摘要:隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的城鄉(xiāng)用電量在不斷的增加,這就使低壓配電的要求不斷提升。但是當電能使用出現(xiàn)一些問題時會引起電器事故發(fā)生,對工作人員的生命安全造成了嚴重的威脅,并且對各行業(yè)的發(fā)展造成一定的阻礙。
關(guān)鍵詞:低壓配電;接地方式;故障保護
一、低壓配電接地方式介紹
1.1 TN系統(tǒng)
1.1.1TN-C系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)中保護零線和工作零線具有共用的特點,當電器設(shè)備的相線和外殼接觸發(fā)生故障時,故障電流會經(jīng)過中性線進一步回流到接地線中,發(fā)生故障時的電流比較大。TN-C系統(tǒng)在三相負荷平衡的場所使用的較多,并且使用的效果較好,故障發(fā)生率比較小,相關(guān)人員將TN-C系統(tǒng)用在三相負荷不平衡中的場所發(fā)現(xiàn),保護零線中會有不平衡的電流出現(xiàn),導致電器設(shè)備的外殼帶電,可能對人們的生命安全造成一定的傷害,讓保護零線再一次接地可以使接地的電壓降低。
1.1.2TN-S系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)中保護零線和中性線是互相分開的,具有獨立性的特點,當電器設(shè)備的相線和外殼接觸發(fā)生故障時,短路的電流比較大,當中性線處于斷開狀態(tài)時,三相符負荷出現(xiàn)不平衡的情況,中性點的電為逐漸增高,但此時電器設(shè)備的外殼和保護零線并不帶電,電器設(shè)備可以正常的運行,為人們和各行業(yè)提供充足的電能。
1.1.3TN-C-S系統(tǒng)。此系統(tǒng)的接地系統(tǒng)包括TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)兩種,當電器設(shè)備和外殼接觸時,出現(xiàn)的故障同TN-C系統(tǒng)的故障相同。當中性線處于斷開狀態(tài)時,出現(xiàn)的故障同TN-S系統(tǒng)的故障相同。保護零線可以再次接地,工作零線不能多次接地,這種情況使同保護零線相連接的電器設(shè)備外殼不會帶電,電器設(shè)備可以正常的運行,故障問題較少,并且對人們的生命安全不會造成影響,從而可以為人們提供充足的電能。
1.2 IT系統(tǒng)
IT系統(tǒng)中的變壓器中性點一般情況下不能接地,如果有特殊要求需要使用高阻抗接地的方法進行接地,并且此系統(tǒng)中沒有工作零線,僅有線電壓沒有相電壓。不同電器設(shè)備的保護零線各自接地。IT系統(tǒng)的供電距離比較短時,供電的可靠性和安全性均較高,IT系統(tǒng)只有一相接地的情況下,單相電對地漏的電流比較小,對電源的電壓平衡狀態(tài)不能造成任何的破壞,此系統(tǒng)使用于要求連續(xù)供電的場所。如果IT系統(tǒng)的一相接地出現(xiàn)故障問題時,可以使用熔斷器將接地的一相進行切斷,但是其他相可以正常進行供電,并且電器設(shè)備有接地保護措施。當單相絕緣被破壞時會觸碰到電器設(shè)備的外殼,使電器設(shè)備的金屬外殼帶電,工作人員接觸金屬外殼可以有效的減少觸電事故。其主要原因是電流有兩條并聯(lián)的電路進行流通,其中一個通過接地線接入大地中,另外一個通過人體,人體電阻比接地電阻大很多。為此絕大多數(shù)電流通過接地體流入大地中,僅有一小部分電流通過人體,通過人體的電流沒有達到人體的安全電流,可以減少觸電事故發(fā)生,使電器設(shè)備正常運行。
1.3 TT系統(tǒng)
TT系統(tǒng)中沒有工作零線,單相用電的電器設(shè)備不適合使用此系統(tǒng),此系統(tǒng)適用于一些有特定要求的地方。例如電力煉鋼、比較重要的手術(shù)室和實驗室、地下礦井以及相關(guān)坑道指揮場所等,TT系統(tǒng)對電器設(shè)備的耐壓要求比較高。除此之外,TT系統(tǒng)的中性點直接接地,當中性點直接接地系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地的情況時,通過接地中性點會出現(xiàn)單相短路的現(xiàn)象,并且會產(chǎn)生較大的短路電流,使用保護單元可以將單相接地的線路進行快速切除,對TT系統(tǒng)中其他部分不會產(chǎn)生影響,其他部分正常運行。
二、低壓配電接地系統(tǒng)故障的保護措施
2.1 TN系統(tǒng)接地故障保護
其一,接地故障保護對時間的要求。如果在TN系統(tǒng)中發(fā)生單相接地的故障時,因為回路的阻抗能力比較弱,導致短路的電流較大,需要馬上切除故障。對電器設(shè)備進行保護之前,短路電流在中性線和保護零線上壓力會有所下降,電器設(shè)備的金屬外殼會出現(xiàn)帶電的情況。中性線和保護零線的阻抗占故障線路總阻抗的比例較大,產(chǎn)生的電壓超過了安全電壓,并且電壓還可以順著中性線和保護零線傳到一些沒有出現(xiàn)故障的電器設(shè)備的金屬外殼上。為了防止人們接觸到出現(xiàn)故障的電器設(shè)備的金屬外殼上,保護設(shè)備需要立即對已經(jīng)出現(xiàn)故障的線路進行馬上切除,從而對保護設(shè)備的開斷時間有嚴格的要求。配電主線和只供給固定式用電設(shè)備的末級配電線路的時間需要在4s之內(nèi),手握式和移動式的電器設(shè)備的末級配電線路的時間要在0.5s之內(nèi)。其二,TN系統(tǒng)漏電保護措施。通常情況下會使用過電流保護的方法,如果過電流保護的方法不能滿足相關(guān)要求時可以使用零序保護的方法,零序保護方法的整定值應(yīng)該避開線路的最大不平衡電流。此種方法在變壓器低壓側(cè)出線處單相接地故障時使用的較多,對于手握式和移動式的電器設(shè)備的供電線路,為了控制中性線和保護零線的電壓流向需要在電器設(shè)備上安裝漏電電流保護裝置,采取保護措施的電器設(shè)備的金屬外殼需要使用單獨接地的方法。
2.2 IT系統(tǒng)接地故障保護措施
在IT系統(tǒng)中首次出現(xiàn)接地故障時,因為單相接地故障的電流比較小,所以在發(fā)生故障時可以正常進行供電,不進行切除操作,但是需要對其進行監(jiān)測,如果一旦出現(xiàn)任何其他情況可以發(fā)出報警信號,從而立即切斷出現(xiàn)故障的線路。IT系統(tǒng)的外漏可導電部分可以使用同一接地極接入地下,當外漏可導電部分使用單獨接線并且第二次發(fā)生故障時,需要在要求的時間內(nèi)進行切除。
2.3 TT系統(tǒng)接地故障保護措施。
當TT系統(tǒng)接地出現(xiàn)故障時對其電流不能進行準確的計算,但是TT系統(tǒng)的接地故障電流比較小,過電保護方法的靈敏度不能滿足要求,需要使用漏電保護器進行保護。同時TT系統(tǒng)線路中保護電器外漏導電部分需要使用保護零線接到接地極上,接地的電阻要在25Ω之內(nèi)。
三、結(jié)語
低壓配電系統(tǒng)是一項復雜、事關(guān)安全的工程,接地形式與接地故障保護息息相關(guān),有關(guān)技術(shù)人員一定要按有關(guān)國家標準、規(guī)范執(zhí)行,做到概念清楚、具體分析、準確把握,才能有效地防止觸電和火災(zāi)發(fā)生,提高安全用電水平。本文對不同接地方式的故障保護措施進行了說明,電力部門可以借鑒上述內(nèi)容進行防范和改正,從而為人們提供更好的電力服務(wù)。
參考文獻:
[1]羅宇輝.低壓配電系統(tǒng)中接地故障保護分析[J].科技展望,2016,(27):94.
[2]吳劍超.低壓配電系統(tǒng)接地故障保護的分析與研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2015,(05):189.
(作者單位:茂名高州供電局)
作者簡介:馮福清(1981.12.24),性別:男;籍貫:廣東省高州市;民族:漢族;學歷:大專;職稱:助理工程師。