1、民用建筑低壓配電系統的保護接地系統與接地接零 目 錄一、概述2二、低壓配電系統的接地4（一）低壓配電系統接地的形式5（二）各種接地形式的配電系統應用7（三）配電系統接地要求8（四）保護線及保護中性線9三、接地系統11（一）接地系統的構成11（二）接地系統的要求12四、保護接地和保護接零的方式選擇12五、接地的施工13（一）施工注意問題13（二）接地系統的連接14（三）接地電阻的測試方法15摘要：根據以往低壓配電系統接地施工中所遇到的問題， 文中針對我國當前公用低壓配電網中存在的兩種不同性質的保護接地方式，提出了正確選擇使用接地保護方式，以及在具體使用中應當注重的問題。關鍵詞：接零、接地保護、低

2、壓系統接地 一、概述隨著社會的不斷進步，電能已成為人們生產生活中最基本的不可代替的能源。然而，當電能失去控制時，就會引發各類電氣事故，其中對人體的傷害即觸電事故是最常見的，而人們最忽視的就是間接觸電。保護接地和保護接零是防止間接觸電最基本的措施。為此，建設部曾下達了有關接地及接地系統的強制性條文標準及嚴格的質量驗收標準，故此在設計和施工中必須引起充分的重視。接地：一般是指電氣裝置為達到安全和功能的目的所采用的接地系統，包括：埋地的接地極、建筑物內設置的總接地端子或接地母線。接地線與大地做電氣連接即接大地，或是電氣裝置與某一基準電位點做電氣連接即接基準地。電氣設備的任何部分與土壤間作良好的電氣連

3、接稱為接地，與土壤直接接觸的金屬體稱為接地體，連接接地體與電氣設備之間的金屬線稱為接地線，接地線與接地體合稱為接地裝置。接地類型可分為：1、 功能性接地：為保證電網正常運行，或為了實現電氣裝置的固有功能，提高其可靠性而進行的接地。例如：在電力系統正常運行時需要的接地（如電源中性點接地）又稱為工作接地。2、 保護性接地：為了保證電網故障時人身和設備安全而進行的接地，它又分為：（1）保護接地：電氣裝置外露部分、電氣裝置容易觸及的導電部分。它在正常時不帶電壓，而在故障情況下可能帶電壓。為了降低此電壓，減小對人身的損害，應將其接地。例如：電氣裝置的金屬外殼接地，母線金屬支架接地等。（2）電壓保護接地：

4、為了防止過電壓對電氣裝置和人身安全的危害而進行的接地。例如：電氣設備或線路的防雷接地。依此類推，建筑物防雷接地也屬此類接地。（3）防靜電接地：為了消除靜電時對人身安全和電氣裝置的危害而進行的接地。例如：輸送某些液體和氣體的金屬管道的接地，監控等電子控制裝置和輸入輸出電子微弱信號管線接地等。3、 功能性和保護性合一的接地。例如：屏蔽接地。這種接地應首先滿足保護性接地要求。4.保護接地和保護接零保護接地和保護接零是有區別的，隨著低壓電網系統接地形式的多樣化，更有必要把接地和接零兩者之間區別加以突出，以便減少在實際工作中出現的一些麻煩。保護接地就是把電氣設備的金屬外殼、框架等用接地裝置與大地可靠地連

5、接，它適用于電源中性點不接地的低壓系統和1000v以上任何形式的電網中。保護接地的原理是給人體并聯一個小電阻，以保證發生事故時，減小通過人體的電流和承受的電壓，主要保護人員和設備不受損害。 保護接零就是在電源中性點接地的系統中，把電氣設備的金屬外殼、框架與零線相連接，它的作用在于：如果電氣設備的絕緣損壞而碰殼，由于零線的電阻小，故短路電流很大，這將使電路中保護開關動作或使電路中保護熔絲斷開，切斷電源，這時外殼就不帶電，從而避免觸電事故。二、低壓配電系統的接地在三相四線制中接地和接零是一個概念，在三相五線制系統接地和接零是分離的。變壓器中性點n線直接接變壓器的接地網上，是功能性接地。在電氣裝置外

6、露金屬部分如外殼接地，是通過pe線直接接到接地網和接地極上。如建筑物基礎作為接地網，建筑物周圍的接地網。此為保護接地。保護線與中性線從某點分開就不允許有任何聯系，其目的有以下兩點：其一是為了使漏電電流動作保護能正確動作；其二是為了使保護線上沒有電流流過，以保證保護線乃至設備外露可導電部分的電位限制在較低水平，以利安全。至于中性線也應采取與相線絕緣水平相同導線，是為了避免系統的雜散電流對中性線 產生影響，以保證漏電電流動作保護裝置正確動作，同時也有利于人身安全（同時即使在三相平衡條件下，由于三次倍數以上的諧波影響中性線上仍有相當大的電流流過，因此也是伴隨著電壓存在。）這就是設計中，保護線和中性線

7、分開，就不允許有任何聯系的原因。（一）低壓配電系統接地的形式低壓配電系統接地形式主要有tn系統、tt系統及it系統，現就其分類及應用闡述如下：1、 tn系統：電源中有一點（通常是中性點）直接接地，負荷側的建筑物電氣裝置的外露導電部分，通過保護線（即pe線包括pen線）與接地點連接的系統。我國低壓配電網中大多數采用tn系統，在該系統中，電路或設備要達到運行要求，變壓器低壓中性點就應該接地，該接地稱為工作接地或配電系統接地。工作接地的作用是保持系統電位的穩定性，既減輕低壓系統由高壓竄入低壓等原因所產生過電壓的危險性，主要保護設備的正常運行。在這里，由于n線與pe線是連通的，都經主接地線連至主接地體

8、。而n線與pe線分開后一般就不再合并，特別是裝有漏電保護開關的線路中。按照中性線（n）與保護線組合情況，tn系統分為以下三種情況：（1） tn-s系統，保護線與中性線分開（如圖（1）。（2） tn-c系統，保護線與中性線共用一線（如圖（2）。（3） tn-c-s系統，一部分保護線與中性線合一（如圖（3）。2、tt系統：電源有一點（通常是中性點）直接接地，裝置外露導電部分接至電氣上與電源接地無關的接地板的系統。 3、it系統：是電源與接地絕緣或通過阻抗連接。而裝置的外露導電部分則接地的系統。（二）各種接地形式的配電系統應用系統名稱適用范圍tn-c系統在一般三相負荷基本平衡，有專職電工負責維護管理

9、電氣裝置的工業廠房tn-s或tn-c-s系統在單相實驗負荷較大和有可控硅負荷的科研實驗單位tn-s系統附近有變電所的高層建筑tn-s、tn-c-s、tt系統電子計算機房、生產和使用電子設備的廠房，當電子計算機和電子設備本身未指出接地形式時tt系統負荷小而分散的農村低壓電網tt、it、tn-s系統在火災和爆炸危險廠房中tt、it、tn-s系統在城市公用低壓線路供電的民用建筑工廠，應按供電部門的規定采用tt系統；由本單位自設變壓器，供電和管理的居民區民用建筑可采用tn-c-s系統it系統對不間斷供電要求的某些廠所（礦山井下）宜采用（三）配電系統接地要求電氣裝置的外露導電部分應與保護線連接；能同時觸

10、及的外露導電部分應接至同一接地系統；建筑物電氣裝置應在電源進線處作等電位聯結。1、 tn系統（1）電氣裝置的外露導電部分應采用保護線與電力系統的接地點即中性點連接。如果電力系統的中性點不可能得到或不可能達到，即可在變電所將一根相線接地，但嚴禁此相線作為保護接地線使用。（2）保護線應在電氣裝置的每臺電力變壓器或發電機的靠近處接地，則發生接地故障時可使保護線的電位盡量接近地電位。但如果高層建筑等大型建筑物中，為保護線增設接地點實際上是不可能時，可將保護線與裝置外露導電部分做等電位連接也具有相同的作用。同理，保護線宜在進入建筑物處做重復接地。（3）應裝設能迅速自動切除接地故障的保護電器。2、tt系統

11、（1）共用同一保護電器保護的所有電氣裝置的外露導電部分，應采用保護線與這些外露導電部分共用接地極相互連接。當幾套保護電器串聯使用時，此要求分別適用于每套保護電器保護的電氣裝置外露導電部分。（2）應裝設能迅速切除接地故障的保護電器。（四）保護線及保護中性線保護線是指回路（電氣回路）保護線即pe、pen線，不包括與裝置外露導電部分連接的等電位聯結線和與接地極聯接的接地線。具有保護線和中性線兩種作用的接地導體稱為保護中性線（pen）。1、 保護線截面的確定11 熱穩定保護線應能承受流過接地故障電流產生的熱效應。按熱穩定，保護線的截面 ，應大于或等于12 機械強度保護線截面應有足夠的機械強度，若不是采

12、用電纜，則：當有機械保護時， 25 mm。；當無機械保護時， 4 mm。當保護線為pen線時，則應銅線 10 mm?，鋁線s l6 mm ，若采用符合標準的同心電纜，其截面可以是4 mm!。13 防止間接電擊按低壓配電設計規范的規定，為防止間接電擊危險。在220 v380 v 的tn系統中，對于手持式電器，故障時應小于04 s切斷供電；對于固定式電器，應小于5 s切斷供電。因此，其故障回路的截面應按下式進行校驗：式中：zs 故障回路線的阻抗；uo 對地標稱電壓；ia保護電器的動作電流。手持式電器切斷供電時間的確定與接觸電壓的數值有關。因此，對保護線截面的選擇也有影響。220v38o v的tn系

13、統，按iec1200413文件的計算說明，相線與保護線截面之比應在l3的范圍內。14 其它因素例如應適應敷設場所環境與功能的要求：如在有腐蝕介質的環境，需考慮加大保護線截面；又如在三次諧波含量特大的線路，其pen線的截面甚至需要大于相線的截面。多芯塑料電纜或護套線的一根芯線或穿管絕緣電線作保護線時，鋁芯為76，銅芯為115;將絕緣電線緊貼電纜外皮時鋁芯為95，銅芯為113。保護線的最小截面相線截面s mm2保護線截面s mm2s16s16s3516s35s22、 保護中性線的截面確定 保護中性線的截面首先滿足關于保護線截面的所有要求之后，再按以下要求確定：（1）當采用單芯導線做配電干線的pen

14、時，銅芯導線截面積不應小于10 mm2，鋁芯不應小于16 mm2 。（2）當采用同芯中性線型電纜的同芯中性線芯作配電干線的pen線,且其全長上所有的接頭及端子都是雙重持續性連接時,則最小的截面可為4 mm2, 無此電纜時也可采用單芯電纜的芯線,其最小截面也為4 mm2。三、接地系統（一）接地系統的構成1、 接地極：埋入地中與大地緊密接觸并與大地形成電氣連接的一個或一組導電體，稱為接地極。人為的接地極稱為人工接地極。例如：為達到接地目的，人工埋入或打入大地的鋼管、角鐵、扁鋼、鋼板、銅板等。兼做接地極用的直接與大地接觸的金屬構件，金屬井管，建筑物的鋼筋混凝土基礎內的鋼筋等稱為自然接地體。2、 接地

15、線：由電氣裝置的總接地端子或接地干線接至接地極的，在正常情況下，不載流的導體稱為接地線。3、 總接地端子：建筑物電氣裝置應在電源進線處設置總接地端子（接地母排），以便與接地線，保護線，等電位聯結干線，功能性接地線（如需要時）連接。（二）接地系統的要求1、 在使用期內接地系統的性能和接地電阻值，應滿足電氣裝置在保護性和功能性兩方面的要求。2、 構成接地系統的導體應能承受接地故障電流和接地泄露電流，并滿足穩定性的要求，并應不小于下表： 接地系統的接地體和接地線的最小規格類別地上地下室內室外圓鋼直徑（mm）6810扁鋼截面mm2244868厚度mm344角鋼厚度mm22.54鋼管壁厚mm2.52.5

16、2.53、 接地設施應具有足夠的機械強度或設置附加的機械保護。四、保護接地和保護接零的方式選擇根據用戶所在的供電系統，正確選擇接地保護和接零保護方式。電力客戶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。如果用戶所在的公用配電網絡是tt系統，客戶應該統一采取接地保護；如果客戶所在的公用配電網絡是tn-c系統，則應統一采取接零保護。 tt系統和tn-c系統是兩個具有各自獨立特性的系統，雖然兩個系統都可以為用戶提供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存在

17、的話，采取接地保護的設備一旦發生相線碰殼故障，零線的對地電壓將會升高到相電壓的一半或更高，這時接零保護（因設備的金屬外殼與零線直接連接）的所有設備上便會帶上同樣高的電位，使系統中所有的設備外殼等金屬部分均呈現出較高的對地電壓，從而危及使用人員的安全。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。用戶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。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為保護接地。將金屬外殼用保護接地線（pee）與接地極直接連接的叫接地保護；當將金屬外殼用保護線（pe）與保護中性線（pe

18、n）相連接的則稱之為接零保護。五、接地的施工（一）施工注意問題1、 當自然接地極的接地電阻值和電氣連續性符合變流電力設備接地的要求時，一般可不另設人工接地極。2、 當采用人工接地極并同時利用自然接地極時，應使二者的連接處便于分開，以便測量各自的接地電阻值。3、 當采用人工接地網和外引接地極時，應采用至少二根埋地導體，在不同地點與人工接地網相連。4、 不可采用敷設在大地中的鋁裸線導體做人工接地極。5、 為了測量接地系統的接地電阻，應在接地線上方便處設置斷接裝置，此裝置應能方便地與總接地端子或接地母線連接，此連接處必須用工具方可斷開，并應具有牢固的機械強度并能保持電氣的連續性要求。（二）接地系統的

19、連接1、 接地線與接地極的連接及其自身的連接應牢固。2、 鋼接地線連接處應焊接，如采用搭焊，其搭接長度必須不小于扁鋼寬度的2倍或圓鋼直徑的6倍。3、 攜帶式用電設備的插座上各具有未用的接地觸頭，且所用的插銷的結構應能避免將帶電觸頭誤作接地觸頭使用，插座和插銷的接地觸頭應在導電觸頭接觸之前接通，在導電觸頭脫開后才斷開。4、 電力設備每個接地部分應以單獨的接地線與接地干線相連接，嚴禁在一條接地線上連接幾個需要接部分。5、 在照明配電工程中當采用tn-c系統供電時n線或干線不應設接線端子板（排），當采用tn-c-s系統時，一般應在建筑物進線插接箱、配電箱內分別設置n母線排和pe母線排并自此分開。電源

20、進線的pen線應先接到pe母線上，再以連接板或其它方式與n母線相連，n線應與地絕緣。pe線應采用專門導線并應盡量靠近排線敷設。6、 接地體（線）的連接應采用焊接并應符合下列幾點：6.1接地體連接線（接地母線即連接垂直接地體之間的扁鋼）常規采用一40x4鍍鋅扁鋼，最小截面積不小于l00mm2、厚度不小于4mm2；6.2扁鋼敷設前應先調直，然后將扁鋼垂直放置于地溝內，依次將扁鋼在距接地體頂端大于50mm處與接地體用電（氣）焊接牢固。6.3為使連接線的扁鋼與接地體接觸嚴密，應先按接地體外形制成弧形或三角形，用卡具將連接線（扁鋼）與接地體相互接觸部位固定后，再焊接牢靠。6.4焊區的焊縫應飽滿并有足夠的

21、機械強度，不得有夾渣、咬肉、裂紋、虛焊和氣孔等缺陷。焊好后應清除藥皮、刷瀝青做防腐處理。為將接地體連接線引至墻體（或基礎）需留有足夠的連接長度，以待與引下線連接用。（三）接地電阻的測試方法1、接地電阻測試儀的選用及接線(1)接地電阻測量儀，常用的有zc-8型和zc-29型。常規用的zc-8型測量儀，主要由手搖發電機、電流互感器、滑線電阻及檢流計等組成，其全部機構組裝在鋁合金鑄造的攜帶式表殼內。外形與普通搖表相似故又叫接地搖表。zc-8型測量儀的附件有：接地探測針兩支，導線三條：5m長一條用于接地極，20m長一條用于電位探測針，40m長一條用于電流探測針。(2)對防雷接地裝置進行接地電阻測試時，先將需要測試的接地連接線與引下線連接卡上的斷接卡子緊固螺栓擰開，然后進行連接測試。(3)接地電阻測試線路的連接應符合以下要求：1)沿被測接地極e將電位探測針p和電流探測針c依直線彼此相距20m插入地下，電位