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  • 頭條配電網(wǎng)用戶設(shè)備接地-接零保護混用風(fēng)險分析
    2020-12-01 作者:郭峰 李天友 鄭文迪 吳涵  |  來源:《電氣技術(shù)》  |  點擊率:
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    導(dǎo)語福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院、國網(wǎng)福建省電力有限公司、國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院的研究人員郭峰、李天友、鄭文迪、吳涵,在2019年第8期《電氣技術(shù)》雜志上撰文指出,我國低壓配電網(wǎng)接地形式普遍采用TT系統(tǒng),而在人口密度較大的城鎮(zhèn)地區(qū)普遍采用TN-C-S系統(tǒng)。 針對低壓配電網(wǎng)人身觸電事故頻發(fā)和漏保頻跳的現(xiàn)象,課題組在福建部分地區(qū)對采用TT系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)區(qū)域展開調(diào)研,發(fā)現(xiàn)用戶側(cè)設(shè)備保護接線不規(guī)范,同一臺區(qū)的用戶設(shè)備存在不接保護線、保護接地與保護接零混用的現(xiàn)象。 本文對TT系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)中在單相接地故障、相線碰殼、“斷零”3種情況下對設(shè)備接地-接零保護混用存在的安全風(fēng)險進行分析,這對現(xiàn)場規(guī)范設(shè)備保護接線具有實踐指導(dǎo)意義。

    低壓配電網(wǎng)接地形式廣泛采用的TT系統(tǒng),具有建設(shè)前期投資小、又可配置3級漏電保護器等優(yōu)點,在一定程度上規(guī)避了人身觸電的風(fēng)險。在城鎮(zhèn)地區(qū)廣泛采用TN-C-S系統(tǒng),將電源前段PEN線合一,再將后段PE、N線分開,使PE線重復(fù)接地,并且分開后不再合一。

    根據(jù)國標GB 14050—2008《系統(tǒng)接地的形式及安全技術(shù)的要求》中對TT系統(tǒng)的定義,即“電源端有一點直接接地,電氣裝備的外露可導(dǎo)電部分直接接地”,要求帶金屬外殼的設(shè)備采用接地保護。根據(jù)對TN系統(tǒng)的定義,即“電源端有一點直接接地,電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過保護中性線導(dǎo)體或保護導(dǎo)體連接到此接地點”,要求帶金屬外殼的設(shè)備采用接零保護。

    但在實際工程現(xiàn)場,并不能對同一接地系統(tǒng)的設(shè)備外殼進行規(guī)范化保護接線。在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),同一臺區(qū)現(xiàn)場設(shè)備外殼的保護接線較為復(fù)雜,有設(shè)備外殼不接保護線的,如圖1中1號設(shè)備所示;有設(shè)備外殼接地保護的,如圖1中2號設(shè)備所示;也有設(shè)備外殼從PEN線引出PE線做接零保護的,如圖1中3號設(shè)備所示。這些做法可能使得某個臺區(qū)所有接零設(shè)備外殼都帶上電壓。

    本文針對這一現(xiàn)場情況,分析在發(fā)生單相接地故障(分為金屬性接地和高阻接地)、相線碰殼、“斷零”這3種情況下,在接地保護和接零保護混用的臺區(qū)存在的安全風(fēng)險。

    學(xué)術(shù)簡報︱配電網(wǎng)用戶設(shè)備接地-接零保護混用風(fēng)險分析

    圖1 TT系統(tǒng)單相接地故障示意圖

    總結(jié)

    低壓配電網(wǎng)用戶側(cè)設(shè)備接地-接零保護混用存在一定的安全風(fēng)險。對TT系統(tǒng)而言,在發(fā)生金屬性單相接地故障、相線碰殼、“斷零”時,會使得接零設(shè)備外殼帶上超過50V的危險電壓;當(dāng)發(fā)生高阻性單相接地故障時,雖接零設(shè)備外殼電壓可以忽略不計,但無法靠漏保切除故障,存在一定的安全隱患;當(dāng)發(fā)生“斷零”時,電源側(cè)中性點電位會發(fā)生漂移,使得設(shè)備無法正常工作。

    而對于TN-C-S系統(tǒng)而言,因PEN線重復(fù)接地,總保無法投運。在發(fā)生單相接地、相線碰殼時,雖然接零設(shè)備外殼帶上的電壓相對于TT系統(tǒng)較小,但同樣存在一定的風(fēng)險,并且無法靠漏保切除金屬性與高阻性單相接地的故障。因此,針對同一接地形式的臺區(qū)應(yīng)規(guī)范設(shè)備外殼保護方式,不要將接地-接零保護混用,杜絕發(fā)生人身觸電事故,避免出現(xiàn)漏保頻跳的現(xiàn)象,提高低壓配電網(wǎng)供電的可靠性和安全性。

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