（中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 贵州贵阳 550081）
摘要：在工厂低压供配电系统中，做好接地系统选型及接地故障保护，对于工厂的安全可靠运行具有十分重要的意义。本文简要介绍了低压供配电系统中的主要的接地方式、接地系统型式以及一些接地故障的保护方式，并且阐述了接地系统的作用。
关键词：工厂低压供配电系统；接地系统；接地故障保护；保护措施
当下，在我国各行各业的工业生产的过程中，主要的能源供给就是电力能源，工厂低压供配电系统是其中一项非常重要的内容。在工厂低压供配电系统设计工作中，经常会出现一些接地方面的问题，如果对低压供配电系统的接地设计考虑不周，就可能导致电气设备遭到损害，并对人身产生危害，进而对工厂造成比较严重的损失。因此，工厂低压供配电系统的设计，必须深入考虑其适用的接地系统型式和接地故障保护方式，并且采取有效的故障保护措施。
一、电气设备的主要接地方式
（一）非工作接地
某些工厂电源没有中性点，或存在中性点也是其他形式的，电源侧所有带电部分与大地隔离，这种形式便是电源的非工作接地形式。非工作接地形式有两种类型，电源侧所有带电部分不接地和电源中性点经高阻抗接地。
（二）工作接地
某些工厂电源，如变压器低压绕组采用Y型接线，存在电源中性点，且中性点通过导体与接地体直接连接，这种形式便是电源的工作接地。工作接地是低压供配电系统电源侧的主要接地方式。
（三）保护接零
在工厂低压供配电系统中，将用电设备的金属外壳通过导线和零线（从供电变压器中性点引出）进行可靠连接，这就是一种比较常见的保护接零形式，其中，零线应在电源中性点处与接地体进行可靠的电气连接。当某一相线绝缘损坏导致金属外壳带电时，由于金属外壳与零线直接连接，该相线和零线构成的回路阻抗较小，单相短路电流较大，足以使断路器的过电流保护装置动作，将漏电设备与电源断开，避免人身触电的可能性。保护接零适用于电源中性点直接接地且无专用保护接地的低压供配电系统。
（四）保护接地
将正常状态下不带电、绝缘损坏时可能带电的用电设备金属外壳与接地体可靠连接，这种接地方式称为保护接地。用电设备采用保护接地措施后，当人体触及带电的外壳时，人体相当于接地电阻的一条并联支路，由于人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流很小，避免了触电事故。保护接地适用于不接地的高低压供配电系统以及采用了漏电保护措施的其他低压供配电系统。
二、工厂低压供配电系统的主要接地型式
（一）TN接地系统
在TN接地系统中，电源中性点通过导线直接与接地体可靠连接，用电设备金属外壳与零线（或地线）可靠连接，这种系统的电源都属于工作接地形式，用电设备属于保护接零（或保护接地）形式。通过零线和地线的不同组合情况，TN接地系统又分为TN-C接地系统、TN-C-S接地系统及TN-S接地系统。
图1 TN-C接地系统
（二）TT接地系统
在TT接地系统中，电源中性点通过导线直接与接地体可靠连接，属于工作接地形式，这是与TN接地系统的相同之处，不同的是，用电设备的金属外壳是通过与电源接地体在电气上相互独立的接地体可靠连接实现保护接地。
图2 TT接地系统
（三）IT接地系统
对于IT接地系统，电源侧的变压器以及其他电源属于非工作接地，电源侧所有带电部分与大地隔离，用电设备金属外壳与接地体可靠连接，属于保护接地形式。在对用电连续性要求较高的低压供配电系统中，在发生单相接地故障时，IT系统可不切断电源，带故障持续运行一段时间，相对TN系统来说，具有较高的供电连续性，这是IT系统主要的优点。
图3 IT接地系统
三、接地故障的具体保护措施
（一）TN接地系统的接地故障保护
在TN接地系统中，一旦某相线发生接地故障，将发展为单相接地短路，故障电流较大，这种情况下，低压供配电系统可通过低压断路器的过电流保护装置动作，切断故障回路，过电流保护动作电流应根据回路特性和保护类型整定。在TN-C接地系统中，由于没有单独的PE线，不能加设漏电开保护关进行接地故障保护，但在TN-C-S及TN-S接地系统中，可能出现过电流保护电器不能满足切断电源时间要求的情况，或者在一些有爆炸危险或对人身安全要求较高的特殊供电场合，可装设漏电保护开关，实现人身和设备的接地故障保护。
（二）TT接地系统的接地故障保护
在TT接地系统中，由于电源侧接地体和用电设备侧接地体在电气上相互独立，发生接地故障时，故障回路的阻抗较大，故障电流通常比较小，此时应装设漏电保护开关实现接地故障保护，漏电电流应按不超过威胁人身的故障电压（50V及以上）来整定。
（三）IT接地系统的接地故障保护
IT接地系统一般应用于对供电连续性要求较高的工业场合，IT接地系统发生单相接地故障时，故障电流很小，一般不会出现危险的故障电压（通常不大于50V）。但相关工作人员必须给予高度的重视，防止接地故障恶化，发展成相间短路故障。IT接地系统应在电源侧装设绝缘监视装置，故障时装置及时发出报警信号，使工作人员及时发现接地故障，进而进行故障的定位和排除，保证其供配电的连续性优势。
结语：
本文对工厂低压供配电系统设计中常用的接地方式、接地系统型式进行了分类陈述，设计人员在工厂低压供配电系统设计时，必须根据具体的条件以及具体的环境，按照相应的标准和规范要求合理地选择接地系统型式。不同的接地系统具有不同的优势和不足，应根据自身需要科学地进行选择。同时，工厂低压供配电系统应根据不同的接地型式，选择相应的接地故障保护方式，才能保证用电设备以及人员的安全，这对于工厂的安全可靠运行具有十分重要的意义。
参考文献：
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[3]方洁，欧阳艳蓉，李本雄.探析低压供配电系统中保护接地与保护接零[J].新校园：阅读版，2016（6）.
作者简介：
曹奇（1988.9.20），性别：男；籍贯：河南；民族：汉；学历：本科、学士；职称：助理工程师；职务：电气一次设计工程师；单位：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司；
论文作者:曹奇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/4/11
标签：系统论文; 故障论文; 低压论文; 电源论文; 供配电论文; 工厂论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第29期论文;