低压电气设备接地施工技术应用分析

1、低压电气设备接地施工技术应用分析黄永平广东腾达建筑安装工程有限公司广东河源517000摘要：采取合适的低压电器设备接地施工技术，对保证施工安全性和质量都 有着重要的意义。木文详细地介绍了低压配电系统接地制式，说明了规范使用低 压电气设备接地技术的方法，给出了低压配电系统接地制式选用的措施，保证了 低压配电系统设备的稳定运行和工作人员的安全。关键词：低压电气设备；接地装置；tn系统；接地电阻引言接地技术的实施对电力系统来说是重要的安全保障措施，在许多领域和行业 被广泛应用。但是，如果没有做好低压电气设备接地技术的实施，就会影响到配 电系统的稳定运行。因此，如何正确选用低压电气设备接地技术成为了工

2、作人员 需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。1低压配电系统接地制式1.1低压配电系统接地制式的分类和表示法低压配电系统的接地制式按配电系统和电气设备的接地组合来分类。按照国 际电工委员会iec规定，低压配电系统接地制式的表示法一般由两个字母组成， 必要时可加后续字母。低压配电系统的接地制式分为tt、it、tn三种。tn系统按中性线（n线） 与保护线（pe线）的组合方式，乂分为tnc、tns、tn-c-s三种形式。第一个 字母表示电源接地点对地的关系，其中t表示直接接地；i表示不接地或通过阻 抗与大地接地。第二个字母表示电气设备的外露导电部分与地的关系，其中t 表示外露导电部分直接接地，与电源

3、的接地无关；n表示外露导电部分与电源系 统接地点或与该点引出的导线相连接。后续字母表示中性线与保护线之间的关系, 其中c表示中性线与保护线合并为pen线；s表示中性线与保护线分开；cs表 示在电源侧为pen线，从某点分开为n线和pe线。1.2低压配电系统接地制式的特点(1) tt系统必须有一个直接接地点，一般是变压器或发电机的中性点。如 果没有中性点，则必须有一根相线接地。电气设备的外露导电部分也必须接地。 tt系统接线如图1所示。图1 tt系统接线在tt系统内，电气设备的外露导电部分用单独的接地极接地，与电源在接 地上无电气联系，所以适用于对电位敏感的数据处理设备和精密电子设备的供电。 pe

4、线也可各自独立，避免发生故障时对地故障电压的蔓延。tt系统发生接地短 路吋，由于受到电源侧接地电阻和电气设备接地电阻的限制，短路电流不大，可 减小短路吋的危险。该系统特别适用于容量较小的电气负荷，如果电气负荷容量较大，必须采用 剩余电流动作保护器(residual current operated protective device, rcd)。利用 接地故障吋的剩余电流使rcd动作，切断电源。(2) it系统的电源不接地或通过阻抗接地，电气设备的外露导电部分可直 接接地或通过保护线接到电源的接地极上。it系统接地的三种情况如图2所示。图2 it系统接地的三种情况it系统当出现第一次故障吋，故

5、障电流受到限制，电气设备的金属外壳上不 会产生危险性的接触电压，因此可以不切断电源电气设备还能继续运行。但如果 在消除第一次故障前又发生第二次故障。因此，必须具有可靠而且易于检测出故 障点的报警设备。it系统要求不要配出中性线，因为配出中性线后当发生第一次 故障时,it系统将根据电气设备外露导电部分的接地情况转变为tt或tn系统， 而保护设备不能按tt或tn系统的要求动作，所以非常不安全。因为根据照明 的需要，it系统往往引出中性线，就需要中性线上装设过电流检测装置。该装置 受到激励时，应将包括中性线在内的所有带电导线从电源断开。(3) 在tn系统中，所有电气设备的外露导电部分接到保护线上，与

6、配电 系统的接地点连接，这个接地点通常是配电系统的中性点。如果没有中性点或没 有引出中性线，可将变压器二次侧的一相接地，但该接地线不能作为pen线。 tn系统接地的三种情况如图3所示。图3 tn系统接地的三种情况图3 (a)中，保护线与中性线合并为pen线，具有简单、经济的优点。但 是，在pen线上通过三相不平衡电流吋有电压降，使电气装置外露导电部分对 地带电压。三相不平衡负荷造成外壳电压其低，并不会在一般场所造成人身伤亡, 但可能对地引起火花。另外，pen线不允许切断(切断后设备将失去接地线)。 该系统不能装rcd,因为当发生接地故障吋，相线和pen线的故障电流互感器中 的磁场互相抵消，rc

7、d将检测不出故障电流而不动作。图3 (b)中，保护线和中性线是分开的，具有tn-c系统的优点。正常运行 时pe线不通过负荷电流，与pe线相连的电气设备的金属外壳在正常运行吋不带 电位。该系统可装设rcd来保护单相接地。rcd对接地故障电流有很高的灵敏 度，即使接触220v时，也能在10ms内切断以毫秒计的故障电流，使人免于电 击事故。但该系统只能对其保护范围内的接地故障起作用，不能解决相线对地短 路引起电压升高和对地故障电压蔓延的问题。图3 (c)中，a点前的中性线和保护线是合在一起的pen线，自a点后分 为中性线和保护线，分开后n线应对地绝缘。pen线自分开以后，n线和pe线 不能再合并，否

8、则将丧失分开后形成的tns系统的特点。应给pe线涂以黄绿相 间的色标，或采用黄绿相间的绝缘线；给n线涂以浅蓝色的色标，或采用浅蓝 色的绝缘线。tn-c-s系统是一个广泛采用的配电系统。在工矿企业中，对电位敏 感的电气设备往往设置在线路末端，而线路前端人多数为固定设备，因此末端改 为tns系统十分有利。在民用建筑中，电源线路采用tn-c系统，进入建筑物内 改为tns系统，线路结构既简单又安全。虽然在电源测的pen线上有一定的电 压降，但对工矿企业的固定设备及作为民用建筑的电源线都没有影响，pen线分 开后即有专用的保护线，可以确保tns所具有的特点。选用tn系统时应做等电位联结，消除自建筑物外沿

9、pen线或pe线窜入的 危险故障电压，有利于消除外界电磁场引起的干扰，改善用电设备的电磁兼容性 能。2低压配电系统接地制式的选用低压配电系统接地制式应根据电气装置的危险性质、用电设备的特点、场所 的环境条件、人员状况等因素因地制宜地选用。2.1公共建筑电气设备的接地制式公共建筑低压系统的接地制式根据由地区电网直接供电还是由建筑物本身 的变电站供电而有所不同。供电部门电网直接供电的情况如下：（1）供电部门电网为tt系统，则建筑物的供电系统仍采用tt系统，如果 必须转换为tn或it系统，则必须采取适当的措施以满足电气安全的要求。（2）供电部门电网为tn-c系统，在进入建筑物内后最好转换为tn-s系

10、统， 即在进线配电箱处将pen线分为n线和pe线，然后接入各用电设备或带有接地 插头的插座。插座必须有与pe线相连接的接地触头。如果不采用tns系统，将 电源插头的接地插头通过插座接到pen线上，一旦pen线断开u设备发生接地 故障后，人体接触设备的外露导电部分将受到相电压的电击。在公共建筑物中的电器设备，一般需将其外露导电部分接地。但在某些特殊 场合，电气设备则必须采用专用的pe线接地，如果保护钢管符合电气连续性的 要求，可用作pe线，但不能作为pen线和n线。2.2实验室电气设备的接地制式科研研究机构及工厂实验室的电器设备有固定式的，也有便携式的，既有供 电的电源设备，又有人量的用电设备。

11、由于试验的项目、对象不同，对接地的要 求也不同。科研机构和工厂实验室电气设备的接地有以下两种情况：（1）小型设备实验室，其电气设备主要是便携式用电设备及仪器仪表，有 的还有电子设备。对于这类实验室，一般采用绝缘地板。当移动式电气设备的供 电电源采用tns接地系统吋，供电电缆或架空线路都应有pe线，并且移动式设 备的外壳应与pe线相连；当供电电源为tt接地系统时，应采用rcd保护，这 样不仅能改善单相接地的安全条件，而口可以预防两相短路的危险。(2)大型设备实验室，应考虑敷设环行接地网，以均衡跨步电压。2.3电子计算机的接地制式为了防止产生噪声的设备和功率较人的电气设备在起动和骤然停止吋对电 子

12、计算机产生干扰，应采用不同的线路分开供电，电子计算机必须有单独的保护 线。如果为tn接地制式，必须采用tns接地系统；如果为tt接地制式，必须 有专门的保护线。当tn-c系统供电吋，pen线接入开关箱内的端子板，分为pe线和n线，并 送入计算机专用开关箱，对于计算机房的其他电气设备，则仍由tn-c系统供电； 当由tt系统供电i寸，电源n线在端子板处与专用接地线pe线相连，也分为pe 线和n线，并送入计算机专用开关箱。这两种系统中计算机都有专用接地线， 可以消除外来的电磁干扰。2.4电子设备的接地制式电子设备有交流电源冋路、直流电源冋路、信号输入冋路和信号输出冋路。 这些冋路常处于强电电流、用电

13、设备运行吋产生的电弧和火花、无线电、电晕等 杂散电磁场内，受到这些杂散电磁场的干扰。为了减少干扰和抑制噪声，以保证 电子设备稳定、可靠地工作，接地是最简单易行的方法。电子设备的接地主要有信号接地、功率接地、屏蔽接地、保护接地等。电子 设备对接地屯阻的要求，除有特殊要求的电子设备外，一般将信号接地、功率接 地、屏蔽接地及保护接地组合在一起，采用一点接地，其接地电阻不大于 4&0mega;o屏蔽接地根据电子设备的不同要求决定是否设置，如设置单独屏蔽 接地装置，其接地电阻一般为30&omega；o2.5数据处理设备的接地制式数据处理设备是指具有数据接收、积累、处理、储存等功能的设备。

14、数据处 理设备可由tn、tt、it三种不同接地制式的配电系统供电；对于数据处理设备， 可将不同接地集中到一点后进行接地，接地电阻一般为4&0mega;o当与交流工 频接地共用一个接地装置时，接地电阻按交流工频接地的要求，不大于4&0mega;o 当与交流工频、防雷共同接地吋，接地电阻为l&omega；o对于有特殊要求的数 据处理设备，则按制造商规定，但不能大于以上各接地电阻值。2.6照明线路及插座的接地制式当照明线路采用tn-c系统吋，在二线及三相四线制线路中，因为pen线切 断时会发生故障，所以断路器及熔断器仅装在相线上。对于线路末端的二线照明 线路，考虑到大部分是不

15、熟悉电气的人与之接触，而且有时因为修理或延长线路 等原因可能将相线和pen线接错，因此相线和中性线都要装断路器。当发生电 气故障时，断路器的两极要同时动作，以免发生事故。在有爆炸及火灾危险的建 筑物内，为了防止过负荷，相线和中性线上都要装设断路器。当照明线路采用it系统i寸，在二线制线路中中性线并不作为pe线，为了防 止线路过载造成火灾危险，相线和中性线都用断路器保护。it系统配出中性线时， 如线路绝缘破坏而长期没有被发现，将造成电压的中性点移动，使中性线上有了 电压。为了在检修线路时不发生事故，必须采用能将相线与中性线同时断开的隔 离开关。插座接线布线时最好采用不同颜色的绝缘线，如li （a相）为黄色，l2 （b相）为绿色，l3 （c相）为红色，中性线、pen线及直流接地中性线为浅蓝 色，pe线为黄绿相间；直流正极为棕色，负极为黑色。插座终端接地触头只能 接pe线，严禁通过工作电流。接地线的截面积不应小于2.5mm2,而且应压接 牢固。2.7电磁场危害环境的接地制式iec/tc77中对电磁兼容的定义：电磁环境中的元件如能允许其他元件的存在, 且彼此不妨