2018电气工程中接地系统的探讨

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　　摘要：本文作者主要论述了目前接地系统状况，接地保护的作用，常见的接地保护系统类型和特点，接地电阻的特征等四个方面的内容。
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　　关键词：接地保护的作用，接地保护系统类型，接地电阻
　　
　　引言
　　 目前的建筑工程中很多专业人士对接地保护的概念意识不足，不重视，认为忽视了也不会产生大问题，甚至随意更改接地保护线的截面等现象；对现行的电气工程系统接地系统类别、接地电阻的认识不清。然而接地是电气系统安全的保障之一，在现行国家标准《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303、《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194等规范中对接地有明确的要求，因此接地非常重要，有必要加以重视，本人对此有点粗浅的认识，希望对大家有所帮助。
　　
　　1 接地保护有三方面的作用：
　　1.1 在设备带电的任何情况下可以保证人员的生命安全；
　　1.2 与电气保护开关配合可以保证设备不被异常电流损毁；
　　1.3 保证供电线路不被烧毁。
　　
　　2 常见的电气工程系统接地的三大类型：
　　2.1IT系统：这种系统是电源中性点不接地，或者通过高阻抗接地；而电气设备端接地（见图1）。由于这种系统的故障回路电阻很大，因此故障电流非常小，小到只有毫安级，发生这种故障时，电路不发生动作，不切断电源，只报警提示接地故障，多运用在不能切断电源的场所。可应用于重要建筑内的应急电源、医院手术室等重要场所的动力和照明系统。
　　
　　2.2TT系统：这种系统是电源中性点接地，电气设备端也接地，他们的接地各自独立。常用在三相四线、三线制供电系统中（见图2）。由于这种系统的故障回路电阻较大（比IT系统故障回路电阻小，比TN系统故障回路电阻小），因此故障电流小，通常在几安至几十安培之间。常采用漏电保护器做电路保护。
　　
　　
　　2.3TN系统：这种系统就是通常所说的接零保护系统，电源中性点接地，电气设备端不直接接地，而是通过一条PE线连接而接地，由于这种系统的故障回路电阻小（这种故障回路电阻大小与供电线路的长短的回路阻抗密切相关），幅度大，因此故障电流大，范围广，是3种接地系统中最大的，通常在几十毫安至几百安培甚至上万安培之间。根据这个特点，常采用断路器和熔断器及漏电保护器做电路保护。
　　
　　3 TN系统根据保护线连接点、方式的不同又分为3种类型
　　 3.1TN-C系统：
　　 常用在三相四线制供电系统中，这种系统的明显特点就是PE线和工作N线在设备端就合一，共用一条线（见图3-1）。由于这个结构特点，中心线常常会有电流，由于有电流流过，且不确定，同时有一定的接地电阻，存在一定的电位（这个电位可能不安全），因此设备虽然接地但不是真正意义的低电位，这种接地方式是八十年代以前常采用。
　　
　　 3.2TN-S系统：
　　 就是常用的三相五线制。这种系统典型的特征是五线，N线和PE线各自独立连接，直到电源中性点处才合并在一起（见图3-3）。由于N线和PE线分开，在正常情况下PE线上无电流流过，因此电位为零，这种系统克服了TN-C的缺点。
　　
　　 3.3TN-C-S系统：
　　 是图3-1、和3-3 的混合，是在整个供电区域主供电采用三相四线制时，接地系统采用TN-C系统；在各个分区域进户端采用三相五线制配电时，接地系统采用TN-S系统（见图3-2）。各分区域进户端相当等电位处理电源接地电阻。
　　建筑电气接地系统中常见的是TN系统里TN-S系统、其次是TN-C-S系统,由于TN-C的缺点，在建筑工程中、特别是临时用电不允许使用，各地安监站、都是要求使用TN-S接地系统。随着微电子设备的广泛使用，使TN-S接地系统得到更广泛的运用。
　　
　　说明：Rd-电源接地电阻，Rp-重复接地电阻或设备接地电阻，DK、ZDK-总电源隔离开关，RCD-总漏电保护器，PE-保护线，N-工作零线，L1、L2、L3是相线。
　　
　　4 接地电阻
　　 接地电阻阻值的分析、计算过程是非常复杂、深奥，也是非常重要的。假如接地电阻不达标，那么接地系统不能正常工作，等于形同虚设，如TN-C系统中，电源端接地电阻若过大，直接导致设备的电位过高，产生很大的危害。因此对接地电阻的阻值我们不一定能准确计算，但对阻值的测量及阻值要精准，不可含糊。通常接地保护电阻的阻值与接地系统的性质、电源的容量，保护设备的性质、保护的要求程度等特征有关。例如：在供配电系统中，当单台电力变压器容量、发电机功率不超过100KVA时，接地电阻不大于10Ω,当超过100KVA时，接地电阻不大于4 Ω。在TN系统中，重复接地电阻不大于10Ω。在建筑电气系统中，接地电阻满足以上要求是否就能合格验收呢？答案是：“不一定”。这是为什么呢？我们知道，通常工程验收时接地电阻的测试有两个部门要求比较严格，一个是防雷所、另一个是供电局,他们的接地电阻要求都是1Ω，这是由于通常设计均采用强弱电、防雷共用接地系统，而弱电设备的接地电阻要求达到1Ω。可见现行接地系统已经不再是单独的、孤立的，是一个相互关联的大系统。
　　
　　5 结论
　　总之，对于接地系统，我们首先分清保护的对象，根据对象采用不同的保护系统，然后才能最终确定接地电阻阻值。
　　
　　参考文献：
　　【1】《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194
　　作者简介：本文作者具有多年的建筑工程管理经验，具备全国注册一级建造师、监理工程师资格。