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摘要：在配电网络中，电路设计占有至关重要的地位，科学的电路设计能够有效的避免由短路、断路等等情况造成的漏电现象。当电路中出现触电事故时，人体难以承受正常电压，会对人体造成巨大的伤害。因此配电线路设计时可以结合配电网络的接地型式及保护进行研究。本文从配电网络的接地型式及其保护系统展开分析，研究了配电低压接地保护线路设计的注意事项以及剩余电流装置的选择（Residual Current Device）的选择。
关键词：配电网络；接地形式；电路设计
随着社会发展用电设备不断增多，在使用过程中容易发生因用电不当导致的触电、漏电等事故，为提高用电的安全性，在低压配电的线路设计中，应该重视配电网络的接地型式及其保护的应用。线路良好的接地，能够避免低压配电的用电事故，起到防电火、防触电的基本作用，因此科学的电路设计对社会的发展具有重要意义。
一、配电网络的接地型式及其保护概述
目前我国常用的三种配电网络的接地型式，分别是TT系统、TN系统、IT系统这三种。TT系统如下图1所示。
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图1 TT系统
在这三种电力系统中，首先是TT系统，TT系统主要是针对于低电压设备使用的系统，因此在发生漏电等情况时，电压也会比较小，用电设备在安装时，采用接地线会在直接与地板相互连接，就能够提高用电的安全性。这种系统虽然具有较高的安全性，但是如果出现漏电现象，电流就会通过地面进行扩散，地面中有很多电阻类设施，因此在扩散过程中，会使电流的数值逐渐变小，这就需要剩余电流装置Residual Current Device（RCD）对其进行检测，因为普通电流保护装置在此情况下，作用不大。其次是TN系统，称作保护接零，该系统主要应用于工厂、住宅、商场等场所，在TN系统中，主要采用的是电源中性点直接接地，用电器的外壳也与地面相互接触，该系统与TN系统相似，工作零线接地能够起到保护作用。第三是IT系统，该系统具有一定的特殊性，IT系统与大地间不直接连接，电气装置的外露可导电部分通过保护接地线与接地极连接。系统中要求电源中性线与保护线PE需要分离，并且分别接地，这种系统发生漏电现象后，很容易出现大电流，危害比较大，因此十分需要剩余电流装置系统对其的保护。
二、配电低压接地保护线路设计的注意事项
配电低压接地保护线路设计中，除了电力系统、剩余电流装置Residual Current Device（RCD）等，还会涉及到很多配件，比如绝缘子、导线、拉线金具、保护金具、连接金具等等，这些配件的选择会对电路设计产生直接的影响，因此在配电低压接地保护线路设计过程中，我们需要留心相关的注意事项。首先是绝缘子的选择，绝缘子主要是为了让电线杆与电线之间能够做到绝缘，因此在绝缘子的选择中，需要具有强绝缘性。在导线的选择中，我们需要选择具有防雷特性的导线，因为电力线路中具有电磁等，在雷暴天气，电力线路容易发生被雷击的现象，选择防雷设施能够有效的防雷。在金具的选择中，我们应该根据电力线路设计的用途进行选择。在配电低压接地保护线路设计中，我们需要对电路保护设施的灵敏性进行校验，校验合格后方可接入线路中。
三、剩余电流装置的选择
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图2 漏电保护原理图
剩余电流装置Residual Current Device（RCD）：在正常工作条件下，接通负载和断开电流；而当电路的剩余电流在规定的条件下达到其规定值时，引起触头动作而断开主电路的一种保护器[1]。剩余电流装置可能是检测剩余电流和接通及断开主电路电流的各种元件的组合体。漏电保护装置原理如图2所示。
（一）剩余电流装置的作用
剩余电流装置Residual Current Device（RCD）属于低电压系统的一种设置，该设置能够对低电压电路中的漏电情况进行检验，剩余电流装置Residual Current Device（RCD）能够有效的保护电路安全，其对电路安全 保护范围与设置位置有关，设置距离电源越近，其保护的范围就会越广，但是也会有弊端，就是在电力线路中出现故障时，切断故障的选择性比较少，会给操作、停电范围等带来一定困难[2]。剩余电流装置Residual Current Device（RCD）在低电压系统中的基本作用有第四点。首先能够有效的防止由漏电引起的单相电击事故；其次能够有效的防止由漏电引起的火灾和设备烧毁事故；第三能够有效的检测和切断各种一相接地故障；最后一点是有的漏电保护装置还可用于过载、过压、欠压和缺相保护。
（二）剩余电流装置的设置策略
剩余电流装置Residual Current Device（RCD）在低压系统中的设计主要有三种方式，分别是在支线路上安装剩余电流装置、在主线路上安全剩余电流装置以及在支线路与主线路均安装剩余电流装置这三种模式。下面我们就根据科学的分析，研究一下这三种安装模式的利弊[3]。
首先在支线路上安装剩余电流装置Residual Current Device（RCD），在完整的电力线路中，分为支线路与主线路，支线路上一般会被家庭安装家用电器等，家用电器在一个家庭中，使用的频率会比较高，因此在日常生活中，出现故障的几率会比较大，如果在电路的每一个支路中都安装剩余电流装置，当电路发生故障时，剩余电流装置能够第一时间切断故障部位电源，不影响其他线路用电器的使用。在支线路上安装剩余电流装置具有方便查找故障、漏电的电流小、安全等优势，其弊端是每个Residual Current Device对线路检测的范围比较小[4]。
其次在主线路上安装剩余电流装置Residual Current Device（RCD），在主线路上安装的优势是能够大范围的保护电路安全、大范围的检测电路故障。但是该安装方式具有一定弊端，当电路发生故障时，该装置检测到故障后，会出现大面积的停电现象，故障中漏电的电流会比较大，具有一定的危险性。
第三是在主线路与支线路上均安装剩余电流装置Residual Current Device（RCD），这种安装方式可以采用不同的剩余电流装置，在支线路中安装电流较小的剩余电流装置，在主线路中安装电流较大的剩余电流装置，这样就能够同时实现既可以预防人身触电，又能够预防电气火灾的作用。
剩余电流装置Residual Current Device（RCD）在低电压电力系统中的三种安装方式中，第三种在主线路与支线路上均安装的方式效果最佳。
（三）剩余电流装置的基本原则
剩余电流装置在低压电路系统中的安装主要是为了保护人身安全以及电力线路安全，根据其根本目的，我们针对剩余电流装置总结了两个基本原则，分别是灵敏性原则以及可靠性原则。
首先灵敏性原则，当电力线路出现故障时，会对人民生命与财产安全造成威胁，因此漏电保护装置需要具有高度的灵敏性，当电力线路中出现故障时，需要能够第一时间切断故障电源，将损失降到最低。为了安全性考虑，所以在设置电力线路中剩余电流装置时，将电流设置的越小越好，因此需要其具有高度的灵敏性。在设置剩余电流装置时还需要考虑到气候与环境的因素，因为水汽可以导电，潮湿的区域电阻会受影响，所以在设置时，我们一般在干燥的部分电压设置为50V，在潮湿地区电压设置为25V，电流值设置为30mA，在电力相关的规定中，对于移动用电设备、医疗设备、工程设备的限定毫安数均不同，因此在特殊地区，对剩余电流装置进行设定时，需要结合国家的相关规定进行设计。
其次是可靠性原则，剩余电流装置具有高灵敏度能够保护人民的生命与财产安全的同时也会有一定弊端，就是高度灵敏会导致在实际使用中，由于线路超载等原因造成切断电源的现象，因此剩余电流装置需要具有一定的可靠性，能够明确的区分电力线路中的故障与非故障运行问题，使剩余电流装置在电力线路中，能够避免出现失误、误动等情况。
四、总结
总而言之，近几年我国经济发展迅猛，电力企业也飞速发展，发展的同时，用电安全也引起了人们的关注，电力企业应该通过新技术、新方法等，不断提高用电的安全。从本文的分析中能够看出，剩余电流装置能够有效的保障用电安全与人身安全，在日常生活中，电力正常运行中，能够有效避免低压触电、漏电、电气火灾等事故的发生。
参考文献
[1]梁楚明. 配电网络的接地型式及其保护在配电线路设计中的作用探讨[J]. 中国高新技术企业, 2016(7):134-135.
[2]刘飞. 低压接地保护及配电线路设计的研究[J]. 工程技术:引文版, 2016(4):00264-00264.
[3]夏本保. 浅谈对铁路房建设备低压配电线路保护[J]. 安徽建筑, 2017(2):195-196.
[4]刘进军. 浅析铁路房建设备管理中存在的问题及改善对策[J]. 智能城市, 2017(12):121-121.
论文作者:罗炜儒,张启
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
标签：电流论文; 剩余论文; 装置论文; 系统论文; 线路论文; 电路论文; 电力线论文; 《电力设备》2018年第22期论文;