矿山压配电网络的接地保护与接零保护使用现状

阿不都许库·玉努斯

【摘要】 针对我国当前公用配电网中存在的两种不同性质的保护接地方式，提出了供电企业在实际工作中应如何指导客户正确使用和当前农村低压公用配电网客户端保护接地的使用现状，以及在具体使用中应当注意的问题。

【关键词】 保护接地；保护接零；配电网；剩余电流保护器

一、当前矿山低压配电网负荷端保护接地

我们知道，我国的家用电器大多采用三芯电源线配三脚电源插头或四芯电源线配四脚电源插头，对于三相四线制的电器设备，电器外壳会另附一根黄绿两色的保护接地线，以便在电器工作时实行保护接地。由于现行的公用配电网络中，并没有采用统一专用的接地（或接零）线与之相适应。同时，每一个客户并也不是都具备这方面的专业技术知识，再加上城镇居住条件的客观环境、房屋配电系统设计施工的不规范、供电部门的安全宣传管理不到位等因素的限制或影响。对于一般的电力客户来说，要想真正能够正确有效地实施保护接地，并不是一件容易的事。因此，大多数的客户在产品买回去后，往往都是将产品设计中要求使用的保护接地线弃而不用。有些既使采用了一定措施，使用了保护接地线，也往往很难达到规程要求的技术标准，存在着诸多的不安全因素，甚至因此反而埋下了许多事故隐患。这样一来，产品中原本是为了客户安全使用电器，而必须要求客户采用的保护接地，反而变成了摆设和累赘。

笔者通过实地走访和入户调查发现，在随机抽查的500户家庭（或单位）中：能够正确选择使用保护接地的客户没有一家；电器买回去后，接地线弃置不用的占总户数的95.6%；选择使用了保护接地，但不正确的客户占总户数的4.4%；不了解自己所在的配电网是何种配电系统的客户，占总户数的98%；能够正确区分接地保护与接零保护的客户不到总户数的1%。

二、接地系统接线类型

在我国的《民用电气设计规范》（JGJ/T16-92）标准中将低压配电系统分为三种，即TN、TT、IT三种形式。其中，第一个大写字母Ｔ表示电源变压器中性点直接接地；Ｉ则表示电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地）。第二个大写字母Ｔ表示电气设备的外壳直接接地，但和电网的接地系统没有联系；Ｎ表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。

TN系统：电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连。

TT系统：电源变压器中性点接地，电气设备外壳没有专用保护接地线（PE）。

IT系统：电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而电气设备外壳没有专用保护接地线（PE）。

三、正确认识和掌握保护接地的两种保护方式的不同点和使用范围

实践证明，采用保护接地是当前我国低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。由于保护接地又分为接地保护和接零保护，两种不同的保护方式使用的客观环境又不同，因此如果选择使用不当，不仅会影响客户使用的保护性能，还会影响电网的供电可靠性。那么作为公用配电网络中的电力客户，如何才能正确合理地选择和使用保护接地呢？

电力客户究竟应该采取何种保护方式，首先必须取决于其所在的供电系统采取的是是何种配电系统。如果客户所在的公用配电网络是TT系统，客户应该统一采取接地保护；如果客户所在的公用配电网络是TN-C系统，则应统一采取接零保护。

TT系统和TN-C系统是两个具有各自独立特性的系统，虽然两个系统都可以为客户提供220/380V的单、三相混合电源，但它们之间不仅不能相互替代，同时在保护措施上的要求又是截然的不同。这是因为，同一配电系统里，如果两种保护方式同时存在的话，采取接地保护的设备一旦发生相线碰壳故障，零线的对地电压将会升高到相电压的一半或更高，这时接零保护（因设备的金属外壳与零线直接连接）的所有设备上便会带上同样高的电位，使的设备外壳等金属部分呈现较高的对地电压，从而危及使用人员的安全。因此，同一配电系统只能采用同一种保护方式，两种保护方式不得混用。其次是客户必须懂得什么叫保护接地，正确区分接地与接零保护的不同点。保护接地是指家用电器、电力设备等由于绝缘的损坏可能使得其金属外壳带电，为了防止这种电压危及人身安全而设置的接地称为保护接地。将金属外壳用保护接地线（PEE）与接地极直接连接的叫接地保护，如图1所示（图略）。

四、如何正确选择和使用接地保护与接零保护

规范客户受电端建筑物内的配电线路设计、施工工艺标准和要求，通过对新建或改造的客户建筑物的室内配电部分，实施以局部三相五线制或单相三线制，取代TT或TN-C系统中的三相四线制或单相二线制配电模式，可以有效实现客户端的保护接地。所谓“局部三相五线制或单相三线制”就是在低压线路接入客户后，客户要改变原来的传统配线模式，在原来的三相四线制和单相二线制配线的基础上，分别各增加一条保护线接入到客户每一个需要实施接地保护电器插座的接地线端子上。为了便于维护和管理，这条保护线的室内引出和室外引入端的交汇处应装设在电源引入的配电盘上，然后再根据客户所在的配电系统，分别设置保护线的接入方法。

五、使用保护接地时应注意的问题

1．TT系统中客户使用的电器外露可导电部分要全部作接地保护

在TT系统中，受电设备外露可导电部分如果不作接地保护，一旦绝缘破损，外壳即呈现有危险电压，人触及后通过人体的电流值，可达数百毫安足以致人于死地。

2．TN-C系统中客户所有使用的电器外露可导电部分要用保护线连接到保护中性线上，严禁保护线（PE）断线

在TN-C系统中，接保护中性线是为了防止受电设备因绝缘破坏，外壳带电伤人，而将受电设备的外露可导电部分用保护线与保护中性线相连接。之所以起保护作用，主要是利用相线碰壳时，产生的短路电流，短路电流经相线—中性线回路，而不经过电源中性点接地装置，使过流保护装置动作而中断电源，起到保护作用。其保护效能要好于接地保护的保护效能。但在具体实施过程中，如果稍有疏忽大意，不能严格按照规程要求实施保护要求，接零保护系统导致的触电危险性仍然是很高的。如果连接客户电器设备的保护线（PE）发生断线或电器设备未连接保护线（PE），一旦发生设备绝缘损坏碰壳故障，不仅不能形成单相金属性短路，反而使得电器设备的外壳带电危及人身和设备安全。

3．合理设置熔断器的位置

在TT系统不宜在N线上装设电器将N线断开，当需要断开N线时，应装设相线和N线一起断开的保护电器。在TN-C系统，严禁断开PEN线，不得装设断开PEN线的任何电器。当需要在PEN线上装设电器时，只能相应断开相线回路。

4．正确安装使用末级剩余电流保护器

安装剩余电流保护器是防止低压电网剩余电流造成故障危害的有效技术措施。在低压配电网络中，作为客户端的末级保护，通常采用剩余电流保护装置，也称漏电开关作为附加保护。客户在选择安装剩余电流保护装置时，不仅要充分考虑供电线路、供电方式、供电电压及系统的接地型式；还要严格区分中性线和保护线，三极四线式或四极式剩余电流保护装置的中性线应接入剩余电流保护装置。要特别注意的是：无论客户使用什么样的配电系统，中性线一旦经过剩余电流保护装置就不得再作为保护线使用，也不得重复接地或接设备外露可导电部分，保护线也不得接入剩余电流保护装置。剩余电流保护装置安装后，负荷侧的中性线，不得与其他回路共用，被保护的电气设备、线路的正常运行时的绝缘电阻不应小0.5MΩ。

5．规范室内配线

规范客户端的室内配线和安装工艺，严格按照《农村低压电力技术规程》要求进行电器安装。同一场所的电器进线方式要统一，如配电盘的开关进线为面向配电盘，三相四线从左到右为N、A、B、C；单相排列为中性线、相线。所有电器设备的开关均应控制相线。要特别注意插座的接线要求，必须是：单相2孔插座，水平安装时面对插座的右接线柱接相线，左接线柱接中性线，垂直安装时插座的上接线柱接相线，下接线柱接中性线；单相3孔插座，面对插座的上孔接线柱在TT系统接接地线，在TN-C系统接保护中性线，右孔接线柱接相线，左孔接线柱接中性线；三相4孔插座，面对插座的上方接线柱在TT系统接接地线，在TN-C系统接保护中性线，相线则由左孔接线柱起分别接A、B、C三相。不同电压的插座安装于统一场所时，应有明显区别，且插头不能相互插入。

6．杜绝违章用电行为

客户在使用电能的时候，要严格遵守《煤矿安全用电规程》，杜绝用电违章行为。

一是要严格按照电器使用的说明书操作，对需要采取保护接地的电器设备，一定要根据自己所在的电力系统选择相应的保护接地方式。

二是要经常试验剩余电流保护装置的动作可靠性，对不能正常动作的要及时通知供电部门进行更换或维修，在发现剩余电流保护装置动作后无法正常投远时，要及时检查故障原因，待故障设备排除后，方可送电，严禁私自退出剩余电流保护装置的运行，强制送电。

三是要根据自己的用电负荷合理选择熔断器和熔丝的大小，严禁用铜、铝线替代熔丝，尤其是采用接零保护的电力客户，如果不按规定选择使用熔断器和熔丝，电器设备一旦发生漏电故障，短路电流就不能使熔丝及时熔断，断开电源，使得接零保护难以发挥其应有的保护作用。这是因为该系统是利用设备绝缘损坏碰壳时，形成的单相金属性短路，产生的足够大的短路电流而使过流保护装置迅速动作，来切断漏电设备电源的。如果熔丝选择的熔断电流值大于短路电流值时，熔丝就不能及时熔断二失去切断电源之作用。四是不能以为安装了剩余电流保护装置就可以万事大吉了，任何丝毫的侥幸心理都会成为安全用电的隐患。

六、结论

不同的接地方式应选用不同的接地保护器。TT系统中，剩余电流保护装置是接地故障的适合保护器；而在TN-C系统，就不宜采用剩余电流保护装置；在TN-S，TN-C-S系统，均可采用剩余电流保护装置作保护器。为了达到保护人身安全，又不要扩大停电范围，要正确选择剩余电流保护装置的分级保护。安装剩余电流保护装置保护，要防止接地方式混乱，及接地、接零混用。还要正确使用，使用不当也会造成停电或事故。

参考文献：

[1]黄纯华，刘维仲.《工厂供电》.中央广播电视大学教学用书.天津大学出版社，1995年10月，第六次

[2]陈小虎.《工厂供电技术》（第2版）.高职高专教育.高等教育出版社.2006年5月第1次印刷

[3]贺家李，宋从炬.电力系统继电保护原理.北京：中国电力出版社，1999

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