實(shí)踐證明,采用保護(hù)接地是當(dāng)前我國(guó)低壓電力網(wǎng)中的一種行之有效的安全保護(hù)措施。由于保護(hù)接地又分為接地保護(hù)和接零保護(hù),兩種不同的保護(hù)方式使用的客觀環(huán)境又不同,因此如果選擇使用不當(dāng),不僅會(huì)影響客戶(hù)使用的保護(hù)性能,還會(huì)影響電網(wǎng)的供電可靠性。那么作為公用配電網(wǎng)絡(luò)中的電力客戶(hù),如何才能正確合理地選擇和使用保護(hù)接地呢?
一、接地保護(hù)與接零保護(hù)
要認(rèn)識(shí)和了解接地保護(hù)與接零保護(hù),掌握這兩種保護(hù)方式的不同點(diǎn)和使用范圍
接地保護(hù)與接零保護(hù)統(tǒng)稱(chēng)保護(hù)接地,是為了防止人身觸電事故、保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行所采取的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。這兩種保護(hù)的不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:一是保護(hù)原理不同。接地保護(hù)的基本原理是限制漏電設(shè)備對(duì)地的泄露電流,使其不超過(guò)某一安全范圍,一旦超過(guò)某一整定值保護(hù)器就能自動(dòng)切斷電源;接零保護(hù)的原理是借助接零線路,使設(shè)備在絕緣損壞后碰殼形成單相金屬性短路時(shí),利用短路電流促使線路上的保護(hù)裝置迅速動(dòng)作。二是適用范圍不同。根據(jù)負(fù)荷分布、負(fù)荷密度和負(fù)荷性質(zhì)等相關(guān)因素,《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》將上述兩種電力網(wǎng)的運(yùn)行系統(tǒng)的使用范圍進(jìn)行了劃分。tt系統(tǒng)通常適用于農(nóng)村公用低壓電力網(wǎng),該系統(tǒng)屬于保護(hù)接地中的接地保護(hù)方式;tn系統(tǒng)(tn系統(tǒng)又可分為tn-c、tn-c-s、 tn-s三種)主要適用于城鎮(zhèn)公用低壓電力網(wǎng)和廠礦企業(yè)等電力客戶(hù)的專(zhuān)用低壓電力網(wǎng),該系統(tǒng)屬于保護(hù)接地中的接零保護(hù)方式。當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)行的低壓公用配電網(wǎng)絡(luò),通常采用的是tt或tn-c系統(tǒng),實(shí)行單相、三相混合供電方式。即三相四線制380/220v配電,同時(shí)向照明負(fù)載和動(dòng)力負(fù)載供電。三是線路結(jié)構(gòu)不同。接地保護(hù)系統(tǒng)只有相線和中性線,三相動(dòng)力負(fù)荷可以不需要中性線,只要確保設(shè)備良好接地就行了,系統(tǒng)中的中性線除電源中性點(diǎn)接地外,不得再有接地連接;接零保護(hù)系統(tǒng)要求無(wú)論什么情況,都必須確保保護(hù)中性線的存在,必要時(shí)還可以將保護(hù)中性線與接零保護(hù)線分開(kāi)架設(shè),同時(shí)系統(tǒng)中的保護(hù)中性線必須具有多處重復(fù)接地。
二、保護(hù)方式的選取
要根據(jù)客戶(hù)所在的供電系統(tǒng),正確選擇接地保護(hù)和接零保護(hù)方式
電力客戶(hù)究竟應(yīng)該采取何種保護(hù)方式,首先必須取決于其所在的供電系統(tǒng)采取的是是何種配電系統(tǒng)。如果客戶(hù)所在的公用配電網(wǎng)絡(luò)是tt系統(tǒng),客戶(hù)應(yīng)該統(tǒng)一采取接地保護(hù);如果客戶(hù)所在的公用配電網(wǎng)絡(luò)是tn-c系統(tǒng),則應(yīng)統(tǒng)一采取接零保護(hù)。
tt系統(tǒng)和tn-c系統(tǒng)是兩個(gè)具有各自獨(dú)立特性的系統(tǒng),雖然兩個(gè)系統(tǒng)都可以為客戶(hù)提供 220/380v的單、三相混合電源,但它們之間不僅不能相互替代,同時(shí)在保護(hù)措施上的要求又是截然的不同。這是因?yàn)?,同一配電系統(tǒng)里,如果兩種保護(hù)方式同時(shí)存在的話,采取接地保護(hù)的設(shè)備一旦發(fā)生相線碰殼故障,零線的對(duì)地電壓將會(huì)升高到相電壓的一半或更高,這時(shí)接零保護(hù)(因設(shè)備的金屬外殼與零線直接連接)的所有設(shè)備上便會(huì)帶上同樣高的電位,使的設(shè)備外殼等金屬部分呈現(xiàn)較高的對(duì)地電壓,從而危及使用人員的安全。因此,同一配電系統(tǒng)只能采用同一種保護(hù)方式,兩種保護(hù)方式不得混用。其次是客戶(hù)必須懂得什么叫保護(hù)接地,正確區(qū)分接地與接零保護(hù)的不同點(diǎn)。保護(hù)接地是指家用電器、電力設(shè)備等由于絕緣的損壞可能使得其金屬外殼帶電,為了防止這種電壓危及人身安全而設(shè)置的接地稱(chēng)為保護(hù)接地。將金屬外殼用保護(hù)接地線(pee)與接地極直接連接的叫接地保護(hù);當(dāng)將金屬外殼用保護(hù)線(pe)與保護(hù)中性線(pen)相連接的則稱(chēng)之為接零保護(hù)。
三、規(guī)范設(shè)計(jì)、工藝標(biāo)準(zhǔn)
要依據(jù)兩種保護(hù)方式的不同設(shè)置要求,規(guī)范設(shè)計(jì)、施工工藝標(biāo)準(zhǔn)
規(guī)范客戶(hù)受電端建筑物內(nèi)的配電線路設(shè)計(jì)、施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和要求,通過(guò)對(duì)新建或改造的客戶(hù)建筑物的室內(nèi)配電部分,實(shí)施以局部三相五線制或單相三線制,取代tt或tn-c系統(tǒng)中的三相四線制或單相二線制配電模式,可以有效實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端的保護(hù)接地。所謂“局部三相五線制或單相三線制”就是在低壓線路接入客戶(hù)后,客戶(hù)要改變?cè)瓉?lái)的傳統(tǒng)配線模式,在原來(lái)的三相四線制和單相二線制配線的基礎(chǔ)上,分別各增加一條保護(hù)線接入到客戶(hù)每一個(gè)需要實(shí)施接地保護(hù)電器插座的接地線端子上。為了便于維護(hù)和管理,這條保護(hù)線的室內(nèi)引出和室外引入端的交匯處應(yīng)裝設(shè)在電源引入的配電盤(pán)上,然后再根據(jù)客戶(hù)所在的配電系統(tǒng),分別設(shè)置保護(hù)線的接入方法。
1、tt系統(tǒng)接地保護(hù)線(pee)的設(shè)置要求
當(dāng)客戶(hù)所在的配電系統(tǒng)是tt系統(tǒng)時(shí),由于該系統(tǒng)要求客戶(hù)必須采取接地保護(hù)方式。因此,為了達(dá)到接地保護(hù)的接地電阻值的要求,客戶(hù)要按照《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》的要求,在室外埋設(shè)人工接地裝置,其接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足下式要求:
re≤ulom/iop
式中:re 接地電阻(ω)
ulom 通稱(chēng)電壓極限(v),正常情況下可按交流有效值50v考慮
iop 相鄰上一級(jí)剩余電流(漏電)保護(hù)器的動(dòng)作電流(a)
對(duì)于一般客戶(hù)來(lái)講,只要采用40×40×4×2500毫米的角鋼,用機(jī)械打入的方式垂直打入地下0.6米,就能滿(mǎn)足接地電阻的阻值要求。然后用直徑≥φ8的圓鋼焊接后引出地面0.6米,再用同引入的電源相線同等材質(zhì)和型號(hào)的導(dǎo)線連接到配電盤(pán)的保護(hù)線(pee)上。
2、 tn-c系統(tǒng)接零保護(hù)線(pe)的設(shè)置要求
由于該系統(tǒng)要求客戶(hù)必須采取接零保護(hù)方式,因此需要在原三相四線制或單相兩線制的基礎(chǔ)上,另增加一條專(zhuān)用保護(hù)線(pe),該條保護(hù)線是由客戶(hù)受電端配電盤(pán)的保護(hù)中性線(pen)上引出,與原來(lái)的三相四線制或單相二線制一同進(jìn)行配線連接。為了保證整個(gè)系統(tǒng)工作的安全可靠,在使用中應(yīng)特別注意,保護(hù)線(pe)自從保護(hù)中性線(pen)上引出后,在客戶(hù)端就形成了中性線n和保護(hù)線(pe),使用中不能將兩線再進(jìn)行合并為(pen)線。為了確保保護(hù)中性線(pen)的重復(fù)接地的可靠性,tn-c系統(tǒng)主干線的首、末端,所有分支t接線桿、分支末端桿,等處均應(yīng)裝設(shè)重復(fù)接地線,同時(shí)三相四線制用戶(hù)也應(yīng)在接戶(hù)線的入戶(hù)支架處,(pen)線在分為中性線(n)和保護(hù)線(pe)之前,進(jìn)行重復(fù)接地。無(wú)論是保護(hù)中性線(pen)、中性線(n)還是保護(hù)線(pe)的導(dǎo)線截面一律按照相線的導(dǎo)線型號(hào)和截面標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇。