低壓接地故障與電氣火災(zāi)

　電氣火災(zāi)在火災(zāi)事故中占有很大比例,僅次于一般由火引起的火災(zāi)。而電氣火災(zāi)中有相當(dāng)一部分是由接地故障引起的。本文就幾種低壓接地保護(hù)方式的防火安全程度作一探討。

　　低壓接地故障是指相線對(duì)地及與地有聯(lián)系的導(dǎo)體之間的短路,包括相線與大地、PE線、PEN線、設(shè)備金屬外殼、金屬管道及金屬構(gòu)件等之間的短路,針對(duì)低壓接地故障而采取的保護(hù)措施為接地故障保護(hù),即把在故障情況下可能呈現(xiàn)危險(xiǎn)的對(duì)地電壓的金屬部分同大地緊密地連接起來,從而降低對(duì)地的危險(xiǎn)電壓;提供低阻抗電流通路,以便線路保護(hù)裝置可靠動(dòng)作、切斷故障回路,。低壓接地故障保護(hù)的方式在TN-C、TN-S、TT、IT幾種接地形式不盡相同。

　　1、TN-C系統(tǒng)：此系統(tǒng)中PE線與N線合二為一,是過去廣泛采用的接零保護(hù)方式。正常工作時(shí),PEN線上有不對(duì)稱負(fù)荷電流通過,可能有三次諧波電流通過,在PEN線上產(chǎn)生的壓降將呈現(xiàn)在與PEN線相連的用電設(shè)備外殼以及線路的金屬導(dǎo)管上。當(dāng)發(fā)生PEN線斷線(或PEN線連接端子連接不牢)或相地短路故障時(shí),會(huì)呈現(xiàn)較高的對(duì)地故障電壓,且某一處的故障電壓可沿PEN線竄至其它部位,當(dāng)電氣設(shè)備外殼和金屬套管上帶上此危險(xiǎn)電壓,就可能出現(xiàn)一處或多處對(duì)地打火,產(chǎn)生電弧,引燃附近易燃物,造成火災(zāi)。此系統(tǒng)不很安全,一般用于三相負(fù)荷基本平衡的一般企業(yè)。

　　2、TN-S系統(tǒng)：此系統(tǒng)中PE線與N線分開設(shè)置,正常工作,PE線上沒有不平衡電流通過,與PE線相連的設(shè)備外殼不帶電位,只是在接地故障時(shí)才帶電位,因而上述故障危險(xiǎn)可大為減少。此系統(tǒng)應(yīng)用較廣,但應(yīng)確保接地保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性,PE連接端子應(yīng)連接牢固。

　　3、TT系統(tǒng)：此系統(tǒng)中,設(shè)備金屬外殼用單獨(dú)接地極接地,與電源的接地?zé)o直接聯(lián)系,設(shè)備外殼是地電位,不會(huì)產(chǎn)生火花或電弧。因此,較為安全。但當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí),故障電流需通過設(shè)備接地電阻和電源接地電阻,回路阻抗較大,故障電流比TN系統(tǒng)小,降低了線路保護(hù)裝置的靈敏感,隨著漏電保護(hù)器的開發(fā)和應(yīng)用,克服了TT系統(tǒng)保護(hù)電器不靈敏的弱點(diǎn)。

　　4、IT系統(tǒng)：此系統(tǒng)中電源中性點(diǎn)對(duì)地絕緣或經(jīng)消弧線圈接地。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí), 故障電流為非故障相的對(duì)地電容電流,故障電壓不超過50V,不會(huì)產(chǎn)生電火花或電弧,一般場所不要求立即切除故障回路,只需發(fā)出報(bào)警信號(hào),并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)消除故障,就能保證了供電的可靠性。因此,IT系統(tǒng)用于煤礦等對(duì)防火有特殊要求的場所,但I(xiàn)T系統(tǒng)不宜配出中性線,另外,對(duì)電源及用電設(shè)備耐壓要求也較高。

　　5、改善TN系統(tǒng)的保護(hù)性能

　　(1)重復(fù)接地：重復(fù)接地的概念即將TN系統(tǒng)中PEN(PE)線,通過接地裝置與大地再次接地。重復(fù)接地可降低設(shè)備漏電引起的對(duì)地電壓,減輕PEN(PE)線斷線引起的危險(xiǎn)性,縮短故障持續(xù)時(shí)間,從而減少了低壓接地故障引起火災(zāi)的危險(xiǎn)性。

　　(2)總等電位聯(lián)結(jié)：總等電位聯(lián)結(jié)就是將建筑內(nèi)進(jìn)線配電箱PE母排;由接地極引來的接地干線、用電設(shè)備外殼、公用設(shè)施各管道以及建筑物的金屬結(jié)構(gòu)等互相連接。等電位連接可顯著降低建筑內(nèi)發(fā)生接地故障的接觸電壓,消除由建筑物外沿PEN（PE)線竄入的危險(xiǎn)故障電壓,降低保護(hù)電器動(dòng)作不可靠帶來的危險(xiǎn)性,還可減少雷電危害。不僅有利于防人身電擊,也有利于防電氣火災(zāi)。

　　(3)建筑總進(jìn)線安裝防火的漏電保護(hù)器,由于電弧性短路靠斷路器、熔斷器往往難以在起火前及時(shí)切斷電路,但接地故障產(chǎn)生的剩余電流可使漏電保護(hù)器及時(shí)動(dòng)作,從而顯著提高線路保護(hù)裝置的靈敏度和可靠性,大大縮短故障時(shí)間,降低接地故障引起火災(zāi)的危險(xiǎn)性。

　　(4)提高PEN(PE)線的連接質(zhì)量。

　　(5)正確選定PEN(PE)線的線芯截面。