摘要：文中針對我國當前公用配電網(wǎng)中存在的兩種不同性質(zhì)的保護接地方式，提出了供電企業(yè)在實(shí)際工作中應如何指導客戶(hù)正確選擇使用，以及在具體使用中應當注意的問(wèn)題。
關(guān)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稱(chēng)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(shù)措施。這兩種保護的不同點(diǎn)主要表現在三個(gè)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(guò)某一安全范圍，一旦超過(guò)某一整定值保護器就能自動(dòng)切斷電源；接零保護的原理是借助接零線(xiàn)路，使設備在絕緣損壞后碰殼形成單相金屬性短路時(shí)，利用短路電流促使線(xiàn)路上的保護裝置迅速動(dòng)作。二是適用范圍不同。根據負荷分布、負荷密度和負荷性質(zhì)等相關(guān)因素，《農村低壓電力技術(shù)規程》將上述兩種電力網(wǎng)的運行系統的使用范圍進(jìn)行了劃分。TT系統通常適用于農村公用低壓電力網(wǎng)，該系統屬于保護接地中的接地保護方式；TN系統（TN系統又可分為T(mén)N-C、TN-C-S、TN-S三種）主要適用于城鎮公用低壓電力網(wǎng)和廠(chǎng)礦企業(yè)等電力客戶(hù)的專(zhuān)用低壓電力網(wǎng)，該系統屬于保護接地中的接零保護方式。當前我國現行的低壓公用配電網(wǎng)絡(luò )，通常采用的是TT或TN-C系統，實(shí)行單相、三相混合供電方式。即三相四線(xiàn)制380/220V配電，同時(shí)向照明負載和動(dòng)力負載供電。三是線(xiàn)路結構不同。接地保護系統只有相線(xiàn)和中性線(xiàn)，三相動(dòng)力負荷可以不需要中性線(xiàn)，只要確保設備良好接地就行了，系統中的中性線(xiàn)除電源中性點(diǎn)接地外，不得再有接地連接；接零保護系統要求無(wú)論什么情況，都必須確保保護中性線(xiàn)的存在，必要時(shí)還可以將保護中性線(xiàn)與接零保護線(xiàn)分開(kāi)架設，同時(shí)系統中的保護中性線(xiàn)必須具有多處重復接地。
1、當前農村低壓公用配電網(wǎng)客戶(hù)端保護接地的使用現狀
我們知道，我國的家用電器大多采用三芯電源線(xiàn)配三腳電源插頭或四芯電源線(xiàn)配四腳電源插頭，對于三相四線(xiàn)制的電器設備，電器外殼會(huì )另附一根黃綠兩色的保護接地線(xiàn)，以便在電器工作時(shí)實(shí)行保護接地。由于現行的公用配電網(wǎng)絡(luò )中，并沒(méi)有采用統一專(zhuān)用的接地（或接零）線(xiàn)與之相適應。同時(shí)，每一個(gè)客戶(hù)并也不是都具備這方面的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識，再加上城鎮居住條件的客觀(guān)環(huán)境、房屋配電系統設計施工的不規范、供電部門(mén)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(hù)來(lái)說(shuō)，要想真正能夠正確有效地實(shí)施保護接地，并不是一件容易的事。因此，大多數的客戶(hù)在產(chǎn)品買(mǎi)回去后，往往都是將產(chǎn)品設計中要求使用的保護接地線(xiàn)棄而不用。有些既使采用了一定措施，使用了保護接地線(xiàn)，也往往很難達到規程要求的技術(shù)標準，存在著(zhù)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(lái)，產(chǎn)品中原本是為了客戶(hù)安全使用電器，而必須要求客戶(hù)采用的保護接地，反而變成了擺設和累贅。
筆者通過(guò)實(shí)地走訪(fǎng)和入戶(hù)調查發(fā)現，在隨機抽查的500戶(hù)家庭（或單位）中：能夠正確選擇使用保護接地的客戶(hù)沒(méi)有一家；電器買(mǎi)回去后，接地線(xiàn)棄置不用的占總戶(hù)數的95.6%；選擇使用了保護接地，但不正確的客戶(hù)占總戶(hù)數的4.4%；不了解自己所在的配電網(wǎng)是何種配電系統的客戶(hù)，占總戶(hù)數的98%；能夠正確區分接地保護與接零保護的客戶(hù)不到總戶(hù)數的1%。
2、正確認識和掌握保護接地的兩種保護方式的不同點(diǎn)和使用范圍
實(shí)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(guān)環(huán)境又不同，因此如果選擇使用不當，不僅會(huì )影響客戶(hù)使用的保護性能，還會(huì )影響電網(wǎng)的供電可靠性。那么作為公用配電網(wǎng)絡(luò )中的電力客戶(hù)，如何才能正確合理地選擇和使用保護接地呢？
電力客戶(hù)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采取的是是何種配電系統。如果客戶(hù)所在的公用配電網(wǎng)絡(luò )是TT系統，客戶(hù)應該統一采取接地保護；如果客戶(hù)所在的公用配電網(wǎng)絡(luò )是TN-C系統，則應統一采取接零保護。
TT系統和TN-C系統是兩個(gè)具有各自獨立特性的系統，雖然兩個(gè)系統都可以為客戶(hù)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(shí)在保護措施上的要求又是截然的不同。這是因為，同一配電系統里，如果兩種保護方式同時(shí)存在的話(huà)，采取接地保護的設備一旦發(fā)生相線(xiàn)碰殼故障，零線(xiàn)的對地電壓將會(huì )升高到相電壓的一半或更高，這時(shí)接零保護（因設備的金屬外殼與零線(xiàn)直接連接）的所有設備上便會(huì )帶上同樣高的電位，使的設備外殼等金屬部分呈現較高的對地電壓，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(hù)必須懂得什么叫保護接地，正確區分接地與接零保護的不同點(diǎn)。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(chēng)為保護接地。將金屬外殼用保護接地線(xiàn)（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(xiàn)（PE）與保護中性線(xiàn)（PEN）相連接的則稱(chēng)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
規范客戶(hù)受電端建筑物內的配電線(xiàn)路設計、施工工藝標準和要求，通過(guò)對新建或改造的客戶(hù)建筑物的室內配電部分，實(shí)施以局部三相五線(xiàn)制或單相三線(xiàn)制，取代TT或TN-C系統中的三相四線(xiàn)制或單相二線(xiàn)制配電模式，可以有效實(shí)現客戶(hù)端的保護接地。所謂“局部三相五線(xiàn)制或單相三線(xiàn)制”就是在低壓線(xiàn)路接入客戶(hù)后，客戶(hù)要改變原來(lái)的傳統配線(xiàn)模式，在原來(lái)的三相四線(xiàn)制和單相二線(xiàn)制配線(xiàn)的基礎上，分別各增加一條保護線(xiàn)接入到客戶(hù)每一個(gè)需要實(shí)施接地保護電器插座的接地線(xiàn)端子上。為了便于維護和管理，這條保護線(xiàn)的室內引出和室外引入端的交匯處應裝設在電源引入的配電盤(pán)上，然后再根據客戶(hù)所在的配電系統，分別設置保護線(xiàn)的接入方法。
4.1 TT系統接地保護線(xiàn)（PEE）的設置要求
當客戶(hù)所在的配電系統是TT系統時(shí)，由于該系統要求客戶(hù)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(hù)要按照《農村低壓電力技術(shù)規程》的要求，在室外埋設人工接地裝置，其接地電阻應滿(mǎn)足下式要求：
Re≤Ulom/Iop
式中：Re 接地電阻（Ω）Ulom 通稱(chēng)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(dòng)作電流（A）
對于一般客戶(hù)來(lái)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(mǎn)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(xiàn)同等材質(zhì)和型號的導線(xiàn)連接到配電盤(pán)的保護線(xiàn)（PEE）上。
4.2 TN-C系統接零保護線(xiàn)（PE）的設置要求
由于該系統要求客戶(hù)必須采取接零保護方式，因此需要在原三相四線(xiàn)制或單相兩線(xiàn)制的基礎上，另增加一條專(zhuān)用保護線(xiàn)（PE），該條保護線(xiàn)是由客戶(hù)受電端配電盤(pán)的保護中性線(xiàn)（PEN）上引出，與原來(lái)的三相四線(xiàn)制或單相二線(xiàn)制一同進(jìn)行配線(xiàn)連接。為了保證整個(gè)系統工作的安全可靠，在使用中應特別注意，保護線(xiàn)（PE）自從保護中性線(xiàn)（PEN）上引出后，在客戶(hù)端就形成了中性線(xiàn)N和保護線(xiàn)（PE），使用中不能將兩線(xiàn)再進(jìn)行合并為（PEN）線(xiàn)。為了確保保護中性線(xiàn)（PEN）的重復接地的可靠性，TN-C系統主干線(xiàn)的首、末端，所有分支T接線(xiàn)桿、分支末端桿，等處均應裝設重復接地線(xiàn)，同時(shí)三相四線(xiàn)制用戶(hù)也應在接戶(hù)線(xiàn)的入戶(hù)支架處，（PEN）線(xiàn)在分為中性線(xiàn)（N）和保護線(xiàn)（PE）之前，進(jìn)行重復接地。無(wú)論是保護中性線(xiàn)（PEN）、中性線(xiàn)（N）還是保護線(xiàn)（PE）的導線(xiàn)截面一律按照相線(xiàn)的導線(xiàn)型號和截面標準來(lái)選擇。
5、使用保護接地時(shí)應注意的幾個(gè)問(wèn)題
客戶(hù)根據自己所在的配電系統，正確選擇好采取的保護方式以后，還要特別注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
5.1 TT系統中客戶(hù)使用的電器外露可導電部分要全部作接地保護
在TT系統中，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，外殼即呈現有危險電壓，人觸及后通過(guò)人體的電流值，可達數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(shí)，因裝有RCD，可導致電源斷開(kāi)，使人身安全得到保護。
5.2 TN-C系統中客戶(hù)所有使用的電器外露可導電部分要用保護線(xiàn)連接到保護中性線(xiàn)上，嚴禁保護線(xiàn)（PE）斷線(xiàn)
在TN-C系統中，接保護中性線(xiàn)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(xiàn)與保護中性線(xiàn)相連接。之所以起保護作用，主要是利用相線(xiàn)碰殼時(shí)，產(chǎn)生的短路電流，短路電流經(jīng)相線(xiàn)—中性線(xiàn)回路，而不經(jīng)過(guò)電源中性點(diǎn)接地裝置，使過(guò)流保護裝置動(dòng)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(shí)施過(guò)程中，如果稍有疏忽大意，不能?chē)栏癜凑找幊桃髮?shí)施保護要求，接零保護系統導致的觸電危險性仍然是很高的。如果連接客戶(hù)電器設備的保護線(xiàn)（PE）發(fā)生斷線(xiàn)或電器設備未連接保護線(xiàn)（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系統不宜在N線(xiàn)上裝設電器將N線(xiàn)斷開(kāi)，當需要斷開(kāi)N線(xiàn)時(shí)，應裝設相線(xiàn)和N線(xiàn)一起斷開(kāi)的保護電器。在TN-C系統，嚴禁斷開(kāi)PEN線(xiàn)，不得裝設斷開(kāi)PEN線(xiàn)的任何電器。當需要在PEN線(xiàn)上裝設電器時(shí)，只能相應斷開(kāi)相線(xiàn)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(shù)措施。在低壓配電網(wǎng)絡(luò )中，作為客戶(hù)端的末級保護，通常采用RCD（剩余電流保護裝置，也稱(chēng)漏電開(kāi)關(guān)）作為附加保護?？蛻?hù)在選擇安裝RCD時(shí)，不僅要充分考慮供電線(xiàn)路、供電方式、供電電壓及系統的接地型式；還要嚴格區分中性線(xiàn)和保護線(xiàn)，三極四線(xiàn)式或四極式RCD的中性線(xiàn)應接入RCD。要特別注意的是：無(wú)論客戶(hù)使用什么樣的配電系統，中性線(xiàn)一旦經(jīng)過(guò)RCD就不得再作為保護線(xiàn)使用，也不得重復接地或接設備外露可導電部分，保護線(xiàn)也不得接入RCD。RCD安裝后，負荷側的中性線(xiàn)，不得與其他回路共用，被保護的電氣設備、線(xiàn)路的正常運行時(shí)的絕緣電阻不應小于0.5MΩ。
對于TT系統，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(hù)端的自我保護裝置，對于居民照明客戶(hù)來(lái)講，由于配電保護裝置安裝的一般比較簡(jiǎn)單，因此無(wú)論其使用的是何種系統，都應優(yōu)先選用具有漏電保護、短路保護或過(guò)負荷保護、過(guò)壓保護的多功能的RCD。在同一線(xiàn)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(gè)接地體。TT系統的RCD接線(xiàn)方式如圖1所示。
對于TN-C系統，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(hù)的受電端安裝末級RCD。RCD接線(xiàn)方式如圖2所示。對于一般居民客戶(hù)來(lái)講，由于居住的條件限制，只能采用圖2中非“*”號部分的接線(xiàn)方式；對于單位客戶(hù)來(lái)講，應推薦使用圖2 中“*”號部分的接線(xiàn)方式,該方式是將客戶(hù)端作局部的TT系統處理，即將RCD所保護的電氣設備的外露金屬部分用PEE線(xiàn)接到專(zhuān)用的接地體上。因為這個(gè)PEE線(xiàn)不與局部TT系統以外的PE線(xiàn)相連，所以在局部TT系統以外產(chǎn)生的危險故障電壓不會(huì )由該PEE線(xiàn)引入電位，其保護的靈敏性遠高于非“*”號部分的接線(xiàn)方式，但其需要安裝的專(zhuān)用接地裝置又不是一般家庭能完成的。
為了防止客戶(hù)私自退出RCD的運行，建議供電企業(yè)為客戶(hù)安裝配電盤(pán)時(shí)，應將RCD安裝在客戶(hù)配電盤(pán)的電源進(jìn)線(xiàn)首端，將客戶(hù)的刀開(kāi)關(guān)熔斷器安裝于RCD之后，提高RCD的運行效率。
5.5規范室內配線(xiàn)
規范客戶(hù)端的室內配線(xiàn)和安裝工藝，嚴格按照《農村低壓電力技術(shù)規程》要求進(jìn)行電器安裝。同一場(chǎng)所的電器進(jìn)線(xiàn)方式要統一，如配電盤(pán)的開(kāi)關(guān)進(jìn)線(xiàn)為面向配電盤(pán)，三相四線(xiàn)從左到右為N、A、B、C；單相排列為中性線(xiàn)、相線(xiàn)。所有電器設備的開(kāi)關(guān)均應控制相線(xiàn)。要特別注意插座的接線(xiàn)要求，必須是：?jiǎn)蜗?孔插座，水平安裝時(shí)面對插座的右接線(xiàn)柱接相線(xiàn)，左接線(xiàn)柱接中性線(xiàn)，垂直安裝時(shí)插座的上接線(xiàn)柱接相線(xiàn)，下接線(xiàn)柱接中性線(xiàn)；單相3孔插座，面對插座的上孔接線(xiàn)柱在TT系統接接地線(xiàn)，在TN-C系統接保護中性線(xiàn)，右孔接線(xiàn)柱接相線(xiàn)，左孔接線(xiàn)柱接中性線(xiàn)；三相4孔插座，面對插座的上方接線(xiàn)柱在TT系統接接地線(xiàn)，在TN-C系統接保護中性線(xiàn)，相線(xiàn)則由左孔接線(xiàn)柱起分別接A、B、C三相。不同電壓的插座安裝于統一場(chǎng)所時(shí)，應有明顯區別，且插頭不能相互插入。
5.6 杜絕違章用電行為
客戶(hù)在使用電能的時(shí)候，要嚴格遵守《農村安全用電規程》，杜絕用電違章行為。一是要嚴格按照電器使用的說(shuō)明書(shū)操作，對需要采取保護接地的電器設備，一定要根據自己所在的電力系統選擇相應的保護接地方式。二是要經(jīng)常試驗RCD的動(dòng)作可靠性，對不能正常動(dòng)作的要及時(shí)通知供電部門(mén)進(jìn)行更換或維修，在發(fā)現RCD動(dòng)作后無(wú)法正常投遠時(shí)，要及時(shí)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(xiàn)替代熔絲，尤其是采用接零保護的電力客戶(hù)，如果不按規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(shí)熔斷，斷開(kāi)電源，使得接零保護難以發(fā)揮其應有的保護作用。這是因為該系統是利用設備絕緣損壞碰殼時(shí)，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(guò)流保護裝置迅速動(dòng)作，來(lái)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(shí)，熔絲就不能及時(shí)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(wàn)事大吉了，任何絲毫的僥幸心理都會(huì )成為安全用電的隱患。
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