张剑鹏 袁俊 曾宬 陈德凯 李有为
云南电网有限责任公司昆明供电局 云南昆明650000
摘要：本文首先讨论接地保护的作用，然后分析目前在低压配电网中常见的接地形式，最后明确不同接地方式的技术要求。通过研究帮助技术人员提高对接地保护的了解。
关键词：低压配电网；保护接地；体系；建设
引言：低压配电系统是维持城市运转的重要电力系统，对其做好管理工作对保证城市的稳定十分重要。其中保护接地体系是维持系统稳定性的重要因素，通过了解不同接地体系的特征，合理使用不同的接地技术，对保证城市的用电安全有十分重要的意义。
1 保护接地的作用
利用可靠的接地能够避免因为绝缘损坏导致金属外壳带电，从而防止出现触电事故，保证人的安全。电器设备通过做好接地保护，在出现单相接地短路或者漏电故障的时候，会在线路中产生较大的短路电流或者漏电电流，造成断路器或者漏电断路器等上级保护器件动作脱扣，完成对切断故障线路电源的自动切断，满足及时检查维修的要求[1]。使用该方法，能够避免电器设备发生漏电对人产生威胁。对于人体而言，根据人电阻的下限值，可以确定人体的在30mA下的安全电压为50V，根据规定，在安全电压没有高度危险的环境下，安全电压为65V，有高度危险的安全电压是36V。
2 低压配电系统的接地形式
2.1 TN系统
TN系统中有中性点引出该系统，该系统的特点在于中性点直接接地，并且所有的用电装置外露可导电部分都分别接到PE线或者PEN线上，目前，TN系统包括了TN-C、TN-S和TN-N-S三种类型。
2.1.1 TN-C系统
TN-C系统的接地形式中保护线和中性线会合并为PEN线，如果TN-C系统出现了电器接地故障，过电流保护器就会迅速作出动作，对整个线路起到一定的保护作用。三相系统并不是完全对称的，因此在正常运转的过程中PEN线会有平衡电流或者谐波电流通过，这种电流会对电力系统用的敏感用电设备产生一定的干扰，而且会让接在PEN线上设备导线外壳产生电位差，电压较高的时候会有火灾出现，如果处在易爆炸的环境当中，会非常危险。所以，在有精密电子设备，或者存在爆炸风险的场所当中，必须要禁止使用TN-C系统。
2.1.2 TN-S系统
TN-S系统中，PE线和N线是分开的，在通常情况下，并不会有电流在PE线中通过，因此接在PE线上的用电设备金属外壳并没有电位存在，因此并不会导致电火花出现。利用这个特点，TN-S系统就比较适合应用在抗电磁干扰和容易产生爆炸的场所中。单相电器一般都配有火线、零线和外壳接线三角插头，因此对于单相电器，非常适合使用TN-S系统[2]。如果出现N线断线并恰好和设备火线碰壳的情况，由于PE对地面短接，因此不会对PE线上的其他设备安全产生影响。在TN-S系统中，也可以使用电流保护器，在过流保护电器不能在满足要求的时限内切除时，就可以使用漏电保护器。
2.1.3 TN-C-S系统
TN-C-S系统结构中，前部分的PE线和N先结合，但是后部的PE先和N线是分开的。这种系统融合了TN-C系统和TN-S系统的优点，由于前边部分为结合PEN线，具有接线简单、经济的特点。到了后边部分，PE线和N线采用了分开设置的方式，能够有效控制电磁干扰的影响，这就让该系统同样可以有非常广泛的应用场景。同时，一旦PE线和N线分开就不能再复合。
2.2 TT系统
TT系统中的电源中性点是直接接地的，在没有中性点时，将变压器和二次侧的一相接地，其中包括了中性点引出线。但是所有的电气装置外的PE线都和电器系统没有关系。在电气装置由同一个保护电器进行保护时，电气装置的接地可以接到共同的接地装置上，否则要分别接到各自的接地装置上。
使用TT系统时，电气装置和配电系统电源的接地之间没有电气联系，如果出现单相接地故障，并不会出现相互影响，因此对于电位特别敏感的电子设备供电很适合使用TT系统。在系统运行时，如果出现N线断裂的情况，会导致各相因为负载不平衡导致电压不平衡，影响的方式和TN系统相同，所以需要采取一定的防范措施，保证系统安全。
如果TT系统在应用的过程中出现了设备绝缘损耗，或者出现了相线单相接地的故障，会导致回路的阻抗高于TN系统单相电流接地回路阻抗，因此单相接地故障的电流会很小，在更小电流导致过流条件下，就会造成灵敏度下降。目前，城市中使用TT制配电系统的比较多，由于使用该系统电气装置的金属外壳都是单独接地的，因此在正常运行的时候并没有接地电位。如果发生故障，并不会出现对地故障电压蔓延的情况，而且电磁干扰也会明显减少。由于TT系统的灵活性，在电子产品被越来越广泛应用的情况下，该制式将会被越来越多地应用到实践当中。
2.3 IT系统
IT系统的电源中性点并不会引出N线，也不会接地或者经过高电阻接地，其电气装置的可导电外壳会经过各自的PE线接地。在IT系统中，单相接地电流就是非故障对地电容电流，由于这个电流所导致的故障一般比较小，因此在电气装置金属外壳并不会产生危险的接触电压，因此并不需要在出现故障时马上切断电源，系统还可以继续运行一段时间。但是，对于该系统仍然需要装备报警装置，利用报警信号告知相关人员做好对故障的处理工作，控制故障严重化和扩大化的风险[3]。所以，对于连续工作之下的用电设备供电，就适合使用IT系统进行供电，同时，IT系统中因为电气装置的金属外壳单独接地，所以系统内的相互电磁干扰相对比较少。IT系统和TT系统一样，在精密电子设备和数据处理设备的供电上有非常大的优势，但是IT制配系统在目前的应用还比较少。
3 保护接地系统安全技术的要求
3.1 对系统接地的基本要求
在使用自动切除故障的保护装置时，必须要保证系统接地后可以构成回路，对于配电系统接地时，电气装置的可导外壳都应该经过导体接在地上，保证故障回路能够形成。可导电外壳不能串接在保护导体中作为过流接点。而在电气装置发生可导外壳漏电的情况时，必须要保证接触的交流电压在50V以下，而且对于所配置的保护电器必须要在固定的时间内能够将故障切除。对于配电系统中，必须要尽可能保证等电位联结。在安装时，保护导体回路中不能安装保护电器和开关，可以设置工具才能断开的连接点，对于系统中的保护导体，必须要有足够的截面，确保连接的可靠性。接地系统的位置需要远离煤气管道、金属水管等具有导电作用管道，防止电能沿着管道扩散。
3.2 TN系统技术要求
实际应用中，TN系统需要在电器设备出现接地故障时有足够的回路阻抗，如果电气装置发生了漏电故障，就需要保证保护器在规定的时间内可以将故障切除。对于TN-C系统，不可以安装剩余电流保护装置，可以将TN-C接地形式改造成TN-C-S或者构建起局部TT系统，满足安装要求。
3.3 TT系统技术要求
TT系统在应用时，需要保证保护电器特性与电气装置可导电外壳和大地间的阻值满足相关的管理要求。系统中的N线绝对不可以重复接地，必须要采取必要的N线断线措施。
3.4 对IT系统的要求
如果系统存在接地故障，在不超过交流50V预期接触电压的情况下，就不一定要切断供电。系统在出现故障后并不需要急于将电源切断，但是仍然需要尽快发现和消除故障，因此对于IT系统中必须要加入故障报警装置。而对于二次接地故障，其防护措施可以采取外壳接地，对于可导电外壳是单独接地或者成组接地的，可以采用和TT系统相同的保护方式。
结束语：对具体工程的实际情况，可以根据地配电系统的用电要求，实现系统接地的形式进行合理的选择。在设计工作中，必须要避免错误使用接地类型，防止对电器设备的运行造成影响，或者导致人的触电事故，保证人身安全。
参考文献：
[1]李韧.低压配电系统保护接地的应用分析[J].盐科学与化工,2018,47(08):52-54.
[2]孙欣强.低压配电系统中的保护接地和保护接零问题[J].城市建设理论研究(电子版),2017(19):179-180.
[3]王晓晨,王宁.浅析低压配电系统中的保护接地和保护接零[J].化学工程与装备,2015(07):195-196+201.