- 頭條配電網用戶設備接地-接零保護混用風險分析2020-12-01 作者：郭峰 李天友 鄭文迪 吳涵 | 來源：《電氣技術》 | 點擊率：導語福州大學電氣工程與自動化學院、國網福建省電力有限公司、國網福建省電力有限公司電力科學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》雜志上撰文指出，我國低壓配電網接地形式普遍采用TT系統，而在人口密度較大的城鎮地區普遍采用TN-C-S系統。 針對低壓配電網人身觸電事故頻發和漏保頻跳的現象，課題組在福建部分地區對采用TT系統和TN-C-S系統區域展開調研，發現用戶側設備保護接線不規范，同一臺區的用戶設備存在不接保護線、保護接地與保護接零混用的現象。 本文對TT系統、TN-C-S系統中在單相接地故障、相線碰殼、“斷零”3種情況下對設備接地-接零保護混用存在的安全風險進行分析，這對現場規范設備保護接線具有實踐指導意義。
低壓配電網接地形式廣泛采用的TT系統，具有建設前期投資小、又可配置3級漏電保護器等優點，在一定程度上規避了人身觸電的風險。在城鎮地區廣泛采用TN-C-S系統，將電源前段PEN線合一，再將后段PE、N線分開，使PE線重復接地，并且分開后不再合一。
根據國標GB 14050—2008《系統接地的形式及安全技術的要求》中對TT系統的定義，即“電源端有一點直接接地，電氣裝備的外露可導電部分直接接地”，要求帶金屬外殼的設備采用接地保護。根據對TN系統的定義，即“電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分通過保護中性線導體或保護導體連接到此接地點”，要求帶金屬外殼的設備采用接零保護。
但在實際工程現場，并不能對同一接地系統的設備外殼進行規范化保護接線。在調研中發現，同一臺區現場設備外殼的保護接線較為復雜，有設備外殼不接保護線的，如圖1中1號設備所示；有設備外殼接地保護的，如圖1中2號設備所示；也有設備外殼從PEN線引出PE線做接零保護的，如圖1中3號設備所示。這些做法可能使得某個臺區所有接零設備外殼都帶上電壓。
本文針對這一現場情況，分析在發生單相接地故障（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存在的安全風險。
圖1 TT系統單相接地故障示意圖
總結
低壓配電網用戶側設備接地-接零保護混用存在一定的安全風險。對TT系統而言，在發生金屬性單相接地故障、相線碰殼、“斷零”時，會使得接零設備外殼帶上超過50V的危險電壓；當發生高阻性單相接地故障時，雖接零設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；當發生“斷零”時，電源側中性點電位會發生漂移，使得設備無法正常工作。
而對于TN-C-S系統而言，因PEN線重復接地，總保無法投運。在發生單相接地、相線碰殼時，雖然接零設備外殼帶上的電壓相對于TT系統較小，但同樣存在一定的風險，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應規范設備外殼保護方式，不要將接地-接零保護混用，杜絕發生人身觸電事故，避免出現漏保頻跳的現象，提高低壓配電網供電的可靠性和安全性。
