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淺談接地在電氣防火安全中的重要作用

文檔作者：張學(xué)楷文檔來源：四川省公安廳消防局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月18日
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～ 1
四JIl省公安廳消防局 張學(xué)楷 、M(7 2
[提要] 簡(jiǎn)速接地保護(hù)對(duì)低壓供電系統(tǒng)電氣防火安全的間接保護(hù)作用和原理
根據(jù)消防有關(guān)規(guī)范，指出目前應(yīng)該防止和糾正的主要問題。 1
關(guān)鍵詞苧苧囊地短路 皂 堡護(hù) ． 瞳
一
、引
人們對(duì)于低壓電氣線路、設(shè)備接地(或接
零)可以有效地防止禹短路、漏電等電氣故障
所導(dǎo)致的人身觸電危險(xiǎn)有較深的認(rèn)識(shí)，并能
廣泛采用。但對(duì)設(shè)備接地能避免電氣故障所
引起的電氣火災(zāi)和其他損害卻不夠重視，所
以，由于設(shè)備接地不規(guī)范，往往達(dá)不到國(guó)家最
新有關(guān)電氣規(guī)范對(duì)接地防電氣火災(zāi)的要求
特別是隨著目前城鄉(xiāng)電氣他的快速發(fā)展，曲
于接地保護(hù)措施不完善，使本來可以避免的
電氣火災(zāi)時(shí)有發(fā)生 因此了解常用供電系統(tǒng)
接地方式以及電氣防火安全接地的特點(diǎn)和要
求就顯得十分重要。
二、供電系統(tǒng)接地形式
目前，我國(guó)工業(yè)與民用建筑供電系統(tǒng)按
接地方式分為以下幾種。
1．TN—S系統(tǒng)一
如圖1，又稱五線制系統(tǒng)，即三報(bào)相線
L 、L 、L。，一根中性線N和～ 根保護(hù)線PE，
電力系統(tǒng)僅一點(diǎn)接地i用電設(shè)備的外露可導(dǎo)
電部分按到PE線上 當(dāng)發(fā)生常見的接地短
路(相線與設(shè)備外殼相碰等)或設(shè)備絕緣失效
發(fā)生對(duì)地漏電故障時(shí)，短路電流通過PE線
一
使保批盎置動(dòng)作井使外殼對(duì)地電壓降低，從
廄實(shí)現(xiàn)保護(hù) 一-
電漂鹱翟苦 一 熔斷囂或菇壓醑矗囂
． ，m
nm
l1d D
b O ．
— rm
N 0一
PE 1^
p
設(shè)備外露導(dǎo)電部 1 ． ^ 上一
=? ． r r一一一一
圉1 TN-S系統(tǒng)
2．TN—e系統(tǒng) 、
如圖2，又御四絨制系統(tǒng)。它與TN．s系
昏2 tN 系統(tǒng)
·49 -
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統(tǒng)的差別是將N 線與PE線合并成一根
PEN線，用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接到
PFN線上實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
3．1N-c—S系統(tǒng)
如掏魯r又l稱騮毀半系統(tǒng)，即在TN— 京
統(tǒng)的束端(一般是在進(jìn)入建筑處)將PEN線
分為中性線N和保護(hù)線PE，分開后不再合
并，用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接到分開后
的PE線上實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
， 、
一
電潭線路 ’ 熔斷器或低壓斷路器
— ， Y、
，v
L： 1d I3r
L O
． ，yn
PEN lJ 1 0 一
’ I I I IPE
設(shè)備外j L導(dǎo)電 熊I／ l l 『J
r ’ ， S Il
蟹3 TN—c_s系統(tǒng)
4．TT暮統(tǒng)
如圖4，其電力系統(tǒng)直接接地，用電設(shè)備
的外露可導(dǎo)電部分通過各自的PE線接地實(shí)
現(xiàn)保護(hù)。
設(shè)備接地點(diǎn)
圈 1．r暴拄
5．rr系統(tǒng)
結(jié)構(gòu)與TT系統(tǒng)相類似，只是其電力系
統(tǒng)不接地或經(jīng)過高阻抗接地，用電設(shè)備的外
露可導(dǎo)電部分通過各自的PE線接地。其保
·5O·
護(hù)原理是，通過接地檢測(cè)裝置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)單相
接地故障以便加以處置。它多用于煤礦和要
求少停電的特殊場(chǎng)所
／
、三、防電氣火災(zāi)接她的特點(diǎn)及
要求
工業(yè)與民用建筑低壓供電系統(tǒng)的防電氣
火災(zāi)接地屬于間接保護(hù)接地，對(duì)它的要求是
多方面的，從防電氣火災(zāi)的特點(diǎn)及目前容易
忽略的問題來看，主要有以下幾個(gè)方面：
1．要根據(jù)用電環(huán)境正確選擇相應(yīng)的接
地供電系統(tǒng)
在易燃易爆危險(xiǎn)及潮濕等特殊環(huán)境應(yīng)選
甩圖1或圖2所示的TN—S或TN—C—S系
統(tǒng)，因?yàn)檫@兩種系統(tǒng)的PE線在正常工作時(shí)
不量現(xiàn)電流，所以用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部
分也不呈現(xiàn)對(duì)地電壓。這有助于防止易燃易
爆及潮濕等特殊環(huán)境下設(shè)備帶電，消除了對(duì)
地放電而造成燃爆等事故。同時(shí)這兩種系統(tǒng)
在出現(xiàn)相線接地短路故障耐，由于故障回路
電阻小，短路電流充分大，使保護(hù)裝置迅速動(dòng)
作而切斷電源，避免了線路和設(shè)備受大電流
作甩而損壞。
在上述場(chǎng)所如采用圖2所示的TN-C系
統(tǒng)，則安全得不到充分保障。因?yàn)門N-C系統(tǒng)
在運(yùn)行時(shí)，若三相負(fù)載不平衡或僅有單相負(fù)
載(這是通常情況)，PEN線上有電流流過，
致使用電設(shè)備外殼呈現(xiàn)對(duì)地電壓，可能產(chǎn)生
電弧或電火花；另外為迅速切斷接地短路、漏
電故障回路電流，保護(hù)裝置的安裝調(diào)整維護(hù)
也要求較高，稍有不慎都可能會(huì)造成電氣火
災(zāi)。
2．有條件地采用TT系統(tǒng)
圖4所示TT系統(tǒng)的接地短路故障電流
取決于電力系統(tǒng)的接地電阻和PE線的接地
電阻。由于實(shí)際工程條件的限制，這兩個(gè)電阻
不可能充分小，一般規(guī)定均為4歐。如果發(fā)生
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接地短路，則短路電流為220／(4+4)一
27．5A。這樣小的故障電流往往不足以使數(shù)
千瓦用電設(shè)備的保護(hù)裝置迅速斷開，所以無
法達(dá)到保護(hù)設(shè)備和防火安全的要求。
因此TT系統(tǒng)僅適用于電力負(fù)載小且距
電源(一般是變壓器)較近的場(chǎng)所，否則應(yīng)該
在線路上加裝殘余電流開關(guān)或漏電保護(hù)器以
保障安全。目前許多采用TT系統(tǒng)的場(chǎng)所還
達(dá)不到上述要求，應(yīng)該引起重視并加以整改。
3．要重視接地保護(hù)的輔助措施
接地保護(hù)的輔助措旅一般有總等電位聯(lián)
結(jié)(有些還要加作局部等電位聯(lián)結(jié))以及視線
路保護(hù)裝置安裝情況而采用重復(fù)接地?，F(xiàn)行
國(guó)家最新有關(guān)電氣規(guī)范都將這些輔助措施作
為正式規(guī)定。因此，采取輔助措施絕不是可有
可無
總等電位聯(lián)結(jié)即是將建筑物內(nèi)的主保護(hù)
干線(PE、PEN線)、接地干線、主水管、主煤
氣管、采暖和空調(diào)的主管道，在進(jìn)入建筑物處
接向總等位聯(lián)結(jié)端子，條件許可時(shí)還要將建
筑物金屬構(gòu)件也與總等位聯(lián)結(jié)端子相聯(lián)?？?
等電位聯(lián)結(jié)的重要作用在于可以顯著降低接
地故障設(shè)備的對(duì)地電壓，還可以消除場(chǎng)所外
部沿供電線路侵入的高電壓所帶來盼危害，
這不僅有利于防止人身觸電 對(duì)易燃易爆場(chǎng)
所防電弧、防電火花以及防設(shè)備損壞也起著
重要作用。
TN系統(tǒng)重復(fù)接地，即是在線路進(jìn)入供
電場(chǎng)所處，將PEN線(對(duì)于TN—c)或PE線
(對(duì)于TN—c—S、TN—s)與大地相聯(lián)接。對(duì)于
TN—C系統(tǒng)當(dāng)用電設(shè)備前的中性和保護(hù)合用
線(PEN線)不慎斷開，而線路沒有作重復(fù)接
地或重復(fù)接地不良時(shí)，一般三相負(fù)載不平衡，
必然造成負(fù)載大的相電壓低，負(fù)載小的相電
壓高，從而導(dǎo)致線路、設(shè)備因電壓、電流超過
其額定值而被損壞，極易引發(fā)火災(zāi)。當(dāng)線路重
復(fù)接地完善時(shí)，由于重復(fù)接地可以使斷點(diǎn)后
’ 的中性栽盡量保持與電源中性點(diǎn)電位相等，
可有效地減輕三相負(fù)載遭受高電壓或大電流
作用的程度，保障了線路及設(shè)備的安全。另一
方面，當(dāng)設(shè)備發(fā)生常見的接地短路時(shí)，重復(fù)接
地還可以減小故障回路的電阻，加速線路保
護(hù)裝置動(dòng)作而切斷電源，這對(duì)于提高遠(yuǎn)距離
供電或保護(hù)裝置靈敏度低的線路保護(hù)的可靠
性都十分有利。另外，重復(fù)接地還可以降低故
障設(shè)備對(duì)地電壓，對(duì)安全有利。但應(yīng)注意的
是，線路上安裝有漏電保護(hù)器以后的PEN線
禁止重復(fù)接地。
4．要確保接地完善和可靠
這一方面涉及內(nèi)容較多，具體要求也較
為煩雜，其要點(diǎn)主要有：
(1)應(yīng)該接地的設(shè)備和線路都應(yīng)作接地
聯(lián)線。同時(shí)應(yīng)該注意易燃易爆場(chǎng)所和直流系
統(tǒng)接地的特殊要求；
(2)要正確選擇接地休和接地線。主要應(yīng)
考慮最大接地電阻、機(jī)械強(qiáng)度、防腐蝕、導(dǎo)電
容量等，禁止采用輸送易燃易爆物質(zhì)的管道
作接地體； +
(3)接地裝置的敷設(shè)必須符合要求。主要
考慮防腐蝕、防機(jī)械損傷，可靠性強(qiáng)，便于檢
查維護(hù)
)接地體、接地線連接必須牢固可靠，
應(yīng)達(dá)到電氣接觸良好可靠的目的。
四、結(jié)語
電氣線路和設(shè)備接地在電氣防火安全中
的作用十分重要，涉及的環(huán)節(jié)除上述方面外，
還有接地與保護(hù)裝置配合及保護(hù)參數(shù)的選擇
等。本文僅簡(jiǎn)述了電氣防火接地的特點(diǎn)和目
前應(yīng)該糾正的主要問題，至于防靜電、防雷接
地，限手篇幅，不再一一敘述。

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