（一）?? 基本概念

接地就是把電氣設(shè)備的某一部分通過接地裝置與大地作良好的連接；接零就是將電氣 設(shè)備正常不帶電的金屬部分通過保護(hù)線與電源中性線相連接。接地與接零按作用可分為: 工作接地、保護(hù)接地、重復(fù)接地、防雷接地、防靜電接地和保護(hù)接零等。

（二）?? 低壓配電系統(tǒng)接地型式

低壓電網(wǎng)是人們接觸機(jī)會最多的電網(wǎng)。低壓電網(wǎng)接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與用電安全有密切的 關(guān)系。按照國際電工委員會（IEC）的規(guī)定.低壓配電系統(tǒng)常見的接地形式有三種.即 TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。工業(yè)與民用建筑中的380/220V低壓配電系統(tǒng)，為防止用 電設(shè)備因絕緣損壞而使人觸電的危險(xiǎn)，多采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。

（三）接地系統(tǒng)安全要求

1?IT系統(tǒng)

在IT系統(tǒng)中，應(yīng)將電氣設(shè)備外殼接地，形成保護(hù)接地方式，以有效提高設(shè)備安全 性。在TT系統(tǒng)中，同樣須對電氣設(shè)備采用保護(hù)接地。

但是，在IT系統(tǒng)采用保護(hù)接地時(shí)，若 同一臺變壓器供電的兩臺電氣設(shè)備同時(shí)發(fā) 生碰殼接地，則兩臺設(shè)備外殼都要承受大 于0.866LA（S是相電壓）的電壓.對人 身安全不利，而且容易對周圍金屬構(gòu)件 （如電線管）發(fā)生火花放電，引起火災(zāi)。解 決方法是：采用金屬導(dǎo)線將兩個(gè)保護(hù)接地 的接地體直接連接（如圖24-26所示）.形 成共同接地方式，使兩相分別接地變成相

間短路，促使保護(hù)裝置迅速動作.切除設(shè)備電源，以達(dá)到安全目的。

2.??? TN系統(tǒng)

在TN系統(tǒng)中，應(yīng)對電氣設(shè)備采取保護(hù)接零，同時(shí)須與熔斷器或自動空氣開關(guān)等保護(hù) 裝置配合應(yīng)用，才能起到有效的保護(hù)作用。

在TN系統(tǒng)中.不能采用有些設(shè)備保護(hù)接地、有些設(shè)備保護(hù)接零的不合理接地方式。 其原因是，由同一臺發(fā)電機(jī).或同一臺變壓器，或同一段母線供電的線路不應(yīng)采用兩種工 作制.否則，當(dāng)采用保護(hù)接地措施的設(shè)備發(fā)生碰殼接地時(shí).設(shè)備外殼和接地線上會長期存 在危險(xiǎn)電壓，也會使采用保護(hù)接零措施的設(shè)備外殼電壓升高，擴(kuò)大故障范圍。

TN系統(tǒng)將電氣設(shè)備外殼與N (PEN) 線相接，可以使漏電設(shè)備從線路中迅速切除， 但并不能避免漏電設(shè)備對地危險(xiǎn)電壓的存在. 同時(shí)當(dāng)N (PEN)線斷線的情況下.設(shè)備外 殼還存在著承受接近相電壓的對地電壓.繼 電保護(hù)的動作時(shí)間也沒有達(dá)到最低程度。為 了使TN系統(tǒng)中電氣設(shè)備處于最佳的安全狀 態(tài).還必須對其N (PEN)線進(jìn)行重復(fù)接地， 也就是將TN系統(tǒng)中N (PEN)線上一處或

多處通過接地裝置與大地再次連接，如圖24?27所示。

當(dāng)電網(wǎng)中發(fā)生絕緣損壞使電氣設(shè)備外殼帶電時(shí)，與單純接零措施相比較，重復(fù)接地可 以進(jìn)一步降低中性線的對地電壓，安全性提高了；如果能使重復(fù)接地電阻值降低，則安全 性更高，因而在線路中多處重復(fù)接地可以降低總的重復(fù)接地電阻。當(dāng)中性線(PEN線) 發(fā)生斷線故障時(shí).重復(fù)接地可使危害的程度減輕，對人身安全有利。

一般.重復(fù)接地可以從PEN線上直接接地，也可以從電氣設(shè)備外殼上接地。戶外架 空線宜在線路終端接地，分支線宜在超過200m的分支處接地，高壓與低壓線路宜在同桿 敷設(shè)段的兩端接地。以金屬外皮作中性線的低壓電纜.也要重復(fù)接地。工廠車間內(nèi)宜采用 環(huán)型重復(fù)接地，中性線與接地裝置至少有兩點(diǎn)連接。

4.??? 中性線的選擇

變壓器中性點(diǎn)引出的中性線可采用鋼母線；工廠車間若為TN-C-S系統(tǒng)，則行車軌 道、金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件可選作保護(hù)接地線，設(shè)備外殼都與它相連，外殼不會有危險(xiǎn)電壓。

專用中性線的截面應(yīng)大于相線截面的一半；四芯電纜的中性線與電纜鋼鎧焊接后，也 可作為TN系統(tǒng)的N (PEN〉線；金屬鋼管也可以作為中性線使用，但爆炸危險(xiǎn)環(huán)境N 線和PEN線必須分開敷設(shè)。

嚴(yán)格講，在TN系統(tǒng)的PEN線上不允許裝設(shè)開關(guān)和熔斷器.否則會使接零設(shè)備上呈 現(xiàn)危險(xiǎn)的對地電壓。在380/220V系統(tǒng)中的PEN線和具有接零要求的單相設(shè)備，不允許 裝設(shè)開關(guān)和熔斷器。如果裝設(shè)自動開關(guān)，只有當(dāng)過流脫扣器動作后能同時(shí)切斷相線時(shí)，才 允許在PEN線上裝設(shè)過流脫扣器。

(四) 接地故障火災(zāi)預(yù)防

1.?????? 接地故障火災(zāi)成因

接地裝置是由接地體和接地線兩部分組成的，其基本作用是給接地故障電流提供一條 經(jīng)大地通向變壓器中性接地點(diǎn)的回路；對雷電流和靜電電流唯一的作用是構(gòu)成與大地間的 通路。無論哪種電流?當(dāng)其流過不良的接地裝置時(shí)?均會形成電氣點(diǎn)火源，引起火災(zāi)。由 接地故障形成電氣點(diǎn)火源的常見現(xiàn)象如下：

（1）????? 當(dāng)絕緣損壞時(shí)，相線與接地線或接地金屬物之間的漏電，形成火花放電；

（2）????? 在接地回路中，因接地線接頭太松或腐蝕等.使電阻增加形成局部過熱；

（3）????? 在高阻值回路.流通的故障電流沿鄰近阻抗小的接地金屬結(jié)構(gòu)流散時(shí)，若是向煤 氣管道弧光放電，則會將煤氣管擊穿.使煤氣泄漏而著火；

（4）????? 在低阻值回路.若接地線截面過小，會影響其熱穩(wěn)定性.使接地線產(chǎn)生過熱 現(xiàn)象。

因此.一般要求接地裝置連接町靠.具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、載流量和熱穩(wěn)定性.采用 防腐、防損傷措施.達(dá)到有關(guān)安全間距要求。

必須說明.即使接地裝置完善.如果接地故障得不到及時(shí)的切除.故障電流會使設(shè)備 發(fā)熱，甚至產(chǎn)生電弧或火花，同樣會引起電氣火災(zāi)。

2.?????? 接地故障火災(zāi)預(yù)防措施

（1）????? 基本措施

在接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí).要按下列基本原則綜合考慮保護(hù)措施?確保系統(tǒng)安全。

1） TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)中，電氣設(shè)備應(yīng)采用保護(hù)接地或共同接地措施。

2） TN系統(tǒng)中，電氣設(shè)備應(yīng)采用保護(hù)接零或重復(fù)接地措施。

3） TN系統(tǒng)中.不能采用有些設(shè)備接地、有些設(shè)備接零的不合理接地方式。

4） TN系統(tǒng)中，在PEN線上不要裝設(shè)開關(guān)和熔斷器.防止接零設(shè)備上呈現(xiàn)危險(xiǎn)的對 地電壓。

（2）????? 接地裝置安全要求

一般，對接地裝置的安全要求如下：

1） 可靠性連接

為保證導(dǎo)電的連續(xù)性.接地裝置必須連接可靠。一般均采用焊接，其搭接長度，扁 鋼為其寬度的2倍.圓鋼為其直徑的6倍。當(dāng)不宜焊接時(shí).可以用螺栓和卡箍連接，并 應(yīng)有防松措施.確保電氣接觸良好。在管道上的表計(jì)和閥門法蘭連接處.可使用塑料 絕緣墊，以提高密封性.并用跨接線連通電氣道路；建筑物伸縮縫處，同樣要敷設(shè)跨 接線。

2） 機(jī)械強(qiáng)度

接地線和零線宜采用鋼質(zhì)材料，有困難時(shí)可用銅、鋁.但埋地時(shí)不能用裸鋁.因易腐 蝕。對移動設(shè)備的接地線和零線應(yīng)采用0?75?1.5mm2以上的多股銅線。電纜線路的零線 可用專用芯線或鉛、鋁皮。接地線最小截面應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。

3） 防腐與防損傷

對于敷設(shè)在地下或地上的鋼制接地裝置，最好采用鍍鋅元件.焊接部位應(yīng)作防腐處 理，如涂刷瀝青油或防腐漆等；在土壤的腐蝕性比較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)加大接地裝置的截面，特別 在使用化學(xué)方法處理土壤時(shí).要注意提高接地體的耐腐蝕性。

在施工設(shè)計(jì)中，接地線和零線要盡量安在人易接觸且又容易檢査的地方。在穿越鐵 路、墻或跨越伸縮縫時(shí)可用角鋼、鋼管加以保護(hù).或彎成弧狀.以防機(jī)械損傷和熱脹冷縮 造成機(jī)械應(yīng)力，將苴破壞。對明敷接地線應(yīng)涂成黑色.零線涂成淡藍(lán)色.這樣既可作為接 地線和零線的標(biāo)志.又可防腐。

4） 安全距離

接地體與建筑物的距離不宜小于l?5m?接地線與獨(dú)立避雷針接地線之地中距離不應(yīng) 小于3m。獨(dú)立避雷針及其接地裝置與道路或建筑物出入口等的距離應(yīng)大于3m。接地干線 至少應(yīng)在不同的兩點(diǎn)與接地網(wǎng)相連接。自然接地體至少應(yīng)在不同的兩點(diǎn)與接地干線相 連接。

有時(shí)防雷接地與電氣設(shè)備接地裝眩要連接在一起.這時(shí)每個(gè)接地部分應(yīng)以單獨(dú)接地線 與接地十線相連.不得在一個(gè)接地線中串接幾個(gè)需要接地部分。

5） 足夠的載流量和熱穩(wěn)定性

在接地短路保護(hù)系統(tǒng)中.與設(shè)備和接地極連接的鋼、銅、鋁接地線.在流過單相短路 電流時(shí).由于作用的時(shí)間較長.會使接地線溫度升高.所以規(guī)定接地線敷設(shè)在地上部分不 超過1501?敷設(shè)在地下的不超過1009,并以此允許溫度校驗(yàn)其載流量和選擇截面。

對中性點(diǎn)不接地的低壓電氣設(shè)備，接地干線的截面按供電電網(wǎng)中容量最大線路的相線 允許載流戢的1/2確定；單獨(dú)用電設(shè)備接地支線的截面不應(yīng)低于分支供電相線的1/3。實(shí) 際上.接地線的截面一般不大于下列數(shù)值：鋼：lOOmn?、鋁：35mm\銅：25mm2o這 時(shí)無論從機(jī)械強(qiáng)度還是熱穩(wěn)定角度，都能滿足要求。

（3）????? 等電位連接

低圧配電系統(tǒng)實(shí)行等電位連接，對防止觸電和電氣火災(zāi)事故的發(fā)生具有重要作用。等 電位連接可降低接地故障的接觸電壓，從而減輕由于保護(hù)電器動作帶來的不利影響。

等電位連接有總等電位連接和輔助等電位連接兩種。所謂總等電位連接.是在建筑 物的電源進(jìn)戶處將PE干奘 接地F線、總水管、總煤氣管、供暖和空調(diào)立管相連接, 建筑物的鋼筋和金屬構(gòu)件等也與上述部分相連.從而使以上部分處于同一電位。總等 電位連接是一個(gè)建筑物或電氣裝置在采用切斷故障電路防人身觸電和火災(zāi)事故措施中 必須設(shè)St的。

所謂輔助等電位連接則是在某-?局部范圍內(nèi)將上述管道構(gòu)件作再次相同連接.它作為 總等電位連接的補(bǔ)充.用以進(jìn)一步提高用電安全水平。

（4）????? 剩余電流監(jiān)測

低壓配電系統(tǒng)中.有時(shí)熔斷器和自動開關(guān)不能及時(shí)、安全地切除故障電路.為此低壓 電網(wǎng)中nJ使用剩余電流監(jiān)測裝置來防止剩余電流引起的觸電和火災(zāi)事故。

裝設(shè)剩余電流監(jiān)測裝置.可提高用電安全水平.提高TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)單相接地故 障保護(hù)靈敏度；可解決環(huán)境惡劣場所的安全供電問題；可解決手握式、移動式電器的安全 供電問題；可避免相線接地故障時(shí)設(shè)備帶危險(xiǎn)的高電位以及避免人體直接接觸相線所造成 的傷亡事故。

剩余電流保護(hù)器是針對低壓用電回路的接地故障，利用對地短路電流或泄漏電流而自 動切斷電路的一種電氣保護(hù)裝置。剩余電流保護(hù)器按其工作原理分為電壓型和電流型兩 種.目前多用電流熨剩余電流保護(hù)器。

低壓配電系統(tǒng)中，剩余電流是客觀存在的.且有一定規(guī)律。一般.電氣設(shè)備正常運(yùn)行 時(shí).供電干線始端和末端的剩余電流均有可能大于人身安全電流和防火安全電流指標(biāo)。因 此，采用剩余電流監(jiān)測保護(hù)裝置可以從技術(shù)角度有效監(jiān)測其帶來的電氣火災(zāi)危險(xiǎn)，預(yù)防接 地故障火災(zāi)事故發(fā)生。

剩余電流監(jiān)測保護(hù)裝置有防觸電和防火兩種功能用途.它檢測的是漏電流，而不是不 平衡電流。以人身安全電流為動作值的一般稱防觸電保護(hù)器；以防火安全電流為動作值的 則稱為防火保護(hù)器；當(dāng)有報(bào)警功能時(shí)，又叫剩余電流式電氣火災(zāi)報(bào)警器。

目前.我國的下列工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中對采用剩余電流監(jiān)測裝置已作出相關(guān)規(guī)定：

1） 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 16—2008的規(guī)定

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 16-2008要求.在下列建筑物的電源進(jìn)線處為避免接 地故障引起的電氣火災(zāi)危險(xiǎn)應(yīng)設(shè)剩余電流動作報(bào)警器：

①???? 住宅.公寓等居住建筑；

②???? 醫(yī)院及療養(yǎng)院；

③???? 劇場.影院等大型娛樂場所；

④???? 圖書館.瞎物館.美術(shù)館等大型文化場所，商場、超市等大型場所；

⑤???? 地下汽車停車場。

同時(shí)要求，為防范電氣火災(zāi)危險(xiǎn)，在限制布線系統(tǒng)中接地故障電流引起后果的地方. 剩余電流動作報(bào)警器的額定剩余電流動作值不應(yīng)超過0. 5A；多級裝設(shè)的剩余電流動作保 護(hù)器.應(yīng)在時(shí)限和剩余電流動作值有選擇性配合；剩余電流動作保護(hù)器的選擇和回路劃 分，應(yīng)做到在主要回路所接的負(fù)荷正常運(yùn)行時(shí).其預(yù)期可能出現(xiàn)的任何對地泄漏電流均不 致引起保護(hù)電器的誤動作。特別提出的是，為了確保消防電源的連續(xù)供電.消防電氣設(shè)備 的剩余電流動作保護(hù)裝置.只發(fā)出動作信號而不自動切斷電源。

2） 《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116-2013的規(guī)定

《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116—2013規(guī)定：

①???? 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器應(yīng)以設(shè)置在低壓配電系統(tǒng)首端為基本原則.宜設(shè) 置在第一級配電柜（箱）的出線端。在供電線路泄漏電流大于500mA時(shí).宜在其下一級 配電柜（箱）設(shè)置。

②???? 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器不宜設(shè)置在IT系統(tǒng)的配電線路和消防配電線 路中。

③???? 選擇剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器時(shí).應(yīng)計(jì)及供電系統(tǒng)自然漏流的影響.并應(yīng) 選擇參數(shù)合適的探測器；探測器報(bào)警值宜為300?500mA。

?④具有探測線路故障電弧功能的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，其保護(hù)線路的長度不宜大 于 100m。

綜合上述規(guī)范要求并考慮國際電工委員會提出的兩級或三級漏電保護(hù)要求，建議在 建筑中供電干線及分支線上，漏電火災(zāi)監(jiān)測裝置的動作值宜在0?5?1.5A、動作延時(shí) 宜在0?5?5s之間選用。一般.剩余電流式火災(zāi)報(bào)警裝置的實(shí)際動作值都應(yīng)大于上述推 薦值，否則將會出現(xiàn)供電干線及分支線頻繁跳閘.使設(shè)備無法工作。同時(shí).如果剩余 電流（漏電流）持續(xù)時(shí)間過長，觸電和引發(fā)火災(zāi)的可能性依然存在，而且正常情況下 漏電引起火災(zāi)也是可能的。因此.選擇優(yōu)良的剩余電流式火災(zāi)報(bào)警裝置.并進(jìn)行合理 安裝是十分必要的。