关于“两种保护接地方式”的思考

(整期优先)网络出版时间:2008-09-19
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关于“两种保护接地方式”的思考

李边疆

摘要:针对两种保护接地方式进行探讨。

关键词:电网;接地保护;TN-C系统

DL/T499-2001《农村低压电力技术规程》是按农电体制改革的现状和最终实现城乡一体化管理目标的要求,依据有关法规对DL/T499-92规程进行修订而成。在这本新的规程中有些地方有必要提出来深入讨论,下边是个人的一些肤浅的看法,希望能起到抛砖引玉的效果。

1“两种保护接地方式”的提法似有不妥

新版《农村低压电力技术规程》在3.4.1中规定:同一低压电力网中不应采用两种保护接地方式。在这里用“两种保护接地方式”来替代现有电工教科书及工具书中按照保护原理而命名的“保护接地”和“保护接零”似有不妥。

1.1保护接地的保护原理:把正常情况下不带电的受电设备金属外壳与接地体作良好连接,当受电设备绝缘损坏时,可降低设备外壳的对地电压,减小触电伤亡事故。

1.2保护接零的保护原理:把正常情况下不带电的受电设备金属外壳与低压电网的零线(保护中性线)直接连接,当受电设备碰壳短路时,形成了单相短路,产生很大的短路电流,电路中的保护装置(熔断器、自动断路器)迅速动作,切断电源,避免人身触电。

上述两种保护方式的保护原理各不相同,不能因为“保护接零”的零线须多次重复接地,受电设备金属外壳通过保护线和零线与地关联,就用“保护接地”一个名称来统称两种不同的保护方式,否则很容易造成混乱。如果一定要套用“保护接地”的话,应分别以“TT制保护接地”和“TN制保护接地”来加以区别。

2关于“同一低压电力网中不应采用两种保护方式”

同一低压电力网两种保护方式并存的现象客观存在:

a.目前运行中的TT系统的配电变压器和配电屏等的金属外壳实际上是接零,受电设备的金属外壳实施接地,这样,同一低压电力网内实实在在存在两种不同的保护方式。

b.TN-C系统在城镇和电力用户得到推广应用,但是在日常生活中,所有电气设备的金属外壳都有接地的标志,有关的安全宣传都是教人保护接地,没有宣传保护接零。因此,很多人只知道保护接地而不知道有保护接零。新版DL477-2001《农村低压电气安全工作规程》中的4.2.4条中,没有区分TT系统还是TN-C系统,规定“正常时不带电,故障时可能带电的电气设备的金属外壳及配电盘(箱)应有可靠接地”。这个“接地”在人们的习惯思维中就是把电气设备的金属外壳与接地体良好连接。在这样的大环境下,在TN-C系统内有人采用保护接地是必然的事情。

如上所述,既然同一低压电力网中两种保护方式并存难以避免,因此必须采取如下措施防止发生触电事故:

a.零线必须多次重复接地,多次重复接地后零线的总接地电阻必须控制在0.8欧以下。因为用户的保护接地电阻都在4欧以上,当零线的总接地电阻控在0.8欧以下时,如果发生保护接地的用电设备碰壳短路,由于串联分压的结果,零线的对地电压不高于36伏。如果碰壳短路的设备的保护接地电阻为30欧,零线的对地电压不高于6伏,这样就保障了实施保护接零的用户的安全。

b.生活用电、商业用电、农业用电和动力用户内的移动式电器、手持电动器具、临时用电设备、必须装设剩余电流末级保护装置。万一有保护接地的设备发生漏电时,剩余电流动作保护器迅速动作,切断电源,消除了零线对地电压升高的必备条件,保障了用电的安全。

c.逐步淘汰TT系统,把保护接地和保护接零两种不同的保护方式统一为保护接零,消除混乱的局面,并要大力宣传和普及安全用电知识。

3农村低压电力网也应推广TN-C系统

DL/T499-2001规程在3.4.1中规定:农村低压电力网宜采用TT系统,城镇、电力用户宜采用TN-C系统;对安全有特殊要求的可采用IT系统。随着农村用电的增长和农电体制的改革,必须提高供用电的安全性和可靠性,因此,农村低压电力网也应推广TN-C系统。

3.1TT系统必须实施的剩余电流总保护,严重影响了供电的可靠性。农电体制改革的最终目的是实现城乡供电一体化管理,在农村,特别是经济发达地区的农村,由于生活用电和工业用电以及三高农业用电的迅速增长,对供电可靠性提出了越来越高的要求,农电体制彻底改革后,供电企业要保障供电可靠率将会遇到巨大的困难,造成用户损失时可能被追讨赔赏。

3.2剩余电流总保护的额定剩余动作电流整定值大,保护效果差,作用不大。当断线落在较干燥的地面时,剩余电流动作保护器不动作;如果此时发生触电事故,流经触电者的电流小于额定剩余动作电流,而大于30毫安时,照样会造成触电死亡。剩余电流总保护是供电企业管理的设备,会因此招来法律上的纠纷。

3.3TT系统保护接地的防触电功能是极不可靠的。当受电设备发生碰壳短路时,由于用户保护接地的接地电阻一般都在30欧左右,配电变压器工作接地电阻4欧,两个串联电阻分压,受电设备的金属外壳对地电压为194伏。就算用户的保护接地电阻做到4欧,这时受电设备的金属外壳对地电压也有110伏。因此虽有保护接地还是非常危险的。

3.4TT系统的零线不能重复接地而增加了设备事故的几率。当零线由于某种原因开路时,由于零线没有重复接地,不能抑制零点漂移,会造成大范围的单相受电设备烧毁事故。

综上所述,在农村低压电力网推广TT系统是不可取的。理应逐步改造为TN-C系统。