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浅谈户外电气装置的接地故障防护

发表时间：2021/7/1 来源：《建筑科技》2020年11月下作者：张继芬

[导读] 介绍接地故障防护的意义和要求，简要分析了户外电气装置在不同接地型式下的故障回路特点，故障保护配置，以及户外电气装置故障防护的其他防护方法。

南京华设设计集团股份有限公司张继芬 210014

摘要：介绍接地故障防护的意义和要求，简要分析了户外电气装置在不同接地型式下的故障回路特点，故障保护配置，以及户外电气装置故障防护的其他防护方法。
关键词：接地故障防护，户外电气装置，接地型式，漏电保护器
        1.简述低压配电系统的故障防护
        配电系统的重中之重是用电安全，而故障防护是保障安全用电的重要方法。接地故障，在大多数情况下，其故障电流非常大，造成过电流危害的同时也极有可能造成人员接触的危险，所以，接地故障防护为本文研究重点。
        2.户外电气装置的接地故障防护
        2.1户外电气装置采用TN系统发生接地故障分析
        户外电气装置配电回路采用TN系统时，配电线路发生了单相接地故障时，配电回路图如图1所示：

能带电，极易发生触电事故。同时，大部分户外电气装置没有条件做等电位联结，大部分工业场合50V以上即为不安全电压，为了保证人员安全，就要求：

        随故障点位置不同而异，因此很难规定RB要小到多少，要想保证预期接触电压在50V安全电压以下，当户外电气装置采用TN系统时，就应尽量降低接地电阻的阻值，其中包括变压器中性点阻值和设备各处接地电阻阻值。由于工程实际情况复杂，不能完全保证电阻值在安全范围内，通常在配电回路采用RCD作为附加保护，这就要求必须采用TN-S系统，不允许采用TN-C系统。
        2.2户外电气装置采用TT系统发生接地故障分析
        户外电气装置配电回路采用TT系统时，假设配电回路发生接地故障，如下图2所示：

        2.3综合分析
        2.3.1不同接地型式对比分析
        户外电气装置不论是采用TN系统或者TT系统时，配电线路首端需采用漏电保护器，并带有一定延迟。
        采用TN系统时，PEN线会将故障电压传导至未发生故障处，存在安全隐患，应尽最大努力降低变压器中性点接地电阻值和各设备接地处的电阻值，在工程中，户外电气装置通常采取局部TT系统，配电线路首端采用带延迟的漏电保护，安全有效，经济实用。


        3.简单的总结
        综上所述，为满足户外电气装置接地故障防护的配电回路接地方式要求，总结几点如下：
        （1）因地制宜采用局部TT系统，配电线路首端采用带漏电保护电器，设置一定的延迟时间，相对安全可靠易实现。
        （2）采用局部TT有困难时，可以采用TN系统，必须采用三相五线式，配电线路首端采用带漏电保护电器，并且采用工程手段降低接地电阻值，其中包括变压器中性点接地电阻阻值，设备各处接地电阻阻值等。
        （3）采用其他防护方法，例如超低电压，隔离变压器供电，采用Ⅱ类绝缘，均不易实现，有一定的使用条件和要求，应用需要专门研究分析。
参考文献：
【1】中机中电设计研究院有限公司，GB50054-2011 低压配电设计规范[S]，北京：中国计划出版社，2012。
【2】机械科学研究院，GB16895.21-2011/IEC60364-4-41:2005低压电器装置第4-41部分：安全防护电击防护[S]，北京：中国标准出版社，2012。
【3】任元会，道路照明电击防护探讨，建筑电气，2008年第5期。