設(shè)備對地的泄露電流,使其不超過某一安全范圍,一旦超過這一安全范圍斷路保護器就能自動切斷電源;接零保護的原理是借助接零線路,當設(shè)備在絕緣破壞后外殼形成短路時,配線上的斷路保護系統(tǒng)因為瞬間短路電流形成斷路。

　　1 . 2 適用范圍的區(qū)別

　　根據(jù)電力負荷密度、負荷性質(zhì)和負荷分布等有關(guān)因素,目前我們國家現(xiàn)行的低壓公用配電網(wǎng)絡(luò),通常采用的是電源中性點直接接地或TN-C系統(tǒng),實行單相、三相混合供電方式,即三相四線制供電配線方式,同時對動力系統(tǒng)負載和照明電路負載供電。

　　1 . 3 線路的設(shè)計結(jié)構(gòu)不同

　　接地保護系統(tǒng)中如果只有動力線和中性線,三相動力設(shè)備中的中性線可以不進行配線,但必須保證使用設(shè)備的接地線路導(dǎo)通,設(shè)備中的中性線保證電源中性點接地,不能再進行接地保護導(dǎo)通;在接零保護系統(tǒng)中,保護中性線必須進行配線,此外在實際的操作使用過程中還能對接零保護線與保護中性線獨立進行配線,而且必須保證使用的設(shè)備系統(tǒng)的保護中性線能進行多處重復(fù)接地導(dǎo)通。

　　2 要根據(jù)進口設(shè)備使用方所在的供電系統(tǒng),正確選擇接地保護和接零保護方式。如果進口設(shè)備使用方所在的公用配電網(wǎng)絡(luò)是TT系統(tǒng),設(shè)備使用方則需全部采取接地保護;如果設(shè)備使用方所處的公用配電網(wǎng)絡(luò)是TN-C系統(tǒng),則需全部使用接零保護。TT系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)由于不同的特點,雖然兩個系統(tǒng)都可以為設(shè)備使用方提供單相、三相混合動力電源,但彼此間不能互為補充,對于保護措施的需求也是完全不一樣的。原因就在于如果有是在一個配電系統(tǒng)中,假設(shè)兩種保護系統(tǒng)同時使用,使用接地保護的機電設(shè)備一旦發(fā)生動力線觸碰金屬外殼導(dǎo)致的設(shè)備故障,零線的對地電壓將會迅速升高,這時接零保護系統(tǒng)上的所有設(shè)備便會等電位,促使設(shè)備外殼的金屬部件出現(xiàn)較高的對地電壓,從而危及設(shè)備操作人員的人身安全。因此,在同一個配電系統(tǒng)中只能采取同一種保護系統(tǒng),不能同時混用兩種不同的保護系統(tǒng)。

　　3 要依據(jù)兩種保護方式的不同設(shè)置要求,規(guī)范設(shè)計、施工工藝標準規(guī)范進口設(shè)備使用方配電線路設(shè)計、施工工藝標準和要求,通過對新建或改造的進口機電設(shè)備設(shè)備使用場地的室內(nèi)配電部分,實施以局部單相三線制或三相五線制代替TT或TN-C系統(tǒng)中的三相四線制或單相配電模式,能夠有效實現(xiàn)進口設(shè)備使用端的保護接地。所謂“局部三相五線制或單相三線制”就是在低壓線路接入進口設(shè)備后,進口機電設(shè)備使用方要改變原來的傳統(tǒng)配線模式,在原來的三相四線制和單相二線制配線的基礎(chǔ)上,分別各添加一根保護線接入到進口設(shè)備使用方每一個需要實施接地保護電器插座的接地線端子上。為了便于維護和管理,這條保護線的室內(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)進口設(shè)備使用方所在的配電系統(tǒng),分別設(shè)置保護線的接入方法。

　　TT系統(tǒng)在國外被廣泛應(yīng)用,在國內(nèi)僅限于局部對接地要求比較高的電子設(shè)備使用場合,最后再介紹低壓配電TN系統(tǒng)中的TN—C系統(tǒng)、TN—S系統(tǒng)。

　　3.1 TN 系統(tǒng)

　　電力系統(tǒng)的電源變壓器的中性點接地,根據(jù)電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)連接的不同方式又可分三類:即TN—C系統(tǒng)、TN—S系統(tǒng)、TN—C—S系統(tǒng)。

　　3.1.1 TN— C系統(tǒng)

　　其特點是:電源變壓器中性點接地,保護零線與工作零線同時使用。(1)它是利用中性點接地系統(tǒng)的中性線(零線)作為故障電流的回流導(dǎo)線,當電氣設(shè)備相線碰殼,故障電流經(jīng)零線回到中點,由于短路電流大,因此可采用過電流保護器切斷電源。TN—C系統(tǒng)一般采用零序電流保護;(2)TN—C系統(tǒng)適用于三相負荷基本平衡場合,如果三相負荷不平衡,則PEN線中有不平衡電流,再加一些負荷設(shè)備引起的諧波電流也會注入PEN,從而中性線N帶電,且極有可能高于50V,它不但使設(shè)備機殼帶電,對人身造成不安全,而且還無法取得穩(wěn)定的基準電位;(3)TN—C系統(tǒng)應(yīng)將PEN線重復(fù)接地,其作用是當接零的設(shè)備發(fā)生相與外殼接觸時,可以有效地降低零線對地電壓。

　　由此可知,TN-C系統(tǒng)存在以下缺陷:(1)當三相負載不平衡時,在零線上出現(xiàn)不平衡電流,零線對地出現(xiàn)較高電壓。當三相負載不平衡時,觸及零線可能出現(xiàn)電擊。(2)工作零線接入漏電保護開關(guān)后不再作為電氣設(shè)備的保護零線,這是由漏電開關(guān)的工作原理所決定的。(3)對接有二極漏電保護開關(guān)的單相機電設(shè)備,如用于TN-C系統(tǒng)中其金屬外殼的保護零線,禁止與該電路的工作零線相導(dǎo)通,也禁止接在漏電保護開關(guān)前面的PEN線上,在配線中經(jīng)常會出現(xiàn)誤配線。(4)重復(fù)接地系統(tǒng)的連接線,禁止與通過漏電開關(guān)的工作零線連接。

　　3.1.2 TN— S系統(tǒng)

　　整個系統(tǒng)的中性線與保護線獨立的。(1)當電氣設(shè)備動力線觸碰金屬外殼,直接形成設(shè)備短路,過流保護裝置可以迅速切斷電源;(2)當中線斷開時,如果三相負荷不平衡,中性點電位升高,但設(shè)備外殼無電位,接地線也無電位;(3)TN—S系統(tǒng)PE線首末端應(yīng)做重復(fù)接地,以減少PE線斷線造成的危險。(4)TN—S系統(tǒng)經(jīng)常用于工業(yè)企業(yè)、大型民用建筑等。

　　參考文獻

　　[1] 中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院組.工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊[M].中國電力出版社,2005.

　　[2] 徐永根.工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊[M].水利電力出版社,2005.

　　[3] GB50054-1995,低壓配電設(shè)計規(guī)則[S].

　　[4] 田有文.企業(yè)供配電[M].中國電力出版社,2008.

　　[5] 許強.配電低壓接地保護線路設(shè)計探討[J].科技信息,2010.