李海全¹，吳勤衛(wèi)¹，坎鵬程¹，張新慧¹

（1.江蘇安科瑞電器制造有限公司，江蘇江陰 214405）

摘要：針對(duì)些基礎(chǔ)設(shè)施配電系統(tǒng)特殊場(chǎng)景中的接地方式，對(duì)TT、TN系統(tǒng)的接地及保護(hù)方式進(jìn)行分析，探究RCD應(yīng)用并提出實(shí)際使用的意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：噴水池；路燈；TN-S；TT；接地型式；RCD（漏電保護(hù)器）

1、引言

   近期，鄭州市某小區(qū)發(fā)生起人事故，名5歲男孩在小區(qū)西門(mén)水池邊玩耍突遭事故，孩子母親也因施救被電倒，男孩后經(jīng)120搶救無(wú)效死亡。業(yè)主稱(chēng)，之前就聽(tīng)說(shuō)事發(fā)水池漏電。小區(qū)草叢中設(shè)置的照明燈壞了以后就廢棄了，而地面裸露的線(xiàn)頭比比皆是。本文將針對(duì)以上類(lèi)似事件場(chǎng)景，對(duì)RCD的使用提出實(shí)際意見(jiàn)。

2、接地型式

   先介紹低壓配電系統(tǒng)的三種接地型式，分為T(mén)N、TT、IT三種。

   TN系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)接地，設(shè)備外露部分與中性線(xiàn)相連。在TN系統(tǒng)中按N線(xiàn)和PE線(xiàn)的不同組合又分為T(mén)N-C、TN-S和TN-C-S三種：

   TN-S系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)N線(xiàn)和PE線(xiàn)是分開(kāi)的。

   TN-C-S系統(tǒng)：通常僅在低壓電氣裝置電源進(jìn)線(xiàn)點(diǎn)前N線(xiàn)和PE線(xiàn)是合的，電源進(jìn)線(xiàn)點(diǎn)后即分為兩根線(xiàn)。

   TN-C系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)N線(xiàn)和PE線(xiàn)是合的。

   系統(tǒng)見(jiàn)圖1：

圖1　a)TN-S系統(tǒng)  b) TN-C-S系統(tǒng)  c) TN-C系統(tǒng)

   TT系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)接地，電氣設(shè)備外殼采用保護(hù)接地。系統(tǒng)見(jiàn)圖2：

   IT系統(tǒng)：電源變壓器中性點(diǎn)不接地（或通過(guò)高阻抗接地），而電氣設(shè)備外殼采用保護(hù)接地。系統(tǒng)見(jiàn)圖3。

3、應(yīng)用場(chǎng)景

   下面介紹若干特殊場(chǎng)景RCD應(yīng)用。

   噴水池

   噴水池共兩個(gè)區(qū)域，區(qū)域劃分見(jiàn)圖2.1

   0區(qū)水池內(nèi)部。

   1區(qū)―離水池邊緣2 .0m 的垂直面內(nèi)，其高度止于距地面或人能達(dá)到的水平面的2.5m 處。

   在噴水池的0 區(qū)和1 區(qū)內(nèi)應(yīng)采取下列防人身事故措施之：

   (1) 采用特低電壓(SELV）供電，其電源設(shè)備（例如隔離特低電壓變壓器）應(yīng)設(shè)置在0區(qū)和1 區(qū)以外。

   (2) 如裝用220V 電氣設(shè)備，應(yīng)為其設(shè)置額定動(dòng)作電流I△n 不大于30mA 的RCD，在發(fā)生絕緣故障時(shí)立即切斷電源，必須保證這類(lèi)水下設(shè)備的防水性能，以避免RCD 因頻繁動(dòng)作而被拆除，留下人身事故的禍根。需要說(shuō)明即使采取了上述防電措施，仍不允許在水下電氣設(shè)備和線(xiàn)路帶電情況下人體進(jìn)人水池。

   噴水池采用ASJ系列RCD防人身事故系統(tǒng)示意圖如圖4。

圖4 噴水池區(qū)域劃分示例                           圖5 噴水池配電系統(tǒng)

4、庭園燈

   現(xiàn)代化小區(qū)般都裝有景觀(guān)庭園燈，由于庭園燈處于不具備等電位聯(lián)結(jié)的潮濕場(chǎng)所，所以庭園燈般采用局部TT系統(tǒng)供電．就是庭園燈的金屬外殼不接來(lái)自電源系統(tǒng)的PE線(xiàn)，而單獨(dú)設(shè)置個(gè)接地裝置，庭園燈接在此接地裝置的引線(xiàn)上。為了防止庭園燈發(fā)生相線(xiàn)碰殼故障而導(dǎo)致故障電壓延保護(hù)線(xiàn)蔓延，因此庭園燈的電源必須用RCD作漏電保護(hù)。

   對(duì)于TN系統(tǒng)供電的情況下的庭園燈可采取局部TT保護(hù)系統(tǒng)，即單獨(dú)設(shè)置保護(hù)接地裝置，在安裝RCD的情況下，可把燈桿基礎(chǔ)作為接地裝置而不再打接地極。

   如圖6為庭園燈采用ASJ系列RCD進(jìn)行防人身事故保護(hù)系統(tǒng)示意圖。

圖6 庭園燈配電系統(tǒng)

5、道路照明

   道路照明是室外照明的重要組成部分，具有線(xiàn)路長(zhǎng)、負(fù)荷分散、行人易碰觸等特點(diǎn)。道路照明低壓配電系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)這些特點(diǎn)，并且滿(mǎn)足安全保護(hù)要求。道路照明般采用TT配電接地系統(tǒng)。

   實(shí)現(xiàn)道路照明TT接地系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵是燈柱可靠接地并將PE線(xiàn)連接，有較低的接地電阻。每燈柱都打接地極并用PE線(xiàn)相連后，燈柱接地電阻很容易做到≤1Ω，燈柱處發(fā)生接地故障時(shí)，燈柱對(duì)地電壓≤AC50V。

   自箱變低壓側(cè)引出L1、L2、L3、N四線(xiàn)。箱變低壓側(cè)N線(xiàn)直接接地，各燈柱保護(hù)線(xiàn)PE也直接接地，箱變與燈柱之間無(wú)PE線(xiàn)連接。燈柱間PE線(xiàn)用電纜芯線(xiàn)或角鋼(圓鋼)連接，組成道路照明TT配電接地系統(tǒng)。 

   (1) 當(dāng)箱變高壓側(cè)線(xiàn)路遭受雷擊等產(chǎn)生接地故障時(shí)，因箱變處、燈柱處PE接地分別設(shè)置，箱變處高地電位不能輕易竄入燈柱處的接地處，因而行人比較安全。

   (2) 燈柱處發(fā)生接地故障時(shí)，因金屬燈柱本身接地，并實(shí)現(xiàn)燈柱間PE連接，燈柱電位接近地電位，接地故障不會(huì)對(duì)人造成傷害。

   (3) 發(fā)生單相接地故障時(shí)，因線(xiàn)路長(zhǎng)，故障回路阻抗較大，故障電流較小，箱變處過(guò)電流保護(hù)裝置(斷路器或熔斷器)可能不動(dòng)作，故應(yīng)安裝RCD進(jìn)行漏電保護(hù)。因線(xiàn)路長(zhǎng)，泄漏電流往往超過(guò)30mA。般控制箱出線(xiàn)端可設(shè)個(gè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD），可采用延時(shí)0.1s，RCD額定剩余動(dòng)作電流IDn般可按下述方法估算（建議）：

   1） 供電距離超過(guò)400m但不超過(guò)1000m，IDn＝300mA；

   2） 供電距離超過(guò)100m但不超過(guò)400m，IDn＝100mA；

   3） 供電距離在100m左右且當(dāng)RCD采用IDn＝100mA會(huì)給設(shè)計(jì)帶來(lái)定程度的困難或麻煩，可允許采用IDn＝30mA。

   4) 道路照明TT系統(tǒng)在每個(gè)路燈處可增設(shè)RCD進(jìn)行單項(xiàng)接地故障保護(hù)。RCD的動(dòng)作電流≤30mA。

   如圖7為道路照明系統(tǒng)防電保護(hù)系統(tǒng)示意圖。

圖7 路燈照明TT系統(tǒng)

6、結(jié)束語(yǔ)

   ASJ系列剩余電流動(dòng)作繼電器可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式剩余電流保護(hù)裝置，主要適用于交流50Hz，額定電壓400V及以下的TT和TN系統(tǒng)配電線(xiàn)路，用來(lái)對(duì)電氣線(xiàn)路進(jìn)行接地故障保護(hù)，防止接地故障電流引起的設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)事故，也可用來(lái)對(duì)人身觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù)。在以上若干場(chǎng)景中，均可起到有效防護(hù)。

   除以上若干場(chǎng)景，在地鐵配電系統(tǒng)、智能樓宇、工礦企業(yè)消防安全系統(tǒng)均可使用ASJ系列剩余電流動(dòng)作繼電器。

文章來(lái)源：《電氣時(shí)代》2017年10期。

參考文獻(xiàn)：
[1] 任元會(huì). 工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京:中電力出版社, 2005. 924-943