(国家电投宁夏能源铝业集团宁东分公司 宁夏银川市 750000)
摘要：低压配电系统中存在接地故障，简单来说就是由于电线对地或者是与地面相关联的导电体之间出现了短路问题，从而引发的一种电气故障。一旦发生接地故障，所产生的负面影响是较大的，会影响到与其相关的电气设备，致使设备都出现故障性的电压情况。不仅仅会损坏电气设备的性能，中断设备正常运行的状态，而且会对周围的居民生活的人身安全产生一定威胁，容易使人遭受电击。甚至有可能会因为接地点所形成的电弧电火花而点燃附近的易燃易爆物品，造成大型火灾事故的发生。从所产生的负面影响来看，做好低压配电系统中接地故障的分析和保护是一项非常重要的工作，这也是目前电气设计行业着重关注的实际问题。
关键词：低压电气；接地故障；防护措施
引言
市政工程中的低压配电系统，在运行期间如果遭受线路绝缘破损、异物入侵，或者因外力破坏引发的短路问题，被统称为接地故障。低压电气接地故障发生之后，原本系统中不带电的外露可导电部分会形成电压，若与人体接触，便会引发触电事故。所以，根据配电系统接地的基本形式、采用的电气设备型号，做好低压接地故障防护非常重要。
1低压电气接地的基本形式
1.1TN系统
TN系统内部的电源端往往会有直接接地的一点，一般以中性点为主，电气装置外露的可导电部分对中性导体进行保护，或者实现导体和该点的连接，IEC标准根据N线、PE线连接的要求重新组合，主要有3种组合形式，即TN-S系统、TN-C系统、TN-C-S系统。TN-S系统内的N线、PE线分别独立运行，在正常运行期间，专用PE线中不会有电流流过，N线会有不平衡电流流过。PE线和地面之间不存在电势差，所以，主要是利用专用PE线实现电气设备外壳的保护接地操作，如此一来也为系统赋予安全性，在独立运行的变配电所内应用。
1.2IT系统
除TN系统之外，还有一个较为特殊的系统，名为IT系统。首先要做的也是对这一系统的进行特色进行分析，可以发现这一系统的主要特点体现在电源中性点不接地上。除此之外，系统中所有设备的直接外露部分都会进行直接接地的处理，或是选择一些较大阻抗的点直接进行接地。受系统本身运行特色的影响，IT系统的使用范围也较为狭窄，多为三箱三线制电路。在客观环境的保障下，设备即使发生故障，设备外壳所带的电压也是远远小于安全电压的。这就意味着IT系统的实际工作原理是在设备故障发生之后，能够借助接地装备的辅助作用来实现对电流的分流。这是因为接地装置的电阻是远远大于人体电阻的，一旦故障发生，大部分的接地电流都会被接地装置的电阻进分流而无法流入到人体。这样就起到了一种间接的人身安全保护作用。目前很多环境条件较差，并且对电力持续性要求较高的场所大部分使用的都是IT供电系统，这主要是考虑到IT系统的安全性好，性能好等诸多优势。并且随着IT系统的不断应用，这一系统已经越来越受到人们的青睐。
1.3TT系统
TT系统成为了接地制，将用电设备表面和地极进行接地，造成电源的接地系统处于电气上没有办法进行连接，在建筑中的电气设备都依靠自身的接地极来进行接地，在这之间的PEN线并没有进行连接，这样的方式对PEN线的电压就对居民的生命安全有了保障，TT系统在部分低压供电的地区有着广泛的用途，TT系统因为自身的特点在农村广泛使用，我们国家的农村居民居住分散，用电负荷也不够集中，线路故障出现电流也非常小，这就保证了TT系统在农村中广泛应用，同时也省略了从电源进入到中性线的步骤，应用了TT系统的电器大都依靠自身能力进行接地，避免了电压从中性线进入设备的风险。
2低压电气接地故障
2.1接地周围设备
在对故障进行分析时，为了能够深入了解接地故障产生的原因，必须要采取多角度，多层次的观察思维方式。
由于目前人们对电力系统的要求越来越高，因此低压配电系统从整体上来看是一个环节复杂，体系庞大的运行系统，而在整个供电系统之中有一个特殊的环节，名为保护接地。这一环节的作用主要体现在故障发生时，例如接地周围设备的保护。如果低压配电系统中带电部分的设备发生了绝缘外壳破裂剥落等情况，这会导致带电的金属直接裸露在自然环境中。在这种情况下，如果其电位与设备本身的电带电定位是一致的，在物理作用下会使得设备的线路与大地之间形成一个无形的巨大电容。这一电容是不可视的。
2.2外在因素的影响
组织电气线路施工的过程中，带电导线绝缘外皮长期受到摩擦，必然会出现破损，或者在雷雨天气下遭受雷击，电缆梯架内部线路绝缘在瞬态过电压的冲击下也会出现绝缘损坏的问题。因此，站在机械与电路的角度分析，接地故障发生的概率大于带电导体短路故障。同时，线路对地绝缘能力也超过带电导体，如果发生接地故障，那么由此导致的电弧相比带电体形成的电弧更大，是引起火灾的重要因素，对市政工程质量与人们的人身安全都有极大的威胁
3低压电气接地故障的防护举措
3.1低压配电设备安全保护
低压配电设计和接地保护的主要目的和核心内容就是要保证接地的安全性和稳定性，避免事故的出现，用电主体和接地保护的安全稳定有着直接的联系，在设计过程中设计工作人员要为接地系统配置保护设备，设备主体的电路或者运行出现问题后可以将建筑的电力供应及时截停，保证将故障的损失降到最低，来使低压配电线路的安全性得到提升。接地保护设计不但可以对电气设备有一定的保护作用，对用户居民以及电路的维修人员的生命安全也有保护作用。要想保证供电的安全性和稳定性就要做好接地保护设计工作，相关的技术工作人员在进行建筑电气低压配电接地的过程中要和用电设备进行有效结合，将需要重点保护的设备的位置明确，保证无论使用哪一种接地系统都保证接地系统的位置不变，确保设备可以和系统保持等电位连接，可以有效避免供电系统受到外界因素的影响。接地保护系统的主要保护方法就是利用接地方式来对供电系统设备提供保护，避免用电设备受到强电流的冲击，如果有较强电流的通过，接地系统就要发挥自身作用对设备的电源切断，通过高对抗和高电阻的方式对设备的通过电流进行有效控制。
3.2接地棒故障的防护
NEC对于接地棒间隔有明确要求，其中还需要对棒边缘可能造成的影响予以考虑。那么在防护接地棒相关故障时，需要将接地杆分开大约杆长的2倍。如果是山区与岩石等地形，可以考虑采用具有深度驱动、化学增强功能的接地棒，优化现场的土壤条件。结合市政工程施工规范，现场的金属水管道、钢筋材料、混凝土包裹电极等的外部连接铜接地环，同时以驱动接地棒作为辅助，这是市政建筑比较常用的解决方法。地面环的位置一般设置在建筑物、建筑结构附近以及现场沟槽内部霜线以下，可以发挥出最佳效果。
3.3提升相关人员的综合能力
工作人员在变电站中起到的作用至关重要，因此，为了避免故障的发生，必须要从根本上提升工作人员的专业能力与素质，这需要做好业务等相关培训工作，从不同的方面使其总体素质得到提升。变电站系统设备的有序运行，与广大用户的利益有着直接的关系，所以变电站的工作人员需要有非常强的职业责任感，要对相关专业知识进行全面掌握，要全方面的对系统的整个运行进行保障。
结束语
综上所述，低压电气接地故障的解决，首先需要工作人员明确故障影响范围，提出针对性的防范举措。一方面需要做好故障预防，最大程度地降低低压电气接地故障的危害；另一方面则要明确相关责任人，提高故障解决效率，保证工程电气施工质量。
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