电网接地与用电安全

摘要：电网接地是保证电力系统安全运行的重要措施，完备的电网接地装置和其有效的运行，是保障电网运行安全可靠的重中之重。电网接地通常分为系统接地和保护接地。按其不同的作用分为工作接地，保护接地，重复接地，接零，过电压保护接地，防静电接地，屏蔽接地等。

本文结合本单位在实施安全生产标准化过程中，对电网接地装置的改进、改造过程和对生产现场配电设备接地装置改造的相应举措，对完善电网接地装置与管理，强化标准落实，提高系统接地接零装置的安全性和防护能力，保障电网运行安全，做出了有效的尝试和经验总结。

关键词：电网接地安全

在电力系统中，接地是广泛应用的安全技术措施之一。保护性接地装置与其相连接的保护线（保护导体），接现行标准以文字符号“PE”表示。企业中，低压配电系统主要有TN系统、TT系统、IT系统三种接地制式。对于高压输电变配电设备装置以及发电设备等，为了满足设备在运行上的需要或当发生时使继电保护装置动作而必须将电气回路中性点接地。接地装置的可靠运行，直接关系到设备安全与人身安全，关系到特殊作业环境下，现场设备设施的防火防爆等级及用电安全。

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一、接地的分类及作用

1、防雷接地：为把雷电迅速引入大地，以防止雷害为目的的接地。如避雷针、避雷器的接地防雷装置如与电报设备的工作接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。

2、工作接地：将电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大地作金属连接。工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N线）接地。N线必须用铜芯绝缘线。

3、保护接地：安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将用电设备以及设备附近的一些金属构件，用PE线连接起来，但严禁将PE线与N线连接。

4、屏蔽接地与防静电接地：针对电子计算机机房等干燥环境产生的静电对电子设备的干扰而进行的接地称为防静电接地。为了防止外来的电磁场干扰，将电子设备外壳体及设备内外的屏蔽线或所穿金属管进行的接地，称为屏蔽接地。

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5、功率接地系统：在电子设备中，为防止各种频率的干扰电压通过交直流电源线侵入，影响低电平信号的工作而装有交直流滤波器，滤波器的接地称功率

接地

6、重复接地：在低压配电系统的TN－C系统中，为防止因中性线故障而失去接地保护作用，造成电击危险和损坏设备，对中性线进行重复接地。

二、电网接地装置的相关要求与规定

《机械制造企业安全质量标准化工作指南》中，对电气专业电网接地部分作出了详细规定：

1、TN系统的装置或设备外露可导电部分严禁用作PEN线。PEN线严禁接入开关设备，不得断股或断线。

2、TN系统整体结构主要是由工作接地，主干保护线（主干PE或PEN线），设备保护线（PEN线），故障速断保护装置，重复接地或等电位联结所组成。必须保证系统的整体性、连续性、可靠性。

3、在TN系统的接地形式中，所有用电（受电）设备的外露可导电部分必须用PE线（或共用中性线即PEN线）与电力系统的接地点相连接（先接至主干PE线），且必须将能同时触及的外露可导电部分接至同一接地装置，不允许任何漏接、错接、混装现象，否则应装设能自动切除接地故障的继电保护装置。

4、对新、改、扩建工程，推行TN—S系统并辅以总等电位联结和在局部范围内作辅助等电位联接。

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5、各接地装置的电阻检测合格：（在干燥季节检测）

TN系统工作接地低于4Ω，重复接地低于10Ω；TT系统工作接地低于4Ω。

即：低压电力网中的电源系统工作接地电阻不超过4Ω，低压线路每处重复接地电阻不超过10Ω,电力设备接地电阻不超过4Ω；防静电接地电阻低于100Ω。

重复接地电阻检测必须与主干PE线或PEN断开后进行。

6、TN系统重复接地的布设要求：

⑴、对于架空线路干线和分支线的终端以及沿线每1km处，其PE线或PEN线应重复接地。以金属外皮等主干PE线（或PEN线）的低压电缆也应设重复接地。

⑵、车间内部宜采用环状重复接地，PE干线或PEN线与接地装置应至少有两点连接，除进线外，其对角最远点也应设一处重复接地，而且车间周长超过400m者，每200m应重复接地一次。

⑶、具有爆炸和火灾危险场所应在专用的主干PE线上设置接地装置

⑷、使用公用变压器的单位应在进户处、线路未端和重点部位布设重复接地。

⑸、采用接地故障保护且不能满足切断故障回路的时间要求时，应在建筑物内或局部范围内作等电位联结。

三、现场问题与处理

1、同一系统内，存在一部分设备接零，另一部分用电设备接地。

在公司电网接地装置检查中发现，一厂房内，二台电焊机，一台利用TN-C系统的PEN线进行了设备接零保护，而另一台电焊机则利用现场接地极，进行了设备接地保护，二台电焊机共同安装在一个供电系统中。

其危害在于，当外壳接地的设备发生碰壳漏电，而引起的事故电流又未达到断路器断电或熔丝烧断时，设备外壳就带电，并使整个零线对地电位升高，于是其他接零设备的外壳对地电位也同时升高，这对现场操作人员的安全是非常危险的。因此，在同一个系统上不准采用部分设备接零、部分设备接地的混合做法。即使断路器或熔丝符合断电的要求，也不允许混合接法存在。

处理方法：

取消另一台电焊机与接地极间的连线，改为利用TN-C系统的PEN线进行了设备接零保护。

2、重复接地点数量不足，无接地电阻值检测。

根据《机械制造企业安全质量标准化工作指南》中的有关规定，厂房内部采用树干式布线时，其电缆布线长度超过50米的，其PE干线或PEN线与接地装置应至少有两点连接（即首、未端要设重复接地点），除进线外，其对角最远点也应设一处重复接地，而且车间周长超过400m者，每200m应重复接地一次。

设置重复接地点的作用就在于：一旦供是线路出现零线断线，接在断线处后面一段线路上的电气设备，相当于没作保护接零或保护接地。如果在零线断线处后面有的电气设备外壳漏电，则不能构成短路回路，使熔断器熔断，不但这台设备外壳长期带电，而且使接在断线处后面的所有作保护接零设备的外壳都存在接近于电源相电压的对地电压，触电的危险性将被扩大；对于单相用电设备，即使外壳没漏电，在零线断开的情况下，相电压也会通过负载和断线处后面的一段零线，出现在用电设备的外壳上，对操作者的人身安全构成威胁。

⑴处理方法：

对厂房内低压配电柜进行检查，对首、未端柜的重复接地点的设置、连接线

及使用情况进行统计、编号和登记，并定期对重复接地点的接地电阻进行检测。

⑵厂房配电线重复接地点接地电阻测试方法分析：

由于厂房内低压配电柜数量较多，安装位置不同，且厂房内地面无法进行接地电阻检测操作，因而在做各重复接地点的接地电阻测试时，可采用直接检测与相对检测相结合的方法进行。

即：对距厂房大门近的低压配电柜的重复接地点进行直接检测，并以此低压配电柜的接地电阻值为基础，对厂房内其它低压配电柜内的重复接地点进行参照电阻值测试，并将测试值与基础柜的实测接地电阻值相加，从而得出厂房内每个首、未端柜的重复接地点的接地电阻值。

3、厂房配电箱内PE与N线接线不符要求规定

随着公司生产规模的扩大，新厂房新设备不断增加，新建厂房内的配电设备均以TN—S系统为基础进行配置和安装，但由于公司厂房内各变电站建设时间不同，造成公司电网中，TN—C系统和TN—S系统共存。根据《机械制造企业安全质量标准化工作指南》对动力箱柜体PE线连接的相关要求，动力箱柜体PE线必须连接可靠。

⑴、动力、照明箱（柜、板）的所有金属构件，必须有可靠的接地故障保护。在380\220三相四线制变压器中性点直接接地系统中，必须把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线可靠地连接起来；在对地绝缘系统中必须将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与大地可靠的连接起来。

⑵、由同一台变压器供电的系统中，只允许采用同一种接地故障保护方式，而且应构成一个保护网。

⑶、必须保持导电的连续性，不得有任何脱节现象

⑷、电气设备的接地或接零支线应单独与接地或接零干线相连接，接地或接零支线之间不准串连。