低压电气装置保护接地系统中存在的问题
日期：2008-11-11 23:46:07 来源：中国自动化网
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摘要： 低压电气装置保护接地系统中存在的问题:1 TT接地系统不应要求中性线重复接地;2 在TT系统中应采取措施防止中性线断线;3 不应要求采用TN-C系统;4 低压电网保护接地系统选用原则.关键字： 低压 电气 装置 接地
在两网改造中，有的单位在设计安装低压电气装置接地系统中，存在一些问题，给今后运行中带来不应有的弊端，现分述如下：
1 TT接地系统不应要求中性线重复接地
中华人民共和国电力行业标准DL 499-92《农村低压电力技术规范》(以下简称"规范")规定采用TT系统时应满足如下要求：
除变压器低压侧中性点直接接地外，中性线不得再接地，且保持与相线同等的绝缘水平。
但是，一些单位在两网改造中要求将TT系统中性线作重复接地，理由是防止中性线断线后中性点漂移带来的三相电压不平衡。这是直接违反"规范"规定的。实际上，此做法效果有限，问题不少。
(1) 剩余电流动作保护器不能投入使用：
中性线重复接地后，部分正常负荷电流将流经大地，对剩余电流动作保护器形成剩余电流而
使其误动作，如图1所示。
图1 TT系统中性线重复接地引起剩余电流动作总保护误动
"规范"规定，采用TT系统低压电力网应装设剩余电流动作总保护和末级保护，而TT系统中性线作重复接地后是不能装设总保护的，一旦发生单相接地故障或触电事故时无法断开电源，可能造成人身伤亡事故。
个别供电单位为了解决总保护器投运问题，竟将变压器中性线工作接地断开，这是绝对不允许的。配电变压器低压侧中性点直接接地，其目的是配电变压器高、低压绕组一旦因绝缘损坏被击穿时，则可抑制低压侧电压的升高；在单相接地故障中，使非故障相对地电压不会升高；易实施单相接地保护。
(2) 把TT系统变成了TN-C系统
在TT系统中，若把中性线作重复接地，就是把形式上的TT系统，变成了实质上的TN-C系统，如图2所示。
图2 TT系统中性线重复接地后变成了TN-C系统
从图2可以看出，若N线重复接地点与用户设备接地较近，两个接地电阻是并联电路，也就是把设备外壳接到了中性线上，形成了TN-C系统。
2 在TT系统中应采取措施防止中性线断线
(1) 必须保证中性线有足够的机械强度，应采用N线应与相线的导线截面相同；
(2) 保证N线连接的施工质量；
(3) 尽量作到三相负荷平衡；
(4) 对低压线路应定期巡视，定期检修，发现缺陷立即处理。
3 不应要求采用TN-C系统
低压电力线路改造中，有的单位要求把电能表外壳与中性线连接在一起，形成了TN-C系统。而TN-C系统只适合于有独立变压器且有电气专业人员维修的厂矿企业。
"规范"规定农村低压电力网宜采用TT系统；一般用户是不应采用TN-C系统的，因为：
(1) 它不能装用剩余电流动作保护装置，以有效防止电气设备接地故障的间接接触电击、接地电弧火灾和直接接触电击；
(2) 它不能断开PEN线，因此难以防止在电气检修时，故障电压招致检修人员的电击事故和电气火灾；
(3) TN-C系统的单相回路内，如果PEN线中断，电气设备外壳可带高达220V的对地电压，威胁人身安全；
(4) TN-C系统的三相回路内，如果PEN线中断，不仅使设备失去等电压连接和接地，在三相不平衡时还因"断零"而引起烧坏单相设备事故；
(5) TN-C系统PEN线不平衡电流产生的电压，将在电气装置内产生电位差和杂散电流，容易打火和干扰电子设备。
在两网改造中，作者发现有的单位的接地系统是不合适的，其接线如图3所示。
从图中分析，是一个TN-C系统，表箱用螺栓固定在住户的砖墙上，抄表人员在抄表时有麻电感觉。其原因是三相负荷不平衡，N线带有电压，因而导致电能表箱外壳带有电压而招致抄表人员电击。
4 低压电网保护接地系统选用原则
(1) 非独立变压器供电的厂矿企业不采用TN-C系统。
图3
(2) 分散住宅或农村用户宜采用TT系统。
(3) 民用建筑应采用TN-S系统或TN-C-S系统。
(4) 商业、宾馆、娱乐场所、办公大楼等应采用TN-S系统，并作等电位连接。
(5) 在爆炸和火灾危险场所，禁止采用TN-C系统，而应采用TN-S、TN-C-S、TT或IT系统。
(6) 建筑施工现场宜采用TT系统。
(7) 计算机室或电子信息设备，应采用TN-S系统。
(8) 煤矿或其它矿井，应采用IT系统。
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
在两网改造中，有的单位在设计安装低压电气装置接地系统中，存在一些问题，给今后运行中带来不应有的弊端，现分述如下：
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1 TT接地系统不应要求中性线重复接地
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中华人民共和国电力行业标准DL 499-92《农村低压电力技术规范》(以下简称"规范")规定采用TT系统时应满足如下要求：
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除变压器低压侧中性点直接接地外，中性线不得再接地，且保持与相线同等的绝缘水平。
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但是，一些单位在两网改造中要求将TT系统中性线作重复接地，理由是防止中性线断线后中性点漂移带来的三相电压不平衡。这是直接违反"规范"规定的。实际上，此做法效果有限，问题不少。
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(1) 剩余电流动作保护器不能投入使用：
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中性线重复接地后，部分正常负荷电流将流经大地，对剩余电流动作保护器形成剩余电流而
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使其误动作，如图1所示。
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图1 TT系统中性线重复接地引起剩余电流动作总保护误动
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"规范"规定，采用TT系统低压电力网应装设剩余电流动作总保护和末级保护，而TT系统中性线作重复接地后是不能装设总保护的，一旦发生单相接地故障或触电事故时无法断开电源，可能造成人身伤亡事故。
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个别供电单位为了解决总保护器投运问题，竟将变压器中性线工作接地断开，这是绝对不允许的。配电变压器低压侧中性点直接接地，其目的是配电变压器高、低压绕组一旦因绝缘损坏被击穿时，则可抑制低压侧电压的升高；在单相接地故障中，使非故障相对地电压不会升高；易实施单相接地保护。
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(2) 把TT系统变成了TN-C系统
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在TT系统中，若把中性线作重复接地，就是把形式上的TT系统，变成了实质上的TN-C系统，如图2所示。
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图2 TT系统中性线重复接地后变成了TN-C系统
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从图2可以看出，若N线重复接地点与用户设备接地较近，两个接地电阻是并联电路，也就是把设备外壳接到了中性线上，形成了TN-C系统。
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2 在TT系统中应采取措施防止中性线断线
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(1) 必须保证中性线有足够的机械强度，应采用N线应与相线的导线截面相同；
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(2) 保证N线连接的施工质量；
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(3) 尽量作到三相负荷平衡；
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3 不应要求采用TN-C系统
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低压电力线路改造中，有的单位要求把电能表外壳与中性线连接在一起，形成了TN-C系统。而TN-C系统只适合于有独立变压器且有电气专业人员维修的厂矿企业。
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"规范"规定农村低压电力网宜采用TT系统；一般用户是不应采用TN-C系统的，因为：
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(2) 它不能断开PEN线，因此难以防止在电气检修时，故障电压招致检修人员的电击事故和电气火灾；
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(3) TN-C系统的单相回路内，如果PEN线中断，电气设备外壳可带高达220V的对地电压，威胁人身安全；
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(4) TN-C系统的三相回路内，如果PEN线中断，不仅使设备失去等电压连接和接地，在三相不平衡时还因"断零"而引起烧坏单相设备事故；
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(5) TN-C系统PEN线不平衡电流产生的电压，将在电气装置内产生电位差和杂散电流，容易打火和干扰电子设备。
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在两网改造中，作者发现有的单位的接地系统是不合适的，其接线如图3所示。
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从图中分析，是一个TN-C系统，表箱用螺栓固定在住户的砖墙上，抄表人员在抄表时有麻电感觉。其原因是三相负荷不平衡，N线带有电压，因而导致电能表箱外壳带有电压而招致抄表人员电击。
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4 低压电网保护接地系统选用原则
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(1) 非独立变压器供电的厂矿企业不采用TN-C系统。
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图3
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(2) 分散住宅或农村用户宜采用TT系统。
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(3) 民用建筑应采用TN-S系统或TN-C-S系统。
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(4) 商业、宾馆、娱乐场所、办公大楼等应采用TN-S系统，并作等电位连接。
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(5) 在爆炸和火灾危险场所，禁止采用TN-C系统，而应采用TN-S、TN-C-S、TT或IT系统。
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(6) 建筑施工现场宜采用TT系统。
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(7) 计算机室或电子信息设备，应采用TN-S系统。
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(8) 煤矿或其它矿井，应采用IT系统。
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