摘要：市政工程中的低压配电系统，在运行期间如果遭受线路绝缘破损、异物入侵，或者因外力破坏引发的短路问题，被统称为接地故障。低压电气接地故障发生之后，原本系统中不带电的外露可导电部分会形成电压，若与人体接触，便会引发触电事故。所以，根据配电系统接地的基本形式、采用的电气设备型号，做好低压接地故障防护非常重要。鉴于此，本文对低压电气接地故障及其防护措施进行分析，以供参考。
关键词：低压电气接地；故障防护；TN系统；TT系统
引言
低压电气接地故障的解决，首先需要工作人员明确故障影响范围，提出针对性的防范举措。一方面需要做好故障预防，最大程度地降低低压电气接地故障的危害；另一方面则要明确相关责任人，提高故障解决效率，保证市政工程电气施工质量。
1低压电气接地的基本形式
1.1TN系统
TN系统内部的电源端往往会有直接接地的一点，一般以中性点为主，电气装置外露的可导电部分对中性导体进行保护，或者实现导体和该点的连接，IEC标准根据N线、PE线连接的要求重新组合，主要有3种组合形式，即TN-S系统、TNC系统、TN-C-S系统。TN-S系统内的N线、PE线分别独立运行，在正常运行期间，专用PE线中不会有电流流过，N线会有不平衡电流流过[2]。PE线和地面之间不存在电势差，所以，主要是利用专用PE线实现电气设备外壳的保护接地操作，如此一来也为系统赋予安全性，在独立运行的变配电所内应用。
1.2TT系统
TT系统内的电源端中性点具有直接接地的优势，电气装置外露可导电的部位连接接地极和电源中性点接地的电气，彼此之间相互独立。TT系统内的N线、PE线之间没有与电相关的联系，处于正常运行的状态下，如果中性线带电，那么PE线与之相反，即不带电。所以，TT系统更适合在无等电位联结的环境下应用[3]。
2故障原因分析
2.1设备故障原因
在低压配电网中，其中设备出现故障原因主要分为以下几种。一是在低压配电网中，设备运行时间比较长，出现了老化问题，设备出现故障。二是在低压配电网中，由于长时间处于过载状态中，导致相关设备加速老化，造成设备出现故障。三是在低压配电网中，由于过户线路比较多，如果没有做好设备检修工作，就会导致发生跳闸问题，对低压配电线路稳定运行造成影响。四是在低压配电网中，如果老鼠进入配电室可能会导致低压保护动作，导致发生跳闸问题，导致低压配电网不能稳定运行。
2.2其他故障
在低压配电网中，如果变压器和电线等配电设备发生了盗窃，或者强降雨雷雨天气把相关设备淹没、雷击，都会对低压配电线路稳定运行造成一定影响。
3低压电气接地故障的防护举措
3.1未接地系统故障的防护
市政工程电力施工中的未接地系统，可以在产生接地故障时维持系统的正常运行。低压电气接地故障的形成，会导致接地系统跳闸的现象，但若缺少电气系统接地，那么故障电流值过低，只能支持电容通过，所以也不会影响设备正常运行以及工作人员安全。未接地系统在运行过程中出现第二次故障，会停止供电运行，随后引发相间故障，开启过流保护运行。该系统在运行过程中存在的不足是，未接地操作初始故障可能会带来线路电压，并且作用于相电压设计，如若故障系统长期维持在运行状态下，便会引发相应的故障。
另外，工作人员也可以在变电站主电源中性点、电网接地桩2个装置中间连接电阻，达到电阻接地的效果。电阻接地有高电阻、低电阻2种选择，其中低压系统主要是以高电阻接地为准，高压系统则优先采用低电阻。通过电阻接地可以控制故障电流，为电气设备提供保护，以免设备损坏扩大低压电气接地故障的影响范围。
其中需要注意，采用低电阻接地限制电流，可以将其控制在几百安培，而工作人员则务必要保证漏电保护操作的灵敏性。
3.2接地棒故障的防护
NEC对于接地棒间隔有明确要求，其中还需要对棒边缘可能造成的影响予以考虑。那么在防护接地棒相关故障时，需要将接地杆分开大约杆长的2倍。如果是山区与岩石等地形，可以考虑采用具有深度驱动、化学增强功能的接地棒，优化现场的土壤条件。结合市政工程施工规范，现场的金属水管道、钢筋材料、混凝土包裹电极等的外部连接铜接地环，同时以驱动接地棒作为辅助，这是市政建筑比较常用的解决方法。地面环的位置一般设置在建筑物、建筑结构附近以及现场沟槽内部霜线以下，可以发挥出最佳效果。
3.3配电装置故障的防护
1）配电板作为市政工程配电系统中的一个装置，负责划分电力馈送，以此获得分支电路，也可以有效地保护熔断器与断路器，维持公共外壳内电路正常运行。其实配电板在市政工程与相关设施当中应用，在分配电力环节，也可以规避电气过载、短路等故障。
2）可拆卸端板也是配电系统中的重要元件，负责导管安装。安装工作人员按照实际需求进行定位、切割孔等操作。
3）工作人员在现场安装中性杆，通常安装位置在系统内与天沟这2处，与系统内部的距离越近，获得的低压电气接地故障防护效果越明显，同时也可以作为来电服务、负载电路中性线的终端点。
3.4增加低压配电网运行可靠性
在低压配电网中，经常采用放射型布线方式，这种布线方式具有成本低的特点，但是供电稳定性比较差。为了增加供电稳定性，可采用多个低压干线和母线联合的方式，如此一来，当其中某一台变压器或某一条配电线路出现故障的时候，可以用其他备用设备提供电能，这样就增加了供电的可靠性。
3.5加强重工业区电力设备优化
在工业生产中，往往会排除出大量废物和废气，大量废弃物的排泄会对电力设备带来一定影响。所以为了更好的保证低压配电网正常运行，需要对重工业区电力设备加大科技投入力度，不断更新优化电力设备，加强防盐雾措施，降低工业废物和废气对低压配电网的影响。
3.6断路问题的防护
电路的断路问题是回路非主观正常的断开，无法使电流形成闭环回路。例如，出现线路断开或者节点接触不良。若是三相电路，假设一相电路出现断路问题则可能导致电机无法正常运作或者烧毁，或三相电路不协调，各相电压不相同发生某相电压过大，引发故障。为防止发生零线断路的现象，首先应增加零线的机械性能，即符合电路负载和电流流量的情况下根据实际情况适当增加零线横截面的面积；其次，使用牢固、可靠、稳定的节点接口，其性能应满足电路的要求指标；最后，不得在零线上直接串接熔断器，避免过电流造成的熔断器熔断，出现断零的问题。
结束语
在配电系统中低压配电线路非常重要，但发生故障时难以解决。常见的低压配电线路故障主要有短路故障、断线故障、过载故障、接地故障等，因此必须准确判断故障原因，提出解决措施。
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