(广东电网有限责任公司佛山供电局 广东佛山 528000)
摘要：在这个现代化的大都市里，无论是家庭还是工厂，电力具备重要的地位，为确保低压电气设备使用安全，需根据设备使用电环境和设备的类型采取接地措施，直接影响着低压配电的使用稳定与安全性。因此，本文就低压电气设备安全接地展开探讨，并提出了故障保护策略，目的在于防范电所带来的事故，提高居民安全用电的意识。
关键词：低压电气设备；接地系统；故障保护
1 引言
随着现今社会经济的不断发展，居民生活以及工业生产都离不开电，作为现代生活中不可或缺的能源，电能却如洪水猛兽般危险，一些用电缺乏安全意识的人在配电时若是没有采取正确的接地措施，很容易威胁人们的生命健康以及财产安全。由此可见，研究低压电气设备的接地系统是十分必要的，不同的环境、不同类型的电器都有着不同的接地系统形式，而这几种形式便成为研究低压电气设备时的难点与重点。
2 我国低压电气设备使用的现状
就现在来说，我国有很多企业尚处于初期的发展阶段，还是欠缺一些对电器设施的安全使用意识，所以在很多电气设备出厂时都会多加一些保护措施，但是这些在使用时却被忽略了，很显然这与国家提倡的安全生产不相符。
“低压电器设备必须要有接地保护系统”，这是我国电力法所规定的。但是在现实应用中却是会遇到各式的问题，尤为重要的是电气设备的性能与建造成本的问题，现在广泛使用的低压配电系统主要有：IT系统、TN系统和TT系统，他们对接地保护系统有着不一样的要求和规范，但是总而言之就是保护接零与保护接地的关系。
3 保护接零与保护接地
二者是低压电器设备不同的两种保护措施，它们的工作原理也不同，但是却都是为了保障人们的安全。
3.1 低压电气设备保护接零
保护接零是指将零线与电气设备的金属外壳连接起来的保护方式，若是有外壳漏电的现象，火线和零线形成闭合的回路，导致短接现象的产生，一般会触发保护装置（如熔断器）。这种方法常用于低压中性的直接接地的供电系统中。
3.2 低压电气设备保护接地
保护接地是指平常时不带电，而当设备上的保护措施损坏后或意外等因素引起设备裸露在外的金属部分与地面用导线连接起来的一种方式。若出现设备外壳有漏电现象，接地线能限制设备对地电压，维持在一个安全区间，可以有效的避免事故的发生。
3.3 低压电气设备保护接地与保护接地的比较
二者都是保证人体安全的措施方法，二者的不同之处有：一，原理不一样。低压电气设备保护接地是限制漏电电压，使其保持在某一安全范围内而低压电气设备接零是借用零线与设备造成短路。二，线路结构不一样。保护接地系统除了相线外还必须接地线，而保护接零系统除了相线外还必须有零线。必要时要将工作零线与保护零线分开，有接地线。保护接地系统没有保护零线。三，试用的范围不一样。采用保护接零时电网必须接地，保护接地能用于高压不接地电网，一般也适用于低压不接地或采取其他保障安全的低压接地电网。
保护接零系统在特殊情况的时候，不仅没有起到保护的作用，还会造成危险。比如下面的两个例子：中性线中的保险丝不正常工作。在供电时会在中线和相线上接好几根保险丝，要是发生些意外情况（自然灾害、供电短路或电气负载过大）熔断的保险丝是中性线上的，这样就相当于切断了中性线的接零，而电气设备的外壳就带电了，就会导致一些触电事故的发生。还有一种情况是接线错误。一般对电路进行更换检修的频率很大，这就不得不变动供电线路，若是接反了相线和零线，这样就相当于变换了相线和中性线，而电气设备上的接线一般不会改变，这样就相当于把外壳直接与相线连接，也会引发一些触电事故。
保护接地系统一般都不是只对系统中性点接地，也常在零线上重复接地，万一发生漏电现象，这些接地导线则会使得电路变成闭合的回路，产生的短路电流会启动保护装置，而保护了使用人员的安全。重复的接地能缩短故障持续时间，加快保护装置的启动，减小中性线路断线造成的危险。
4 接地装置
接地装置在低压电气设备里有着无可取代的作用，它是指地面与电气设备相连接的，也称一体化装置由接地的导线和在地下的接地体构成。
4.1 接地体
接地体是电气设备与大地连接的金属导体，也叫做接地极，接地体的存在使得电气设备与大地相连接，发生事故的时候电流可以直接导入大地，接地体一般有两种，一种是埋在地下的金属导体，还有一种是利用地下现有的金属或管道等。图1为接地体的构造。
图1 接地体的构造
4.2 接地线
电气设备与大地连接的导线就是接地线，是接地的必要条件。和接地体一样，接地线也分为人工和自然两种接地线。
5 接地电阻的相关要求
电流经接地线扩散至大地并在地下扩散所受到的电阻叫做接地电阻。包括接地体与接地线的电阻和大地与接地体的电阻还有两地间的大地电阻以及接地体到无限远的电阻等。电流在进入大地后流向四周，呈半球状散发而出，越往外电流越弱，所以可以看作远处（15到20米外）的电阻为0 ，并把此处定义为零电位。而散流电阻是接地点处的电位与接地电流的比值，所以接地电流确定时，散流电阻越小电位越低，散流电阻越大电位越高。因为大地的电阻率远大于金属接地体的电阻率，所以接地电阻一般只算土壤的电阻而忽略接地体本身的电阻，所以接地电阻是由土壤电阻率、接地电阻埋入地下的深度以及接地电阻的尺寸、结构等来决定的。
6 低压电气设备接地保护系统的安装和选用
6.1 如何安装和选用接地体
作为一个衡量接地状态良好与否的重要参数，接地电阻的大小会直接影响接地电压、跨步电压的强弱。在发生触电事故时，接触电压和跨步电压越低，就会越小程度的影响人体。但是接触电阻值越小就越需要大量的工程投资。接地保护系统在设计时要考虑全面各种因素，在考虑经济性的同时也要满足系统的性能要求，所以在接地体的选择过程中要尽可能利用自然接地体，可以省下许多资金。
水平安装和垂直安装是人工接地体的两种常见安装方法。垂直安装的条件一般是在普通沙土壤地区，因为这种地形的电位分布较为迅速，衰减也越快。
6.2 如何选取接地线
接地体的安装于选用是十分关键的，接地线也一样重要，一般人工接地线都是借用金属对自然接地线的扩充。不同环境的导线都有着不同的要求：绝缘的铝导线为2.5平方毫米，铜导线为1.5平方毫米；裸露的铝导线为6平方毫米，铜导线为4平方毫米。
7 低压电气设备中接地系统的故障保护
在低压电气配电系统中，接地系统也会出现故障，也就是说大地导电体与相线之间由于各种问题而引起的故障。金属性短路和电弧性短路是接地故障的两种类型。金属性短路的故障电流比较大，而电弧性短路是因为故障点接触不良引起，电流比较小。在发生故障时，低压电气设备会出现故障电压，还可能会产生电火花等可燃现象，若是在有可燃气体的环境里，还会引发爆炸。所以接地系统安全保障就尤为重要了。不同的系统形式要选择合适的保护设备来保护低压电气设备配电系统不发生故障。以下列了几种不同的系统形式：
TT系统，这种系统可以采用漏电保护器的措施来保护；TN系统，这种系统可以采用电流故障保护设施在保护；IT系统，这种系统只需安装一个绝缘的报警检查装置。
8 结束语
在低压电气设备使用中接地系统的重要性不言而喻，只有正确的选择了接地系统，并对接地系统进行接地故障保护，才可以安全稳定的运行低压配电。所以为了营造一个安全的用电环境，就需要不断完善现有的故障保护系统，这样才能更好更安全的运用低压电气设备，才能更好的发展社会经济。
参考文献
[1]陈忠伟.试论低压配电系统的接地故障保护[J].山西建筑,2014（23）.
[2]吴剑超.低压配电系统中接地故障保护的分析与研究[J].山东工业技术，2015（5）.
基金项目
佛山供电局职工技术创新项目（GDZC-030620160109）。
论文作者:刘卓儒,李嘉辉,梁志江
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/18
标签：低压论文; 电气设备论文; 系统论文; 接地线论文; 电阻论文; 故障论文; 导线论文; 《电力设备》2016年第22期论文;