0 前言
近年來,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,城市高層建筑的大量增加,建筑物機電設(shè)備的投入逐年擴大,電氣設(shè)備的維修保養(yǎng)工作在物業(yè)管理工作中的重要性越來越突出,作為物業(yè)服務人員,如何正確地認識低壓配電接地系統(tǒng),采取科學有效的方法,保證設(shè)施設(shè)備及人身安全,就成為十分重要的課題。
1 低壓配電系統(tǒng)的接地形式
1.1低壓配電系統(tǒng)的接地形式及其含義
低壓配電系統(tǒng)系指1kV以下交流電源系統(tǒng),我國低壓變配電系統(tǒng)接地制式,采用國際電工委員會(IEC)標準,即TN、TT、IT三種接地制式,其中各字母的含義如下:
第一字母表示電力(電源)系統(tǒng)對地關(guān)系:
T—電源端中性點直接接地;
I—電源端所有帶電部分不接地或有一點通過高阻抗(例如1000Ω)接地。
第二字母表示電氣裝置的外露可導電部分對地的關(guān)系:
T—電氣裝置的外露可導電部分直接接地,與系統(tǒng)中的其他任何接地點無直接關(guān)系;
N—電氣裝置的外露可導電部分與電源端接地點有直接電氣連接。
第三個字母表示工作零線與保護線的組合關(guān)系:
C —工作零線與保護線是合一的;
S —工作零線與保護線是嚴格分開的。
1.2 TN系統(tǒng)
低壓電源端有一點(通常是配電變壓器的中性點)直接接地,電氣設(shè)備的外露可導電部分(如金屬外殼)通過保護線與該接地點相連,這種連接方式稱為TN系統(tǒng)。國際標準IEC60364規(guī)定,根據(jù)中性線與保護線是否合并的情況,TN系統(tǒng)又分為TN-S 、TN-C、TN-C-S三種。
1.2.1 TN—S系統(tǒng)
在TN系統(tǒng)中,整個系統(tǒng)的中性線(N線)和保護線(PE線)是分開的,如圖1所示。
圖1 TN—S系統(tǒng)
優(yōu)點:
①正常時PE線不通過負荷電流,適用于數(shù)據(jù)處理和精密電子儀器設(shè)備,也可用于爆炸危險場合
;
②民用建筑中,家用電器大都有單獨接地觸點的插頭,采用TN-S系統(tǒng),既方便,又安全;
③如果回路阻抗太高或者電源短路容量較小,需采用剩余電流保護裝置RCD對人身安全和設(shè)備進行保護,防止火災危險。
缺點:
①由于增加了中性線,初期投資較高;
②TN-S系統(tǒng)相對地短路時,對地故障電壓較高。
1.2.2
TN—C系統(tǒng)
在TN系統(tǒng)中,整個系統(tǒng)的中性線(N線)與保護線(PE線)是合一的,稱為PEN線,如圖2所示。TN-C系統(tǒng)就是通常所說的保護接零系統(tǒng),該系統(tǒng)適合應用在三相負荷基本平衡的工業(yè)企業(yè)中,而對供電給數(shù)據(jù)處理設(shè)備和電子儀器設(shè)備的配電系統(tǒng),不宜采用TN-C系統(tǒng)。
圖2 TN—C系統(tǒng)
優(yōu)點:
①TN-C方案易于實現(xiàn),節(jié)省了一根導線,且保護電器可節(jié)省一極,降低設(shè)備的初期投資費用;
②發(fā)生接地短路故障時,故障電流大,可采用過流保護器瞬時切斷電源,以確保安全。
缺點:
①線路中有單相負荷,或三相負荷不平衡,及電網(wǎng)中有諧波電流時,由于PEN中有電流,電氣設(shè)備的外殼和線路金屬套管間有壓降,對敏感性電子設(shè)備不利;
②PEN線中的電流在有爆炸危險的環(huán)境中會引起爆炸;
③PEN線斷線或相線對地短路時,會呈現(xiàn)相當高的對地故障電壓,可能擴大事故范圍。
1.2.3
TN-C-S系統(tǒng)
在TN系統(tǒng)中,前一部分的中性線和保護線是合為一體的,而后一部分將PEN線分為中性線(N線)和保護線(PE線),如圖3所示。在民用建筑及工業(yè)企業(yè)中,若采用TN-C系統(tǒng)作為進線電源,進入建筑物時把電源線路中的PEN線分為PE線和N線,建筑物內(nèi)有專用的保護線(PE線),具有TN-S的特點。這種系統(tǒng)線路簡單經(jīng)濟又能保證一定的安全水平,因此,該系統(tǒng)是民用建筑中常用的接地形式。

圖3 TN-C-S系統(tǒng)
要注意的是PEN線分開以后,N線應對地絕緣,PE線與N線不能再合并,否則將喪失分開后形成的TN-S系統(tǒng)的特點。為了防止分開后的PE線與N線混淆,應按國標GB7947-87的規(guī)定,給PE線和PEN線涂以黃綠相間的色標,給N線涂以淺藍色色標。
優(yōu)點:
適用于民用建筑供電,前面TN-C系統(tǒng)可滿足固定設(shè)備的需要,后端TN-S系統(tǒng)可滿足對電位敏感的電子設(shè)備的需要 。
1.3 TT系統(tǒng)
電源端有一點(一般是變壓器的中性點)直接接地,用電設(shè)備的外露可導電部分通過保護線(PE線)接到與電源端接地點無電氣聯(lián)系的接地極上,這種形式稱為TT系統(tǒng)。TT系統(tǒng)就是通常所說的保護接地系統(tǒng),如圖4所示。由于用電設(shè)備外殼用單獨的接地極接地,與電源的接地極無電氣上的聯(lián)系。因此,TT系統(tǒng)適用于對接地要求較高的電子設(shè)備的供電。

圖4 TT系統(tǒng)
優(yōu)點:
1)電氣設(shè)備的外殼與電源的接地無電氣聯(lián)系,適用于對電位敏感的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和精密電子設(shè)備;
2)故障時對地故障電壓不會蔓延;
3)接地短路時,由于受電流接地電阻和電氣設(shè)備接地電阻的限制,短路電流較小,可減小危險。
缺點:
1)短路電流小,發(fā)生短路時,短路電流保護裝置不會動作,易造成電擊事故;
2)短路保護裝置的過電流保護不能提供絕緣故障保護,需采用剩余電流保護器RCD進行人身和設(shè)備安全保護。
1.4 IT系統(tǒng)
電源端的帶電部分(包括中性線)不接地或通過高阻抗接地,用電設(shè)備的外露可導電部分通過PE線接到接地極。如圖5所示。IT系統(tǒng)適用于環(huán)境條件較差,容易發(fā)生一相接地或有火災爆炸危險的地點,如煤礦等易爆場所。
圖5 IT系統(tǒng)
優(yōu)點:
1)單相接地第一次故障時,故障電流小,可不切斷電源,警報設(shè)備報警,通過檢查線路消除故障,供電連續(xù)性較高,適用于大型電廠的廠用電和重要生產(chǎn)線用電;
2)可采用剩余電流保護器RCD進行人身和設(shè)備安全保護。
缺點:
如果消除第一次故障前,又發(fā)生第二次故障,如不同相的接地短路,故障電流很大,非常危險,因此對一次故障探測報警設(shè)備的要求較高,以便及時消除和減少出現(xiàn)雙重故障的可能性,保證IT系統(tǒng)的可靠性。
2 接地系統(tǒng)的維修保養(yǎng)內(nèi)容
2.1 維修養(yǎng)護的依據(jù)
2.1.1 國家規(guī)范、標準的相關(guān)規(guī)定
例如:
《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-2011
《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50303-2011
《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》GB/T 50065-2011
《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》GB 50169-2016
2.1.2 物業(yè)服務企業(yè)制訂的設(shè)備維修養(yǎng)護的相關(guān)規(guī)定
2.2 低壓接地系統(tǒng)檢查保養(yǎng)頻次
管理處維修人員應按下列頻次保養(yǎng)接地系統(tǒng):[ Fr:http://www.Pmedu.net ]
1)接地系統(tǒng)金屬物不應有銹蝕,每季度檢查1次;
2)接觸部件、焊點,每季度檢查保養(yǎng)1次;
3) 在土壤電阻率最大時(一般為雨季前)測試接地電阻值,每年1次;
4 )對有腐蝕性土壤的區(qū)域,應根據(jù)運行情況每3~5年檢查一次接地裝置;
2.3 電氣接地裝置的檢查和維護內(nèi)容
1)接地線是否有折斷、損傷或嚴重腐蝕,當損傷、腐蝕的部位超過原截面積的三分之一時,應及時修復或更換。
2)接地支線與接地干線的連接是否牢固。
3)檢查接地裝置周圍的土壤有無松動、沉陷現(xiàn)象。
4)檢查接地線、接地體及其連接處是否完好無損。
5)檢查全部連接點的螺栓是否有松動,并應逐一加以緊固。
6)檢查接地線的連接線卡及跨接線等的接觸是否完好。
7)對移動式電氣設(shè)備,每次使用前須檢查接地線是否接觸良好,有無斷股現(xiàn)象。
8)電氣設(shè)備檢修后,應檢查接地線連接情況,是否牢固可靠。
9)檢查人工接地體周圍地面,不應堆放有強烈腐蝕性的物質(zhì)。
10)接地裝置在巡視檢查中,若發(fā)現(xiàn)有下列情況之一時,應予以修復:
(1)接地電阻值超過原規(guī)定值時;
(2)連接線連接處焊接開裂或連接中斷時;
(3)接地線與用電設(shè)備壓接螺絲松動、壓接不實和連接不良時;
(4)接地線有機械損傷、斷股、斷線以及腐蝕嚴重時;
(5)地中埋設(shè)件被水沖刷或由于挖土而裸露地面時;
(6)因挖土、敷設(shè)其他管道或種植樹木而挖斷接地裝置時。
3 結(jié)束語
接地系統(tǒng)是樓宇供電系統(tǒng)的重要組成部分,所承擔的任務是把電氣設(shè)備與大地可靠連接,提供穩(wěn)定的參考地電位,為故障電流提供入地路徑,因此接地系統(tǒng)的安全、可靠運行在確保人身安全、設(shè)備穩(wěn)定運行等方面具有十分重要的意義。由于電氣接地系統(tǒng)的種類不同,所以在本文里做了簡單的分析,提供了一些保護接地知識和維保方法,供物業(yè)管理工作人員在具體工作實踐中參考。