电力系统中的接地保护及原理分析

电力系统中的接地保护及原理分析

张金生

（河南柴油机重工有限责任公司河南省471000）

摘要：在电气安全工作当中，对电力系统进行接地保护是十分重要的保护模式，做好接地保护可以从很大程度上提高电力系统的安全性和稳定性。在进行电力系统的接地保护时，要保障高精准、高效率。本文旨在对电力系统中的接地保护的相关原理进行阐述，并对当前接地保护存在的问题进行分析。

关键词：电力系统；接地保护；原理；存在问题

电力系统是十分复杂的，在整个电力系统中包含大量电气设备、而且设备种类又很繁多。不仅如此，在电力系统的实际使用中，有时会因为环境问题对设备、线路产生影响。因此对电力系统进行安全保护和定期维护就成为了至关重要的问题，而且这也是一大难题。由于线路长时间暴露在自然条件下，有时会产生胶体脱离、金属线路外露等十分危险的电路故障；而电气设备中原本不带电的金属结构和外壳等，也有可能因故障而携带电流；在对此类故障进行修复的时候就有可能对施工人员的人身安全产生威胁。所以要解决因电流泄露而产生的安全问题，就要对电力系统进行有效的接地保护。接地保护可以有效减少电击事故、设备损害以及雷击等预期外的事故发生。

一、电力系统中的接地保护的原理及分类

1.接地保护的原理

接地保护作为电力系统中的重要安全保护手段，其主要原理是对漏电设备对大地的泄露电流量进行限制，将设备所泄露的电流控制在安全范围以内，保障施工人员免受设备漏电的伤害。当设备泄露的电流达到安全阈值时，保护器就会产生自动断电反应。这种保护方法一般被应用在三相三线制的供电系统中，例如IT系统，这种供电系统的配电变压器不直接接地。当某电气设备由于绝缘损坏而导致漏电时，接地保护可以保证其对地电压在安全范围内。

2.接地保护的分类

根据使用情况和使用方式的不同，我们将接地保护分为三种保护模式，一般情况下统称为接地保护，但在应用到不同的设备、环境当中时，则又具体分为：工作接地、保护接地以及保护接零。

（1）工作接地：工作接地是指在保障电力系统和所连接的设备都能够正常运行的基础上，满足测点和控制精度的接地保护模式。比如电力系统中对变压器进行的接地保护就属于工作接地。工作接地又可以分为信号回路接地、机器逻辑接地以及屏蔽接地等不同的接地模式。

（2）保护接地：保护接地是指将正常情况下设备中不带电的金属部分（金属结构和外壳），与接地体进行金属连接。这种接地模式能够对间接触电产生保护，所以称其为保护接地。比如在IT系统和TT系统当中就是使用保护接地。

（3）保护接零：保护接零是指对电气设备中本身不带电的金属部分进行与接地点的电气连接，从而达到对间接触电进行防护的目的。这种保护办法的产生是由于保护接地具有一定的局限性，而保护接零的使用范围则更加广泛。

二、当前使用的主要接地系统和接地措施

1.接地系统

在当前的接地保护中，主要使用的接地系统有TT、IT、TN三个。

（1）TT系统，TT系统采用三相四线制，在该接地保护系统中，电源直接进行接地，而电气结构等本身不带电的金属直接连接到接地体，不与系统接地点相连接。这种接地模式主要应用在低压共用用户系统中，由于其设备要求较高，所以在当前应用较少。

（2）IT系统，IT系统采用三相三线制，在这种保护系统中，变压器中性点不进行接地，IT系统多使用保护接地的方式。这种保护系统可以保证在一相接地时，外壳所带电流较小，系统不受影响。在实际应用中，不常应用于住宅等民用建筑中。

（3）TN系统，TN系统的变压器中性点直接接地，TN系统可以分为三相五线制的TNS系统和三相四线制的TN-C-S系统。TN系统中，设备结构和外壳采用PE或PEN与系统变压器接地点相连接。

2.接地措施

（1）系统接地。系统接地能够为电力系统提供参考电位，可以有效防止外部条件对电力系统产生的干扰因素，使用这一接地措施可以将干扰引开，保障电路系统正常运行。

（2）安全保护接地。安全保护接地能够对电气设备的绝缘体进行有效保护，防止其产生损坏，减少对电气设备的安全带来的隐患和对人身安全产生的威胁。

（3）重复接地。对系统中的中性线进行重复接地，能够有效防止低压配电系统中的中性线出现故障，而导致接地系统瘫痪的问题，杜绝电力安全隐患。

（4）勘雷接地。勘雷接地是指对设备或建筑进行防雷设施的安装，比如避雷器、避雷针等。这种接地措施能够减少因雷击带来的电气安全问题。

（5）屏蔽接地。屏蔽接地是对系统外的，其他容易对电气设备产生影响的设备进行屏蔽处理，防止电气设备受到干扰，而出现安全问题。

三、当前电力接地保护中存在的问题

1.重复接地

在一些电力系统内，为了保障其安全，既进行了接地保护又进行了接零保护，两种保护方式的使用并不能提高保护效率。重复接地是指利用保护接零来法防止零线失去保护作用，采用多接地点的保护方法。保护接零和保护接地的应用原理不同，所以不能照搬使用，要按照严格的规范进行保护，单纯的重复接地未必能起到双重效果。

2.电气地和大地的区别问题

在电气装置使用的过程中，所接的地应该是电气地。即在安全规范内的五点为差的零电位地，这种电气地能保证在设备发生电流泄露时有效保证电气人员安全的。相对而言，一般层面上的大地是不具备和电气地相同的保护能力的。这就要求在接地安装时要进行对电气地的区分，使接地保护能够真正发挥作用。

结语

综上所述，对电力系统进行接地保护，是关系到人身安全和整个电力系统的正常运行的重要因素。电力系统安全保护人员要对系统中的设备采用积极的接地保护措施，在保障施工人员的前提下，进行电力系统的漏电修护。电力部门要定期检查维修电气设备，只有这样才能够使接地保护更好地产生效果，为电力安全的发展做出贡献。

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