摘要：接地是系统工作、设备安全运行、防止人身触电的一项基本措施。间接接触的保护是故障后直接保护的附加措施。低压配电系统工程中接地方式是一项很重要的工作，它涉及到设备的正常运行，直接关系到操作人员生命安全，因此要求设计人员在设计低压配电系统中，要按照国家和行业相关的标准进行设计，安装人员要按照设计图纸进行施工才能保证电器设备的正常运行和操作人员人身安全。低压配电系统中目前三大类配电方式，各有利弊，针对不同的用电设备可能选择不通的配电方式，接地保护具体实用上分为直接保护和间接防护。
关键词：低压配电；接触防护；接地类型；
随着社会的日益发展，客户端的安全用电已经直接影响社会对供电部门的认可，直接反应了供电水平以及供电可靠性达标，然而从电力专业的角度解决末端供电的安全性尤其重要。行业内接地并不陌生，它分为系统接地、功能接地、保护接地。配电设备末端以及设备使用上接地更多是保护类性质。如三相四线的各种配电方式、家用电器设备、移动设备等。特别是现代家庭设备种类多、性能好、要求高等特点就要正确的使用好接地功能。实际中很多人都对接地的相关知识了解甚少，家装中三项插头改两项用相当普遍，对安全意识、重视程度不够不按规定去操作或者使用造成事故的发生。特别民用建筑由于私拉乱接用电造成各种火灾一直居高不下，现代生活离开电这个能源或许不仅是生活影响甚至国家发展的生命力。因此对基本的配电末端保护了解是很有重要意义的。
一、为什么要接地
接地的引入除了系统运行要求外，民用建筑最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段，当某种原因引起的相线（如电线绝缘不良，线路老化等）和设备外壳碰触时，设备的外壳就会有危险电压产生，由此生成的故障电流就会流经PE线到大地，从而起到保护作用。其次是电子设备、通信系统中随着电子设备的复杂化，信号频率越来越高，信号之间的电磁兼容问题引入了“地”的概念。一般情况有以下几种接地的类型。
1、系统接地：是指电网系统中某点（如中性点）直接接大地，或经消弧线圈、电阻等与大地金属连接，如变压器、互感器中性点接地等。
2、防雷接地：防雷装置是指接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器（SPD）及其他连接导体的总和。一般将建筑物的防雷装置分为两大类——外部防雷装置和内部防雷装置。目的就是当外部发生雷击时有效降低雷电流，以实现保护设备、人身的目的。
4、保护接地（接触防护）：配网低压末端我们经常会接触到的就是电器设备，发生直接或者间接电击时有发生，出现这类事故的主要原因是保护系统出现故障或者接地保护不满足规定。目的为了防止电器设备绝缘发生单相接地故障或者设备碰壳时人接触时候在安全范围内。
二、接地的目的
在接地保护系统中，由一个或者一组与大地接触同时与电器连接的导体形成接地极，或者建筑物内的等电位连接。通过完整的一套接地系统使故障电流、雷电流引入大地或者实现分流。降低接触电压达到保护人身、设备的功能。主要实现有以下三种目标：
（1）降低人体接触电压
（2）迅速切断故障设备
（3）降低电压设备和电力线路设计绝缘水平
三、接地故障的表现
从雷电分布来看，我国雷电分布主要是南方偏多。而设备故障引起的接地看具体表现形式。接地故障主要表现为：
1不完全接地，是通过高电阻或者电弧接地，事故相的电压降低而非事故相的电压升高，甚至能达到线电压。而电压互感器开口三角处的电压检测如果达到整定值，保护动作、根据情况发出信号或跳闸。
2发生单相接地时，则事故相的电压为零，而非事故相的电压升高达到线电压，在这种条件下，互感器开口三角处出现100V 的触发值，继电器动作，发出接地信号。
3 PT高压一侧出现一相断线或者熔断现象，此相电压表在二次回路中经过互感器线圈和其它两相间的电压表产生串联回路，产生感应电压，并非实际电压，事故相的显示不为零。而非事故相仍然是相电压，这时继电器判断动作。
四 低压保护接地类型
1、TN系统
电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护中性导体或保护导体（PE）或保护中性导体（PEN）连接到此接地点。根据中性导体和保护导体的组合情况，TN系统的形式有以下三种：见图示
a.TN-S系统（三相五线制）： 整个系统的中性导体和保护导体是分开的。
特点就是PE线正常情况无电流通过，因此不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰。此外，由于中性线和保护线是分开的，N线断线也不会影响PE线的保护作用。缺点就是使用导线多，增加了投资。
b.TN-C系统（三相四线制）：整个系统的中性导体和保护导体是合一的。优点：节省了一根导线。缺点是当三相负载不平衡或中性线断开时会使所有设备的金属外壳都带上危险电压。
c.TN-C－S系统：（三相四线和三相五线混合系统）系统中一部分线路的中性导体和保护导体是合一的，又有一部分是分开的。优点：兼有TN-C系统和TN-S系统的特点，常用于配电系统末端环境较差或对电磁干扰要求较严的场所。
2、TT系统
电源中性点直接接地，与用电设备接地无关。见图示
特点：1）在采用TT系统的电气设备发生单相碰壳故障时，接地电流不是很大，往往不能使保护装置动作，这将导致线路长期带故障运行。
2）当TT系统的电气设备只是由于绝缘不良引起漏电时，因漏电电流往往不大（仅为毫安级），不可能使线路的保护装置动作，这也导致漏电设备的外壳长期带电，增加了人体触电的危险。因此TT系统必须加装漏电保护开关。TT以下情况可不接地：a.在干燥场所，交流额定电压110V及以下的电气设备金属外壳；b.干燥且有木质、沥青等不良导电地面的场所，交流额定电压380V及以下； c.直流额定电压440V及以下的电气设备金属外壳，除另有规定外（在爆炸危险场所仍应接地），可不接地。d.电气设备在高处时，不应采取保护接地措施，以免把大地电位引向高处，反而增加触电的危险性。
3、IT系统
电源中性点不接地，用电设备外露可导电部分直接接地的系统。IT系统可以有中性线，但规范建议不设置中性线。因为如果设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统将不再是IT系统。见图示
IT系统特点：发生第一次接地故障时，仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对接触电压不超过50V，有一定的切断时限要求，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；但在要求较高的场所环境应安装绝缘监察器。其次供电系统在供电回路不长时，存在供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方。即使电源中性点不接地，设备漏电，单相对地漏电流仍小，所以比电源中性点接地的系统还安全。但供电距离很长时，由于分布电容的不确定，在发生故障或漏电时，有可能超过接触电压限值。
五、低压配电与接地的配合
经过以上三大类低压配电的分析，各有利弊，采用 IT 方式和TT 方式在低压低压点线路中使用时，当发生接地故障时，会产生超过接触电压的限制、造成人身触电。配电方式尽量采用方式在 TN系统中放入三种供电方式，但是TN系统在线路投资会增加一定的费用。所以在配电形式选择上应该根据具体情况进行选择对比，在保证一定安全可靠的前提下应该兼顾经济效益以和客户的需求。
六，结束语
对低压配电与接地配合的选择上要因地制宜，综合考虑实际用户和供电部门的意见，在按照规范手册的同时应该考虑施工及验收过程中的要求，尽可能做到配电形式与保护的结合，实现低压末端的配电形式对人身、设备的保护。
参考文献：
[1]工业与民用配电设计手册第四版，2017
[2]低压配电设计规范，GB50054-2011
论文作者:吴小兵
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：系统论文; 电压论文; 设备论文; 故障论文; 导体论文; 电流论文; 发生论文; 《基层建设》2018年第34期论文;