知道什麼是系統接地、保護接地嗎?很重要的知識電工都要了解

在低壓供電系統中，整個系統建設安裝時都要解決好兩個接地問題：一是工作接地，另一個就是保護接地。所謂工作接地就是發電機、變壓器的中性點經接地裝置與大地進行良好的電氣連接，也稱系統接地；保護接地是指低壓電氣裝置電氣設備外殼的接地。

1、系統（工作）接地的作用 系統接地的主要作用是保證系統的正常運行。例如當發生雷擊時，強大的雷電流使低壓配電線路感應出幅值很大的瞬態過電壓。它持續時間極短，以微秒計，但過電壓的幅值和上升陡度很大，使變壓器等電源設備和線路對地絕緣承受危險的瞬態過電壓。作系統接地後，由於雷電流獲得了對地洩放的通路，就大大降低了這一過電壓，從而減輕了電源設備和線路絕緣被擊穿的危險。又如高、低壓共杆的線路，若高壓線路墜落在低壓線路上，如果有系統接地，高壓故障電流可通過低壓系統接地返回電源，使高壓側繼電保護動作而迅速切斷電源，從而避免低壓系統內電氣事故的發生。

系統接地平時也為低壓系統內的正常洩漏電流提供了返回電源的通路。當低壓系統發生接地故障時，又為故障電流提供返回電源的通路，使低壓側過電流保護或漏電保護動作，避免事故的發生。

如果不作系統接地，則當系統中一相發生接地故障時，另兩相對地電壓將由原來的220V升高為380V。由於故障電流小，保護電器往往不動作，這一過電壓狀態將持續存在。這對人身安全和設備以至線路的絕緣都是十分不利的，如圖1所示。

圖一

2、保護接地的作用 保護接地是電氣裝置內電氣設備金屬外殼和金屬的敷線套管、線槽等外露導電部分的接地，如圖1中RA。發生圖1中例示的碰外殼接地故障後，如未作保護接地，故障電壓Uf可達相電壓220V,對人體電擊危險很大。作保護接地後,Uf僅為PE線和RA上的電壓降，大大小於220V。RA還為故障電流Id提供返回電源的通路，使保護電器及時切斷電源，從而起到防電擊和防接地火災的作用。據此，一般電氣設備的金屬外殼，當人可觸及時必須作保護接地。

需要特別說明的是，保護接地對用戶電氣安全是十分重要的，在任何時間內都必須連通，也即圖1中的PE線是嚴禁用開關斷開的。這是因為電氣設備上的故障電壓也可沿非電氣的結構金屬管道傳導到設備金屬外殼上,有了保護接地就可降低這種故障電壓的幅度，減少電擊危險。

3、接地保護的形式 根據設備外殼接地的形式不一樣一般常用的有三種接地制式，也稱接地系統。這三種接地制式分別是：TN制、TT制和IT制。

1）TN制這種系統電源側中性點直接接地而電氣設備的金屬外殼等與電源系統的零線進行連接。即通常所說的保護接零（這條零線要在規定的地方進行重複接地）。其中TN制又分為TN-C制、TN-S制、TN-C-S制三種。其結構特點是保護接地與工作接地共用一個接地極，保護線（PE）直接接在電源零線（N）上。保護特點是發生接地故障就相當單相短路，故障電流很大，可以用短路保護電器（熔斷器）充當接地故障保護電器。（省一套接地保護裝置）。

①TN-C制結構特點：PE導體（線）和N導體（線）在整個系統中是合一的（共用一根導線）。這種制式又稱為三相四線制。見圖2所示。

圖二

②TN-S制結構特點：PE導體（線）和N導體（線）在整個系統中是分開的（即多一根PE線）。這種制式又稱為三相五線制。見圖3 所示。

圖三

③TN-C-S制結構特點：系統中一部分PE導體（線）和N導體（線）合一，一部分分開。一般是在三相五線制的基礎上為了節約導線，在野外架空線用TN-C制（三相四線制），在建築物內改回三相五線制。即在野外N線與PE合為一根，在建築物室內在分開。見圖4所示。

圖四

2）TT系統 這種系統是供電系統中電源側中性點也直接接地。（也就是電源做工作接地）。但電氣設備的金屬外殼等單獨通過一套接地裝置與大地直接進行良好的電氣連接。稱為保護接地。TT制也為三相四線制。見圖5所示。

圖五

TT系統其保護特點是發生接地故障時因為故障迴路中有兩個接地極，迴路阻抗增大，所以故障電流很小，不再可以用短路保護電器（熔斷器或低壓斷路器）充當接地故障保護電器了，必須加裝漏電保護器充當接地故障保護電器。另外，TT系統的PE線和N線在電氣上沒有直接聯繫，容易處於不同電位。中性線有時因為三相不平衡或帶有故障電壓時，也可能相互之間引起打火而引發火災事故，故需要裝設四極開關來保證檢修的安全。同時，增加了一套接地裝置，也相應的增加了工程費用和工程量。（也多一套保護裝置）。

3）IT系統 IT系統是電源側中性點不接地或經阻抗（電阻器和電抗器等）接地，地氣設備外露可導電部分單獨直接接地。見圖6所示。

圖六

IT系統是由三根相線構成，俗稱三相三線制。它的主要特徵就是沒有零線。用電設備外露可導電部分採用自己的接地裝置接地。在這個 系統中，當發生接地故障時，因故障電流沒有返回電源的通路（也即沒有形成閉合迴路），所以故障電流僅為非故障相的對地電容電流，對地的電壓就很低，一般不會引起觸電事故。 當發生接地故障時，系統可不切斷電源繼續供電只做報警提示。發生了報警，檢修工人應立即檢修排除故障，否則另外相也發生接地故障後，就會造成兩相短路，使事故擴大。這種系統裝置一般在一些對供電要求較高的地方使用，比如醫院，手術時是不允許停電的，發生接地故障也只是作為報警，提示儘快檢修。

下一講介紹接地制式的選用及注意事項，敬請關注