摘 要：將電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的某一部分經(jīng)接地線連接到接地極上，稱為接地。亦可說成電氣設(shè)備的任何部分與大地(土壤)間作良好的電氣連接。本文主要針對電氣安裝工程中各種接地保護型式的特點及使用要求作出了詳細的分析，并介紹了在接地保護施工過程中應(yīng)注意的問題及防范措施。

　　關(guān)鍵詞：電氣安裝 接地裝置 接地保護

　　一、接地保護的概念及作用

　　1.1 接地保護的概念

　　接地保護通常又被稱為保護接地，也就是將電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備的某一部份經(jīng)過接地線與專門的接地體連接成一體。在電力系統(tǒng)中接地的部份一般是中性點;電氣設(shè)備的接地部份則是正常情況下不帶電的金屬導(dǎo)體，一般是金屬外殼。為了保護安全的需要， 把不屬于電氣系統(tǒng)或裝置的導(dǎo)體， 例如：水管、 風(fēng)管及建筑物的金屬構(gòu)件 (如鋼結(jié)構(gòu)或玻璃幕墻的金屬立柱)和接地體相連也可稱為接地保護。

　　1.2接地的作用

　　1.2.1防止電擊。人體阻抗和所處環(huán)境的狀況有極大的關(guān)系，環(huán)境越潮濕，人體的阻抗越低，也越容易遭受電擊。

　　1.2.2保證電力系統(tǒng)的正常運行。

　　1.2.3防止雷擊和靜電的危害。雷電發(fā)生時，除了直接雷外，還會生產(chǎn)感應(yīng)雷，感應(yīng)雷又分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。所有防雷措施中最主要的方法是接地。

　　1.3 接地保護裝置的構(gòu)成

　　接地保護裝置一般是由接地極、 接地導(dǎo)體和總接地端子 (總接地母排) 等構(gòu)成的。 總接地端子 (總接地母排) 通過接地導(dǎo)體與接地極連接， 實現(xiàn)電氣裝置需接地部分與地的連接， 又可通過保護導(dǎo)體、保護聯(lián)結(jié)導(dǎo)體與電氣裝置內(nèi)外露可導(dǎo)電部分、電氣裝置外可導(dǎo)電部分的聯(lián)結(jié)， 實現(xiàn)總等電位聯(lián)結(jié)。

　　1.4 接地保護的幾種制式

　　1.4.1IT 接地保護制式

　　IT 接地保護制式指電源中性點不接地或經(jīng)阻抗 (消弧線圈或大電阻的接地設(shè)備) 接地， 而電氣設(shè)備的金屬外殼經(jīng)各自的 PE (protective wire)保護線直接接地的三相三線制低壓配電系統(tǒng)， 也稱小電流接地系統(tǒng)。 該系統(tǒng)的優(yōu)點是當(dāng)一相接地時， 不會使外殼帶有較大的故障電流，系統(tǒng)還可以正常運行， 缺點是沒有中性線 N (neutral wire)， 只有線電壓， 無相電壓， 因此，不適用于擁有大量單相用電設(shè)備的系統(tǒng)

　　1.4.2TT 接地保護制式

　　TT 接地保護制式指電源中性點直接接地， 而電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的 PE 保護線直接接地的三相四線制低壓配電系統(tǒng)。其特點是中性線 N 與保護接地線 PE 是分開的， 沒有互相連接，即中性點接地與 PE 接地是分開的。

　　1.4.3TN 接地保護制式

　　TN 接地保護制式指電源的中性點直接接地， 負載設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分，通過保護線連接到電源接地點的接地系統(tǒng)。依據(jù)零線 N和保護線 PE 不同的安排方式 TN 系統(tǒng)又可以分為 TN—C 接地保護制式、 TN—S 接地保護制式、 TN—C—S 接地保護制式。

　　1)TN—C 接地保護制式：該系統(tǒng)中性線 N 與保護接地線 PE 合二為一， 統(tǒng)稱為 PEN (protective neutral wire)線。所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均與 PEN線連接。

　　該系統(tǒng)特點是： 對接地故障靈敏度高戡路經(jīng)濟簡單。在一般情況下.只要保護裝置和 PEN 線截面選擇適當(dāng)，是能夠滿足供電可靠性和用電安全性的，但當(dāng)三相負載不平衡或只有單相設(shè)備時， PEN 線有電流通過， 當(dāng) PEN 線斷開時，在斷線后的設(shè)備外殼上， 由于負載中性點偏移， 可能出現(xiàn)危險電壓， 因此它只適合用于三相負荷較平衡的場所。

　　2) TN—S 接地保護制式： 該系統(tǒng) N 線和 PE 線是分開設(shè)置的，中性線 N 與保護接地線 PE 除在變壓器中性點共同接地外兩線不再有任何的電氣連接。 適合建筑物內(nèi)設(shè)有獨立變配電所時所使用， 其特點是： 一旦 N 線斷開， 只影響用電設(shè)備的正常工作， 不會導(dǎo)致在斷線點后的設(shè)備外殼上出現(xiàn)危險電壓，既使負載電流在零線上產(chǎn)生較大的電位差， 與 PE 線相連的設(shè)備外殼上仍能保持零電位， 不會出現(xiàn)危險電壓， 在用電設(shè)備之間不會產(chǎn)生電磁干擾。

　　3) TN—C—S 接地保護制式：由 TN-C、 TN—S 兩個接地保護制式相組而成， 前面是 TN-C 接地保護制式， 后面是 TN—S 接地保護制式，分界面在 N 線和 PE 線的連接點，兼有 TN-C、 TN—S 兩者的優(yōu)點，保護性能介于兩者之間， 適用于建筑物的供電由區(qū)域變電所引來的系統(tǒng)使用，進戶前采用 TN—C 接地保護制式，進戶處重復(fù)接地，進戶后變成 TN—S 接地保護制式。

　　二、常用接地制式的使用及技術(shù)要求

　　2.1 幾種接地保護制式的使用要求

　　2.1.1 對 IT 接地保護制式的使用要求

　　IT 接地保護制式特別適用于防爆區(qū)域的配電系統(tǒng)使用， 因為 IT接地保護制式當(dāng)發(fā)生一相碰觸到外殼或碰地故障時，由于故障電流較小， 不會產(chǎn)生電火花， 此時， 配電系統(tǒng)設(shè)置的報警設(shè)備會發(fā)出報警信號， 可通過檢查來排除故障;

　　IT 接地保護制式相對于其他接地制式來講，在工程中使用得較少。

　　2.1.2 對 TT 接地保護制式的使用要求。

　　TT 接地制式中的配電系統(tǒng)必須有一點直接接地，稱為工作接地， 接地點一般設(shè)置在變配電所內(nèi)， 接地點可以是變壓器的中性點，也可以是變配電所內(nèi)的低壓配電柜的 N 排。

　　2.1.3 對 TN-C 接地保護制式的使用要求。

　　1) 采用 TN-C 接地保護制式時， 如果 PEN 線因意外而斷開， 那么斷開點后面的用電設(shè)備必然失去了保護，而且如果斷開點后面用電設(shè)備中有單相用電設(shè)備， 斷開點后的 N 線可通過單相負荷與相線相連而同電位，會造成斷開點后面的用電設(shè)備外殼出現(xiàn) 220V 的電壓， 對操作人員的人身安全構(gòu)成致命的威脅。解決 PEN 線的意外斷開可以采取兩項較為有效的預(yù)防措施： 其一、 從提高 PEN 線的機械強度考慮， 當(dāng)采用銅導(dǎo)線時， 截面不得小于 10mm2; 采用鋁導(dǎo)線時，截面不得小于 16mm2。其二、 對用電設(shè)備采取重復(fù)接地也是一種有效的方法， 可在 PEN 線的中途或末端進行重復(fù)接地， 但重復(fù)接地的接地電阻要求不能大于 10Ω。

　　2) 電源線路小于 10mm2 的用電設(shè)備的 PE 線與 N 線必須分開，只能在 PEN 線上并接分別引入設(shè)備。

　　2.1.4 對 TN-S 接地保護制式的使用要求。

　　TN-S 接地保護制式有其優(yōu)點： 不論是 N 線還是 PE 線因意外斷開， 電氣設(shè)備的外殼均不會帶電。N 線斷開， 只是使單相用電設(shè)備無法工作; PE 線斷開， 只是使用電設(shè)備失去了接地保護。采用 TN-C 接地 保護制式時， N 線與 PE 線在用電設(shè)備端是不準接反及相互短路的。

　　2.1.5 對 TN-C-S 接地保護制式的使用要求。

　　在 TN-C-S 接地保護制式中， 設(shè)置重復(fù)接地是十分重要的，一般人會以為電氣設(shè)備外殼接了地后， 電氣設(shè)備外殼的電位就是零電位，但不要忘記了， 接地裝置也存在有接地電阻。

　　2.2 接地保護裝置各組成部份的技術(shù)要求

　　2.2.1 接地極

　　(1) 對接地極的材料和尺寸的選擇，應(yīng)使其既耐腐蝕又具有適當(dāng)?shù)臋C械強度。

　　(2) 任何一種接地極， 其功效都取決于當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件。對給定的土壤條件和所要求的接地電阻值，應(yīng)選擇一個或多個接地極以滿足接地的要求。

　　(3) 在選擇接地極類型和確定其埋地深度時，應(yīng)考慮到當(dāng)?shù)氐臈l件和相關(guān)規(guī)程， 以便在土壤干燥和凍結(jié)的情況下， 接地極的接地電阻不致增加到會有損電擊防護措施的阻值。

　　(4)應(yīng)注意在接地配置中采用不同材料時的電解腐蝕問題。

　　(5)用于輸送可燃性液體或氣體的金屬管道， 不應(yīng)用作接地極。

　　2.2.2 接地導(dǎo)體

　　接地導(dǎo)體與接地極的連接應(yīng)牢固， 且有良好的導(dǎo)電性能。 這種連接應(yīng)采用熱熔焊、 壓力連接、 夾具或其它的機械連接。機械接頭應(yīng)按廠家的說明書安裝。若采用夾具，則不得損傷接地極或接地導(dǎo)體。

　　2.2.3 總接地端子 (總接地母排)

　　(1)在采用保護聯(lián)結(jié)的每個裝置中都應(yīng)配置有總接地端子 (總接地母排) ， 并應(yīng)將下列導(dǎo)體與其連接：

　　—保護聯(lián)結(jié)導(dǎo)體;

　　—接地導(dǎo)體;

　　—保護導(dǎo)體;

　　—功能接地導(dǎo)體 (如果適當(dāng)?shù)脑? 。

　　(2) 接到總接地端子上的每根導(dǎo)體， 都應(yīng)能被單獨地拆開。這種連接應(yīng)當(dāng)牢固可靠， 而且只有用工具才能拆開。

　　2.2.4 保護導(dǎo)體

　　(1)保護導(dǎo)體最小截面積

　　保護導(dǎo)體的截面積都應(yīng)滿足關(guān)于自動切斷電源所要求的條件，而且能承受預(yù)期的故障電流。

　　(2)保護導(dǎo)體類型

　　保護導(dǎo)體由下列的一種或多種導(dǎo)體組成：

　　-多芯電纜中的導(dǎo)體;

　　-與帶電導(dǎo)體共用的外護物的絕緣的或裸露的導(dǎo)體;

　　-固定安裝的裸露的或絕緣的導(dǎo)體;

　　三、結(jié)論

　　據(jù)統(tǒng)計，危險的間接接觸電壓時常導(dǎo)致電擊人身傷害事件的發(fā)生。電氣工程中接地目的就是為了減少接觸電壓， 而建筑施工中， 須按規(guī)范要求進行等電位聯(lián)結(jié)， 這樣便獲得了相當(dāng)?shù)偷慕佑|電阻， 極大地降低了接觸電壓。進行等電位聯(lián)結(jié)后， 還消除了建筑物外沿PE線竄入的危險故障電壓， 消除電磁場干擾， 減少保護器動作不可靠所帶來的危害以及防雷電等。

　　參考文獻

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