關鍵詞：保護接地 接地保護 接零保護 配電網(wǎng) 剩余電流保護器

 

　　接地保護與接零保護統(tǒng)稱保護接地，是為了防止人身觸電事故、保證電氣設備正常運行所采取的一項重要技術措施。這兩種保護的不同點主要表現(xiàn)在三個方面：一是保護原理不同。接地保護的基本原理是限制漏電設備對地的泄露電流，使其不超過某一安全范圍，一旦超過某一整定值保護器就能自動切斷電源；接零保護的原理是借助接零線路，使設備在絕緣損壞后碰殼形成單相金屬性短路時，利用短路電流促使線路上的保護裝置迅速動作。二是適用范圍不同。根據(jù)負荷分布、負荷密度和負荷性質(zhì)等相關因素，《農(nóng)村低壓電力技術規(guī)程》將上述兩種電力網(wǎng)的運行系統(tǒng)的使用范圍進行了劃分。TT系統(tǒng)通常適用于農(nóng)村公用低壓電力網(wǎng)，該系統(tǒng)屬于保護接地中的接地保護方式；TN系統(tǒng)（TN系統(tǒng)又可分為TN-C、TN-C-S、TN-S三種）主要適用于城鎮(zhèn)公用低壓電力網(wǎng)和廠礦企業(yè)等電力客戶的專用低壓電力網(wǎng)，該系統(tǒng)屬于保護接地中的接零保護方式。當前我國現(xiàn)行的低壓公用配電網(wǎng)絡，通常采用的是TT或TN-C系統(tǒng)，實行單相、三相混合供電方式。即三相四線制380/220V配電，同時向照明負載和動力負載供電。三是線路結(jié)構(gòu)不同。接地保護系統(tǒng)只有相線和中性線，三相動力負荷可以不需要中性線，只要確保設備良好接地就行了，系統(tǒng)中的中性線除電源中性點接地外，不得再有接地連接；接零保護系統(tǒng)要求無論什么情況，都必須確保保護中性線的存在，必要時還可以將保護中性線與接零保護線分開架設，同時系統(tǒng)中的保護中性線必須具有多處重復接地。

　　1、當前農(nóng)村低壓公用配電網(wǎng)客戶端保護接地的使用現(xiàn)狀

　　我們知道，我國的家用電器大多采用三芯電源線配三腳電源插頭或四芯電源線配四腳電源插頭，對于三相四線制的電器設備，電器外殼會另附一根黃綠兩色的保護接地線，以便在電器工作時實行保護接地。由于現(xiàn)行的公用配電網(wǎng)絡中，并沒有采用統(tǒng)一專用的接地（或接零）線與之相適應。同時，每一個客戶并也不是都具備這方面的專業(yè)技術知識，再加上城鎮(zhèn)居住條件的客觀環(huán)境、房屋配電系統(tǒng)設計施工的不規(guī)范、供電部門的安全宣傳管理不到位等因素的限制或影響。對于一般的電力客戶來說，要想真正能夠正確有效地實施保護接地，并不是一件容易的事。因此，大多數(shù)的客戶在產(chǎn)品買回去后，往往都是將產(chǎn)品設計中要求使用的保護接地線棄而不用。有些既使采用了一定措施，使用了保護接地線，也往往很難達到規(guī)程要求的技術標準，存在著諸多的不安全因素，甚至因此反而埋下了許多事故隱患。這樣一來，產(chǎn)品中原本是為了客戶安全使用電器，而必須要求客戶采用的保護接地，反而變成了擺設和累贅。

　　筆者通過實地走訪和入戶調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在隨機抽查的500戶家庭（或單位）中：能夠正確選擇使用保護接地的客戶沒有一家；電器買回去后，接地線棄置不用的占總戶數(shù)的95.6%；選擇使用了保護接地，但不正確的客戶占總戶數(shù)的4.4%；不了解自己所在的配電網(wǎng)是何種配電系統(tǒng)的客戶，占總戶數(shù)的98%；能夠正確區(qū)分接地保護與接零保護的客戶不到總戶數(shù)的1%。

　　2、正確認識和掌握保護接地的兩種保護方式的不同點和使用范圍

　　實踐證明，采用保護接地是當前我國低壓電力網(wǎng)中的一種行之有效的安全保護措施。由于保護接地又分為接地保護和接零保護，兩種不同的保護方式使用的客觀環(huán)境又不同，因此如果選擇使用不當，不僅會影響客戶使用的保護性能，還會影響電網(wǎng)的供電可靠性。那么作為公用配電網(wǎng)絡中的電力客戶，如何才能正確合理地選擇和使用保護接地呢？

　　電力客戶究竟應該采取何種保護方式，首先必須取決于其所在的供電系統(tǒng)采取的是是何種配電系統(tǒng)。如果客戶所在的公用配電網(wǎng)絡是TT系統(tǒng)，客戶應該統(tǒng)一采取接地保護；如果客戶所在的公用配電網(wǎng)絡是TN-C系統(tǒng)，則應統(tǒng)一采取接零保護。

　　TT系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)是兩個具有各自獨立特性的系統(tǒng)，雖然兩個系統(tǒng)都可以為客戶提供220/380V的單、三相混合電源，但它們之間不僅不能相互替代，同時在保護措施上的要求又是截然的不同。這是因為，同一配電系統(tǒng)里，如果兩種保護方式同時存在的話，采取接地保護的設備一旦發(fā)生相線碰殼故障，零線的對地電壓將會升高到相電壓的一半或更高，這時接零保護（因設備的金屬外殼與零線直接連接）的所有設備上便會帶上同樣高的電位，使的設備外殼等金屬部分呈現(xiàn)較高的對地電壓，從而危及使用人員的安全。因此，同一配電系統(tǒng)只能采用同一種保護方式，兩種保護方式不得混用。其次是客戶必須懂得什么叫保護接地，正確區(qū)分接地與接零保護的不同點。保護接地是指家用電器、電力設備等由于絕緣的損壞可能使得其金屬外殼帶電，為了防止這種電壓危及人身安全而設置的接地稱為保護接地。將金屬外殼用保護接地線（PEE）與接地極直接連接的叫接地保護，如圖1所示；當將金屬外殼用保護線（PE）與保護中性線（PEN）相連接的則稱之為接零保護，如圖2所示。

　　4、如何正確選擇和使用接地保護與接零保護

　　規(guī)范客戶受電端建筑物內(nèi)的配電線路設計、施工工藝標準和要求，通過對新建或改造的客戶建筑物的室內(nèi)配電部分，實施以局部三相五線制或單相三線制，取代TT或TN-C系統(tǒng)中的三相四線制或單相二線制配電模式，可以有效實現(xiàn)客戶端的保護接地。所謂“局部三相五線制或單相三線制”就是在低壓線路接入客戶后，客戶要改變原來的傳統(tǒng)配線模式，在原來的三相四線制和單相二線制配線的基礎上，分別各增加一條保護線接入到客戶每一個需要實施接地保護電器插座的接地線端子上。為了便于維護和管理，這條保護線的室內(nèi)引出和室外引入端的交匯處應裝設在電源引入的配電盤上，然后再根據(jù)客戶所在的配電系統(tǒng)，分別設置保護線的接入方法。

　　4.1 TT系統(tǒng)接地保護線（PEE）的設置要求

　　當客戶所在的配電系統(tǒng)是TT系統(tǒng)時，由于該系統(tǒng)要求客戶必須采取接地保護方式。因此，為了達到接地保護的接地電阻值的要求，客戶要按照《農(nóng)村低壓電力技術規(guī)程》的要求，在室外埋設人工接地裝置，其接地電阻應滿足下式要求：　

Re≤Ulom/Iop

式中：Re 接地電阻（Ω）Ulom 通稱電壓極限（V），正常情況下可按交流有效值50V考慮Iop 相鄰上一級剩余電流（漏電）保護器的動作電流（A）

　　對于一般客戶來講，只要采用40×40×4×2500毫米的角鋼，用機械打入的方式垂直打入地下0.6米，就能滿足接地電阻的阻值要求。然后用直徑≥φ8的圓鋼焊接后引出地面0.6米，再用同引入的電源相線同等材質(zhì)和型號的導線連接到配電盤的保護線（PEE）上。

　　4.2 TN-C系統(tǒng)接零保護線（PE）的設置要求

　　由于該系統(tǒng)要求客戶必須采取接零保護方式，因此需要在原三相四線制或單相兩線制的基礎上，另增加一條專用保護線（PE），該條保護線是由客戶受電端配電盤的保護中性線（PEN）上引出，與原來的三相四線制或單相二線制一同進行配線連接。為了保證整個系統(tǒng)工作的安全可靠，在使用中應特別注意，保護線（PE）自從保護中性線（PEN）上引出后，在客戶端就形成了中性線N和保護線（PE），使用中不能將兩線再進行合并為（PEN）線。為了確保保護中性線（PEN）的重復接地的可靠性，TN-C系統(tǒng)主干線的首、末端，所有分支T接線桿、分支末端桿，等處均應裝設重復接地線，同時三相四線制用戶也應在接戶線的入戶支架處，（PEN）線在分為中性線（N）和保護線（PE）之前，進行重復接地。無論是保護中性線（PEN）、中性線（N）還是保護線（PE）的導線截面一律按照相線的導線型號和截面標準來選擇。

　5、使用保護接地時應注意的幾個問題

　　客戶根據(jù)自己所在的配電系統(tǒng)，正確選擇好采取的保護方式以后，還要特別注意以下幾個方面的問題：

　　5.1 TT系統(tǒng)中客戶使用的電器外露可導電部分要全部作接地保護

　　在TT系統(tǒng)中，受電設備外露可導電部分如果不作接地保護，一旦絕緣破損，外殼即呈現(xiàn)有危險電壓，人觸及后通過人體的電流值，可達數(shù)百毫安足以致人于死地。當對外露可導電部分作接地保護時，因裝有RCD，可導致電源斷開，使人身安全得到保護。

　　5.2 TN-C系統(tǒng)中客戶所有使用的電器外露可導電部分要用保護線連接到保護中性線上，嚴禁保護線（PE）斷線

　　在TN-C系統(tǒng)中，接保護中性線是為了防止受電設備因絕緣破壞，外殼帶電傷人，而將受電設備的外露可導電部分用保護線與保護中性線相連接。之所以起保護作用，主要是利用相線碰殼時，產(chǎn)生的短路電流，短路電流經(jīng)相線—中性線回路，而不經(jīng)過電源中性點接地裝置，使過流保護裝置動作而中斷電源，起到保護作用。其保護效能要好于接地保護的保護效能。但在具體實施過程中，如果稍有疏忽大意，不能嚴格按照規(guī)程要求實施保護要求，接零保護系統(tǒng)導致的觸電危險性仍然是很高的。如果連接客戶電器設備的保護線（PE）發(fā)生斷線或電器設備未連接保護線（PE），一旦發(fā)生設備絕緣損壞碰殼故障，不僅不能形成單相金屬性短路，反而使得電器設備的外殼帶電危及人身和設備安全。

　　5.3合理設置熔斷器的位置

　　在TT系統(tǒng)不宜在N線上裝設電器將N線斷開，當需要斷開N線時，應裝設相線和N線一起斷開的保護電器。在TN-C系統(tǒng)，嚴禁斷開PEN線，不得裝設斷開PEN線的任何電器。當需要在PEN線上裝設電器時，只能相應斷開相線回路。

　　5.4 正確安裝使用末級剩余電流保護器

　　安裝剩余電流保護器是防止低壓電網(wǎng)剩余電流造成故障危害的有效技術措施。在低壓配電網(wǎng)絡中，作為客戶端的末級保護，通常采用RCD（剩余電流保護裝置，也稱漏電開關）作為附加保護。客戶在選擇安裝RCD時，不僅要充分考慮供電線路、供電方式、供電電壓及系統(tǒng)的接地型式；還要嚴格區(qū)分中性線和保護線，三極四線式或四極式RCD的中性線應接入RCD。要特別注意的是：無論客戶使用什么樣的配電系統(tǒng)，中性線一旦經(jīng)過RCD就不得再作為保護線使用，也不得重復接地或接設備外露可導電部分，保護線也不得接入RCD。RCD安裝后，負荷側(cè)的中性線，不得與其他回路共用，被保護的電氣設備、線路的正常運行時的絕緣電阻不應小于0.5MΩ。

　　對于TT系統(tǒng)，低壓剩余電流保護一般采用漏電總保護（中級保護）和末級保護的多級保護方式。其中的末級保護屬于客戶端的自我保護裝置，對于居民照明客戶來講，由于配電保護裝置安裝的一般比較簡單，因此無論其使用的是何種系統(tǒng)，都應優(yōu)先選用具有漏電保護、短路保護或過負荷保護、過壓保護的多功能的RCD。在同一線路上裝設RCD的電氣設備和不裝設RCD的電氣設備兩者不能共用一個接地體。TT系統(tǒng)的RCD接線方式如圖1所示。

　　對于TN-C系統(tǒng)，由于不允剩余電流保護采取多級保護方式，所以只能在電力客戶的受電端安裝末級RCD。RCD接線方式如圖2所示。對于一般居民客戶來講，由于居住的條件限制，只能采用圖2中非“*”號部分的接線方式；對于單位客戶來講，應推薦使用圖2 中“*”號部分的接線方式,該方式是將客戶端作局部的TT系統(tǒng)處理，即將RCD所保護的電氣設備的外露金屬部分用PEE線接到專用的接地體上。因為這個PEE線不與局部TT系統(tǒng)以外的PE線相連，所以在局部TT系統(tǒng)以外產(chǎn)生的危險故障電壓不會由該PEE線引入電位，其保護的靈敏性遠高于非“*”號部分的接線方式，但其需要安裝的專用接地裝置又不是一般家庭能完成的。

　　為了防止客戶私自退出RCD的運行，建議供電企業(yè)為客戶安裝配電盤時，應將RCD安裝在客戶配電盤的電源進線首端，將客戶的刀開關熔斷器安裝于RCD之后，提高RCD的運行效率。

　　5.5規(guī)范室內(nèi)配線

　　規(guī)范客戶端的室內(nèi)配線和安裝工藝，嚴格按照《農(nóng)村低壓電力技術規(guī)程》要求進行電器安裝。同一場所的電器進線方式要統(tǒng)一，如配電盤的開關進線為面向配電盤，三相四線從左到右為N、A、B、C；單相排列為中性線、相線。所有電器設備的開關均應控制相線。要特別注意插座的接線要求，必須是：單相2孔插座，水平安裝時面對插座的右接線柱接相線，左接線柱接中性線，垂直安裝時插座的上接線柱接相線，下接線柱接中性線；單相3孔插座，面對插座的上孔接線柱在TT系統(tǒng)接接地線，在TN-C系統(tǒng)接保護中性線，右孔接線柱接相線，左孔接線柱接中性線；三相4孔插座，面對插座的上方接線柱在TT系統(tǒng)接接地線，在TN-C系統(tǒng)接保護中性線，相線則由左孔接線柱起分別接A、B、C三相。不同電壓的插座安裝于統(tǒng)一場所時，應有明顯區(qū)別，且插頭不能相互插入。

　　5.6 杜絕違章用電行為

　　客戶在使用電能的時候，要嚴格遵守《農(nóng)村安全用電規(guī)程》，杜絕用電違章行為。一是要嚴格按照電器使用的說明書操作，對需要采取保護接地的電器設備，一定要根據(jù)自己所在的電力系統(tǒng)選擇相應的保護接地方式。二是要經(jīng)常試驗RCD的動作可靠性，對不能正常動作的要及時通知供電部門進行更換或維修，在發(fā)現(xiàn)RCD動作后無法正常投遠時，要及時檢查故障原因，待故障設備排除后，方可送電，嚴禁私自退出RCD的運行，強制送電。三是要根據(jù)自己的用電負荷合理選擇熔斷器和熔絲的大小，嚴禁用銅、鋁線替代熔絲，尤其是采用接零保護的電力客戶，如果不按規(guī)定選擇使用熔斷器和熔絲，電器設備一旦發(fā)生漏電故障，短路電流就不能使熔絲及時熔斷，斷開電源，使得接零保護難以發(fā)揮其應有的保護作用。這是因為該系統(tǒng)是利用設備絕緣損壞碰殼時，形成的單相金屬性短路，產(chǎn)生的足夠大的短路電流而使過流保護裝置迅速動作，來切斷漏電設備電源的。如果熔絲選擇的熔斷電流值大于短路電流值時，熔絲就不能及時熔斷二失去切斷電源之作用。四是不能以為安裝了RCD就可以萬事大吉了，任何絲毫的僥幸心理都會成為安全用電的隱患。