住宅電氣接地系統的問題及措施

曹  煒

鄭州市城鄉建筑設計所

引言

    隨著我國房改政策的逐步深入，住宅業得到了空前的發展。人民生活水平不斷提高，人們對住宅電氣設計的要求越來越高，如何進一步提高住宅電氣設計水平已顯得尤為重要。住宅的電氣設計．總體上應滿足安全、舒適的要求，既節約能源，又有足夠的通訊設備、完善的信息設施、智能化的家庭系統。而在住宅電氣設計中，用電安全則更為重要，而做好接地設計是住宅設計中的重要安全措施之一。在此就住宅電氣接地系統設計中的一些問題提出粗淺的看法，與大家探討。

1、低壓配電系統三種接地形式

    所謂接地，簡單說來是各種設備與大地的電氣連接。要求接地的有各式各樣的設備，如電力設備、通信設備、電子設備、防雷裝置等。接地的目的是為了使設備正常和安全運行，以及為建筑物和人身的安全準備條件。低壓配電系統接地形式有3種：TN系統、TT系統、IT系統，是根據IEC標準及國家標準而列出的。國家標準《住宅設計規范》，住宅配電系統的接地形式“應采用TT，TN—C—S或TN—S接地方式”。

    TN-C系統，該系統中性線N與接地線PE合二為一，通稱PEN線

    這3種系統，都有專用的PE線(接地線)，是住宅中最常用可靠的接地方式；其中TT系統為系統有一點直接接地，受電設備的外露可導電部分通過保護線接至與電力系統接地點無直接關連的接地極。其用同一接地保護裝置的所有外露可導電部分，必須用保護線與這些部分的接地極連在一起(或與保護接地母線，總接地端子相連)；TN系統為系統有一點直接接地，受電設備的外露可導電部分通過保護線與接地點連接，其中TN—S為整個系統的中性線與保護線是分開的；而TN—C—S是系統中前一部分線路的中性線與保護線是合一的。

    現在有許多地區的電力部門規定低壓配電系統的接地采用TT接地形式，按規定配合使用末端RCD。照理這種接地方式能較好地防止接地故障所引起的觸電及其他事故的發生。但由于害怕網絡中性線斷裂而造成的負荷中心點漂移，許多地方的電管部門又采用中性線多點重復接地的辦法，企圖以此來遏制因網絡中性線斷裂而使負荷中心漂移的程度。并且一般在建筑物電源引人處，必須做這種重復接地。

    這中接地形式筆者稱之為“四不象”。它既不合理又會帶來很大的安全隱患。因為TT形式中末端用電設備的接地極與網絡N線的重復接地極之間的電氣關聯往往是不穩定的。當中性線斷裂將使與負荷中心點相連的設備外殼帶上危險電壓，由于這時三相不平衡電流流經由重復接地，大地及變壓器工作接地所組成的高阻回路，壓降自然較流經PEN線時大，而這時如果又發生重復接地引線斷裂，則三相負荷中心點漂移加劇，可能危及用電設備的安全，且設備外殼電壓將再度升高，這就十分危險了。

    采用TN—C—S或TN—S系統，在同一變壓器供電系統內，PEN或PE線是相連通的，當某一處發生接地故障時，故障電壓可沿PEN或PE線傳導至各建筑物之間，可能引起電報事故而難以確定事故原因。

    因此，我國許多城市供電部門和國外大多數國家的供電公司都規定，由地方電網供電的用戶必須采用TT系統，但當建筑物內設l0/0.4kV配電變壓器作供電電源時，由于變壓器中性點接地，如果采用TT系統，在一幢建筑物內設多個接地裝置，在技術和經濟上都不妥，應采用各種接地的共同接地裝置，故全樓低壓配電系統的接地形式應采用T N—S系統。鑒于以上分析，在選擇系統接地形式時，應根據系統安全保護所具備的條件，并結合工程實際情況，確定其中的一種。《民用建筑電氣設計規范》規定，由同一臺發電機，配電變壓器或同一段母線供電的低壓電力網，不宜同時采用兩種系統接地形式(例如在同一低壓配電系統中，不宜同時采用TN和TT系統)。由此筆者提出一種住宅配電系統接地形式的解決方案：即由城市公用變壓器供電住宅樓配電系統的接地形式應采用TT系統；當住宅樓內設有l0／0．4KV配電變壓器作供電電源時，系統的接地形式采用TN—S系統。(圖1、圖2、圖3)

圖1 TN—C系統 

圖2 TN—S接地系統

圖3 TN—C—S系統

2、結語

    住宅的安全用電是關系到千家萬戶的大事，而良好的接地系統則是安全用電的重要保證，所以對住宅配電系統接地形式的選擇應引起廣大電氣設計人員的重視。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)