浅谈工厂低压供配电设计中接地系统及接地故障保护

许杰 神华宁夏煤业集团烯烃一分公司

浅谈工厂低压供配电设计中接地系统及接地故障保护

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随着我国社会和时代的逐步发展，电力行业也取得了迅速的进步。在工厂的供电设计中，低压供配电设计中的接地保护是极为重要的，不仅防止系统出现故障，还能保证电力供应的安全。在电力系统中，接地系统是必不可少的基础设施，可以保证低压配电系统的顺利运行，因此，接地系统的安全与否也直接影响到了用电系统的稳定性和供电的可靠性。本文从接地系统的设计方法出发，分析了在低压供配电设计中，各种接地系统的运行原理，为工厂低压供配电的设计提供合理的参考。

电力工厂 低压供配电设计 接地系统 安全保护

在电力工厂中，低压供配电设计是电力工厂正常运行的基本系统，在低压供配电设计中，接地系统的设计是极为重要的内容，接地系统的良好与否，直接影响电力系统的正常和稳定运行。对于工厂来说，电力能源已经成为了工厂必备的能量来源，因此，一旦低压供配电设计的接地系统出现问题，将严重干扰工厂的正常秩序。一旦出现事故，不仅会损坏电气设备，还可能对于人身财产安全造成影响。因此，对于工厂的低压供配电设计中接地系统的研究具有重大的意义。

1 低压供配电接地系统的概述

1.1 TN系统

在低压供配电的设计中，接地系统是必不可少的。其中，TN系统是最为常见的接地系统，在工厂的实际运行中取得了广泛的应用。这种接地系统的主要工作原理是使得中性点直接接地，也就是俗称的接零。TN系统中还根据设计形式的不同分为几种形式。

第一种方式是TN-C系统，这种系统主要用在电容量较小，接地要求低的供配电设计中。这种方法的优点是导线和保护电器的设备较少，因此这种接地系统的成本较低。但是，由于线路中电压不平衡，当电路中存在谐波电流时，这种接地方式会产生一定的电磁干扰，对于某些电力设备产生一定的影响。

第二种是TN-S系统，这种系统主要用在安全性要求较高的供配电设计中。由于这种系统中保护性中没有电流产生，因此就不会产生电磁干扰，使用起来的安全性较高。但是，一个缺点就是成本投入较高。

第三种是TN-C-S系统，这种系统是前两种系统的混合体，前半部分利用TN-S系统节地，后半部分利用系统TN-C系统。它融合了两个系统的优点，也避免了两个系统的缺点。因此，使用的范围较为广泛，在实际使用中取得了良好的效果。但是，由于该系统较为复杂，使用时需要配备专业的维修人员进行检修和维护。

1.2 TT系统

这种系统的工作原理是利用电源工作接地和用电设备保护接地，在使用过程中没有保护线，所有设备的金属外壳直接接地。这种系统的特点是出现触电的风险较高，由于设备之间没有联系，各个独立，不存在互相干扰的问题。但是，当前该系统的使用率较低，不过由于成本较低，安全性较高，因此发展前景良好。

2 接地故障保护的概述

在接地系统的使用过程中，很可能出现各种各样的故障，因此，为了保证接地系统的顺利进行，还要设置能够自动切断故障电路的安全保护措施，以免发生电气事故。具体的切断保护装置也需要根据工厂的实际运行情况和接地系统的特点来确定。

2.1 TN系统的故障保护

在进行这种系统的接地故障保护设计时，应符合相应的标准要求。对于故障保护来说，设备的反应时间都比较短，固定设备只有5秒左右，移动设备只需0．4秒，因此，只有满足上述切断回路的时间，才能使得故障保护系统发挥出应有的作用。当TN系统出现金属性短路等故障时，会产生较大的电流，因此此时使用电路故障保护就可以利用电流保护电器，当出现的电流过大时，就自动切断电路。当线路较长时，电流保护器发挥作用的时间就会延长，因此故障保护装置应该采用漏电保护器。

2.2 TT系统的故障保护

对于TT系统来说，当发生故障时，故障电流一般较小，还达不到电流保护响应的范围，因此如果采用高灵敏度的设备将会加大成本投入。因此，在TT系统的故障保护装置中一般采用漏电保护器装置。

2.3 IT系统的故障保护

这类系统的故障保护装置较为特殊，当首次发生接地故障时，故障电流较小，故障电压一般也在50V以下，不需要特别进行故障保护。但是，当发生第二次接地故障时，由于系统外露导电部分均为单独接地，因此其防止电击的要求和TT系统相同，如果外露导电部分为共同接地，那么其防止电击的要求和TN系统相同。

3 结论

综上所述，我们可以看出，对于接地系统进行设计与维护对于工厂的低压供配电设计来说的重要性。在接地系统的选择上，工厂要根据自身的实际情况出发，结合工厂的生产特点来进行选择，之后再根据接地系统的实际运行情况，及时的发现存在的漏洞，选择安装不同的故障保护装置。只有这样，才可以保证电力系统的安全可靠运行，才能够使接地系统达到其应有的作用。

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