摘 要：將電力系統和電氣設備的某一部分經接地線連接到接地極上，稱為接地。亦可說成電氣設備的任何部分與大地(土壤)間作良好的電氣連接。本文主要針對電氣安裝工程中各種接地保護型式的特點及使用要求作出了詳細的分析，并介紹了在接地保護施工過程中應注意的問題及防范措施。

　　關鍵詞：電氣安裝 接地裝置 接地保護

　　一、接地保護的概念及作用

　　1.1 接地保護的概念

　　接地保護通常又被稱為保護接地，也就是將電力系統或電氣設備的某一部份經過接地線與專門的接地體連接成一體。在電力系統中接地的部份一般是中性點;電氣設備的接地部份則是正常情況下不帶電的金屬導體，一般是金屬外殼。為了保護安全的需要， 把不屬于電氣系統或裝置的導體， 例如：水管、 風管及建筑物的金屬構件 (如鋼結構或玻璃幕墻的金屬立柱)和接地體相連也可稱為接地保護。

　　1.2接地的作用

　　1.2.1防止電擊。人體阻抗和所處環境的狀況有極大的關系，環境越潮濕，人體的阻抗越低，也越容易遭受電擊。

　　1.2.2保證電力系統的正常運行。

　　1.2.3防止雷擊和靜電的危害。雷電發生時，除了直接雷外，還會生產感應雷，感應雷又分為靜電感應雷和電磁感應雷。所有防雷措施中最主要的方法是接地。

　　1.3 接地保護裝置的構成

　　接地保護裝置一般是由接地極、 接地導體和總接地端子 (總接地母排) 等構成的。 總接地端子 (總接地母排) 通過接地導體與接地極連接， 實現電氣裝置需接地部分與地的連接， 又可通過保護導體、保護聯結導體與電氣裝置內外露可導電部分、電氣裝置外可導電部分的聯結， 實現總等電位聯結。

　　1.4 接地保護的幾種制式

　　1.4.1IT 接地保護制式

　　IT 接地保護制式指電源中性點不接地或經阻抗 (消弧線圈或大電阻的接地設備) 接地， 而電氣設備的金屬外殼經各自的 PE (protective wire)保護線直接接地的三相三線制低壓配電系統， 也稱小電流接地系統。 該系統的優點是當一相接地時， 不會使外殼帶有較大的故障電流，系統還可以正常運行， 缺點是沒有中性線 N (neutral wire)， 只有線電壓， 無相電壓， 因此，不適用于擁有大量單相用電設備的系統

　　1.4.2TT 接地保護制式

　　TT 接地保護制式指電源中性點直接接地， 而電氣設備的外露可導電部分經各自的 PE 保護線直接接地的三相四線制低壓配電系統。其特點是中性線 N 與保護接地線 PE 是分開的， 沒有互相連接，即中性點接地與 PE 接地是分開的。

　　1.4.3TN 接地保護制式

　　TN 接地保護制式指電源的中性點直接接地， 負載設備的外露可導電部分，通過保護線連接到電源接地點的接地系統。依據零線 N和保護線 PE 不同的安排方式 TN 系統又可以分為 TN—C 接地保護制式、 TN—S 接地保護制式、 TN—C—S 接地保護制式。

　　1)TN—C 接地保護制式：該系統中性線 N 與保護接地線 PE 合二為一， 統稱為 PEN (protective neutral wire)線。所有設備的外露可導電部分均與 PEN線連接。

　　該系統特點是： 對接地故障靈敏度高戡路經濟簡單。在一般情況下.只要保護裝置和 PEN 線截面選擇適當，是能夠滿足供電可靠性和用電安全性的，但當三相負載不平衡或只有單相設備時， PEN 線有電流通過， 當 PEN 線斷開時，在斷線后的設備外殼上， 由于負載中性點偏移， 可能出現危險電壓， 因此它只適合用于三相負荷較平衡的場所。

　　2) TN—S 接地保護制式： 該系統 N 線和 PE 線是分開設置的，中性線 N 與保護接地線 PE 除在變壓器中性點共同接地外兩線不再有任何的電氣連接。 適合建筑物內設有獨立變配電所時所使用， 其特點是： 一旦 N 線斷開， 只影響用電設備的正常工作， 不會導致在斷線點后的設備外殼上出現危險電壓，既使負載電流在零線上產生較大的電位差， 與 PE 線相連的設備外殼上仍能保持零電位， 不會出現危險電壓， 在用電設備之間不會產生電磁干擾。

　　3) TN—C—S 接地保護制式：由 TN-C、 TN—S 兩個接地保護制式相組而成， 前面是 TN-C 接地保護制式， 后面是 TN—S 接地保護制式，分界面在 N 線和 PE 線的連接點，兼有 TN-C、 TN—S 兩者的優點，保護性能介于兩者之間， 適用于建筑物的供電由區域變電所引來的系統使用，進戶前采用 TN—C 接地保護制式，進戶處重復接地，進戶后變成 TN—S 接地保護制式。

　　二、常用接地制式的使用及技術要求

　　2.1 幾種接地保護制式的使用要求

　　2.1.1 對 IT 接地保護制式的使用要求

　　IT 接地保護制式特別適用于防爆區域的配電系統使用， 因為 IT接地保護制式當發生一相碰觸到外殼或碰地故障時，由于故障電流較小， 不會產生電火花， 此時， 配電系統設置的報警設備會發出報警信號， 可通過檢查來排除故障;

　　IT 接地保護制式相對于其他接地制式來講，在工程中使用得較少。

　　2.1.2 對 TT 接地保護制式的使用要求。

　　TT 接地制式中的配電系統必須有一點直接接地，稱為工作接地， 接地點一般設置在變配電所內， 接地點可以是變壓器的中性點，也可以是變配電所內的低壓配電柜的 N 排。

　　2.1.3 對 TN-C 接地保護制式的使用要求。

　　1) 采用 TN-C 接地保護制式時， 如果 PEN 線因意外而斷開， 那么斷開點后面的用電設備必然失去了保護，而且如果斷開點后面用電設備中有單相用電設備， 斷開點后的 N 線可通過單相負荷與相線相連而同電位，會造成斷開點后面的用電設備外殼出現 220V 的電壓， 對操作人員的人身安全構成致命的威脅。解決 PEN 線的意外斷開可以采取兩項較為有效的預防措施： 其一、 從提高 PEN 線的機械強度考慮， 當采用銅導線時， 截面不得小于 10mm2; 采用鋁導線時，截面不得小于 16mm2。其二、 對用電設備采取重復接地也是一種有效的方法， 可在 PEN 線的中途或末端進行重復接地， 但重復接地的接地電阻要求不能大于 10Ω。

　　2) 電源線路小于 10mm2 的用電設備的 PE 線與 N 線必須分開，只能在 PEN 線上并接分別引入設備。

　　2.1.4 對 TN-S 接地保護制式的使用要求。

　　TN-S 接地保護制式有其優點： 不論是 N 線還是 PE 線因意外斷開， 電氣設備的外殼均不會帶電。N 線斷開， 只是使單相用電設備無法工作; PE 線斷開， 只是使用電設備失去了接地保護。采用 TN-C 接地 保護制式時， N 線與 PE 線在用電設備端是不準接反及相互短路的。

　　2.1.5 對 TN-C-S 接地保護制式的使用要求。

　　在 TN-C-S 接地保護制式中， 設置重復接地是十分重要的，一般人會以為電氣設備外殼接了地后， 電氣設備外殼的電位就是零電位，但不要忘記了， 接地裝置也存在有接地電阻。

　　2.2 接地保護裝置各組成部份的技術要求

　　2.2.1 接地極

　　(1) 對接地極的材料和尺寸的選擇，應使其既耐腐蝕又具有適當的機械強度。

　　(2) 任何一種接地極， 其功效都取決于當地的土壤條件。對給定的土壤條件和所要求的接地電阻值，應選擇一個或多個接地極以滿足接地的要求。

　　(3) 在選擇接地極類型和確定其埋地深度時，應考慮到當地的條件和相關規程， 以便在土壤干燥和凍結的情況下， 接地極的接地電阻不致增加到會有損電擊防護措施的阻值。

　　(4)應注意在接地配置中采用不同材料時的電解腐蝕問題。

　　(5)用于輸送可燃性液體或氣體的金屬管道， 不應用作接地極。

　　2.2.2 接地導體

　　接地導體與接地極的連接應牢固， 且有良好的導電性能。 這種連接應采用熱熔焊、 壓力連接、 夾具或其它的機械連接。機械接頭應按廠家的說明書安裝。若采用夾具，則不得損傷接地極或接地導體。

　　2.2.3 總接地端子 (總接地母排)

　　(1)在采用保護聯結的每個裝置中都應配置有總接地端子 (總接地母排) ， 并應將下列導體與其連接：

　　—保護聯結導體;

　　—接地導體;

　　—保護導體;

　　—功能接地導體 (如果適當的話) 。

　　(2) 接到總接地端子上的每根導體， 都應能被單獨地拆開。這種連接應當牢固可靠， 而且只有用工具才能拆開。

　　2.2.4 保護導體

　　(1)保護導體最小截面積

　　保護導體的截面積都應滿足關于自動切斷電源所要求的條件，而且能承受預期的故障電流。

　　(2)保護導體類型

　　保護導體由下列的一種或多種導體組成：

　　-多芯電纜中的導體;

　　-與帶電導體共用的外護物的絕緣的或裸露的導體;

　　-固定安裝的裸露的或絕緣的導體;

　　三、結論

　　據統計，危險的間接接觸電壓時常導致電擊人身傷害事件的發生。電氣工程中接地目的就是為了減少接觸電壓， 而建筑施工中， 須按規范要求進行等電位聯結， 這樣便獲得了相當低的接觸電阻， 極大地降低了接觸電壓。進行等電位聯結后， 還消除了建筑物外沿PE線竄入的危險故障電壓， 消除電磁場干擾， 減少保護器動作不可靠所帶來的危害以及防雷電等。

　　參考文獻

　　[1]蘇曉華，聞映紅，電子設備的接地技術，安全與電磁兼容，2004，(01)。

　　[2]電氣設備安裝工程接地裝置施工驗收規范(GB50169—92).

　　[3]解廣潤 電力系統接地技術 水利電力出版社 1985