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摘 要：气系统的接地是每个工程都要遇到问题，是电气设计师基本内容之一，但是为什么要做接地，如何做好接地设计，并不是所有设计师都十分明白，接地看似简单，其中包含很多基础理论知识，接地对电气系统安全和人身安全至关重要。
关键词：低压电力；系统；保护接地；分析
1导言
在变电站的设计中，低压侧母线故障要靠主变压器低压侧的后备保护来切除。常见的220kV（110kV）变电站低压母线，在主变低压侧母线或断路器发生故障时，要靠变压器低压侧的过流保护跳开断路器来切除故障。同样的问题也存在于发电厂的6kV（10kV）厂用电系统，当中压厂用电系统发生母线故障时，要靠厂用变压器或启动/备用变压器低压侧的过流后备保护来切除。
2电力系统中低压配电线路设计的总体思路
在电力系统中低压配电线路设计的过程之中，要充分考虑到一些在施工过程之中可能遇到的问题，并加以注意：首先，在低压配电线路设计的过程之中，为了保证高压和低压线路的档距不同的具体要求，要尽可能的保证所设计好的低压线路不和10kV的高压线路架设在一起，防止出现安全隐患；其次，在配电室内部，为了防止发生安全事故，在低压设备和高压设备之间应当放置相应的保护设施；然后，在电力系统中低压配电线路设计的过程之中，要尽可能的设计低压线路远离通信设施，防止出现安全问题；最后，由于使用的低压线路的进户线材质为硬芯绝缘管，这就需要在施工的过程之中，添加塑料管进行防护，防止出现安全事故。
3电力系统中低压配电线路设计的具体内容
3.1电力系统低压配电线路的路径勘测与定位
为了保证电力系统中低压配电线路设计，要保证号所涉及的线路的路径是符合要求的：首先，要求在进行低压配电线路的选择目的确定的过程之中，选择出合理的起点和终点，并按照国家具体方针政策以及施工实际条件的评估，制定出最合理的低压配电线路路径；其次，在低压配电线路路径的选择的过程之中，要严格按照相关的原则进行，具体的来说，在设计的过程之中，尽量让配电线路远离交通主干线，并避开矿区以及市区的绿化带，保证低压配电线路的正常运行；最后，要评估好低压配电线路电线杆的位置，并按照具体的原则进行供电半径的评估，以便于找好电线杆的具体位置。
3.2电力系统中低压配电线路导线型号和截面的选择
电力系统中低压配电线路设计的核心部分就是设计好配电线路的输电导线，这一部分承担着运输电能的作用。针对这样的情况，进行电力系统中低压配电线路设计的过程之中，要充分的考虑好低压配电线路导线型号和截面半径的具体规格，尽可能的减少输电线路导线材质问题所引发的质量问题：首先，要根据电力系统中低压配电线路所经过的区域的具体的气象条件进行对低压配电线路的材质的选择，防止因为导线长期的暴露于外界的环境之下所引发的问题；其次，为了尽可能的减少电力在传输的过程之中的损耗情况，在进行电力系统中低压配电线路的导线型号的选择的过程之中，选择的导线的截面积要符合一定的要求；最后，要选择的导线的材质是能够抵抗一定的拉伸强度，并具有耐腐蚀的特性的，与此同时，导线的截面和导线的材质也要保证导线在通电的情况下，可以避免不被电流所传输出来的热量所烧坏，保证整条线路的正常运行。
3.3电力系统中低压配电线路导线弧垂及排列方式的选择
为了保证电力系统中低压配电线路的正常运行，还要保证所选择的导线弧垂能够符合实际工程的需要。具体的来说，导线弧垂指的就是电力系统中低压配电线路导线上任一点到导线最低点之间的垂直距离，这一数值是电力系统中低压配电线路导线的重要参考之一，这一数值如果不能达到一定的数值要求，就会导致导线和电杆的负荷不断上升，造成一定的危害；如果这一数值超出了一定的限度，就会导致导线和地面的距离会减小，出现短路问题，严重威胁到线路的正常运行。与此同时，还要安排好电力系统中低压配电线路的导线排列方式，并在水平、垂直和三角形排列三类排列形式之中进行仔细的筛选，根据实际的需要进行具体的选择。具体的来说，目前广泛采用的是水平排列的排列方式以及三角形排列的排列方式。
4保护接地
4.1保护接地和等电位的关系
等电位可以不接地、接地也未必就是等电位，但是通过合理的设置保护接地可以实现等电位。等电位目的是防止人身遭受电击；保护接地目的有两个：①当出现接地故障时提供电流通道以利于继电保护装置动作；②尽量实现等电位。因此，如何做好保护接地至关重要。GB/T 17045—2006《电击防护装置和设备的通用部分》第5.2.2条规定：“保护等电位联结系统应由以下部分中的一个、两个或多个适当组合构成：I类设备外露可导电部分应接到保护联结端子上；装置中的接地或不接地的等电位联结；保护（PE）导体；PEN导体；防护屏蔽；电源的接地点或人工中性点；接地极（包括用作均衡电位的接地极）；接地导体”。需要注意这里只是说保护等电位联结系统应由以上部分中的一个、两个或多个适当组合构成，并没有说由这些部分中的一个、两个或多个适当组合构成，就是等电位了。其实对于许多砖混式结构的房屋建筑，没有梁柱、基础里没有连续钢筋，甚至没有钢筋。建筑内电气设备即使按照以上的说法做了PE联结，设备外壳与人体站立的地面也不一定等电位，也是有可能受到电击的。等电位只是个概念，有没有实现等电位应以接触电压和跨步电压进行考量。
4.2低压系统接地分类
低压系统接地分为TN、TT和IT。第一种代表变压器中性点接地（工作接地）方式，第二种代表用电设备外壳接地方式。T-直接接地；I-不接地；N-外壳与中性点金属连接；第一种决定电力系统的工作接地方式，第二种决定了设备的保护接地方式。高压系统只是说工作接地包含有效接地和非有效接地，而低压系统不仅表明电源侧工作接地，同时还表明了用户侧的保护接地。由于低压系统有中性线引出，因此，在分析计算时需考虑接地电流和接零电流，两者大小可能不一样。高压系统的电气设备金属外壳都要求直接接地，低压系统设备金属外壳实质上也是要求直接接地。那么外壳接地是不是就能起到保护作用呢？回答是否定的，只有满足一定的条件才是安全的。
5低压配电系统保护接地
接地故障保护主要关注的是接地电阻，理论上低压系统接地电阻从0.1-1 000Ω都能够对接地故障有效保护，所以接地电阻的大小不是问题。但是高低压共用接地装置时，高压侧出现接地故障产生的过电压可能造成绝缘损坏，因此规定接地电阻不大于4Ω。电击防护主要关注的是接触电压。规范要求建筑物内的低压电气装置应采用总等电位联结系统，目的是尽量减小接触电压，在采用GB/T 17045—2006《电击防护装置和设备的通用部分》第5.2.2条规定的等电位措施后，仍然不能满足接触电压和跨步电压要求时，应采用电位均衡措施。《交流电气装置的接地设计规范》第7.2.6条规定：高压为有效接地系统，低压采用等电位联结的TN系统可以和高压设备保护接地共用接地装置，TT、IT系统低压电源的中性点严禁与高压设备的保护接地共用接地装置。这里对IT系统的说法值得商榷，IT系统中性点本来就不允许接地，在采用等电位联结时，用电设备的保护接地与高压保护接地共用并无大碍。北京地区四环以内大部分10 k V高压电源已采用小电阻接地系统，做变电所设计时应引起注意。
6结论
本文从认为目前一些规范标准中所说的等电位联结的做法，并没有实现真正的等电位，采用电位均衡才是降低接触电压有效措施。
参考文献
[1]罗文亮.基于低压配电网的OFDM调制技术及其应用研究[D].西安理工大学，2010.
[2]徐余丰.无功补偿设备控制方案及调试装置的开发和应用探讨[D].浙江大学，2009.
[3]施凌鹏.基于网格的低压电网广域后备电流保护的分析[D].上海交通大学，2008.
[4]何超军.电力系统二次设备的机电暂态仿真建模[D].天津大學，2008.
[5]曹舒眉.微机型低压电动机保护装置在石化电力系统中的应用[J].电气开关，2005（06）：33-35.
[6]杨帆，张丽春，张嘉星.中、低压电力系统短线路方向纵联保护的应用[J].包钢科技，2005（01）：69-71.
（作者单位：无锡三新供电服务有限公司）
关键词：低压电力；系统；保护接地；分析
1导言
在变电站的设计中，低压侧母线故障要靠主变压器低压侧的后备保护来切除。常见的220kV（110kV）变电站低压母线，在主变低压侧母线或断路器发生故障时，要靠变压器低压侧的过流保护跳开断路器来切除故障。同样的问题也存在于发电厂的6kV（10kV）厂用电系统，当中压厂用电系统发生母线故障时，要靠厂用变压器或启动/备用变压器低压侧的过流后备保护来切除。
2电力系统中低压配电线路设计的总体思路
在电力系统中低压配电线路设计的过程之中，要充分考虑到一些在施工过程之中可能遇到的问题，并加以注意：首先，在低压配电线路设计的过程之中，为了保证高压和低压线路的档距不同的具体要求，要尽可能的保证所设计好的低压线路不和10kV的高压线路架设在一起，防止出现安全隐患；其次，在配电室内部，为了防止发生安全事故，在低压设备和高压设备之间应当放置相应的保护设施；然后，在电力系统中低压配电线路设计的过程之中，要尽可能的设计低压线路远离通信设施，防止出现安全问题；最后，由于使用的低压线路的进户线材质为硬芯绝缘管，这就需要在施工的过程之中，添加塑料管进行防护，防止出现安全事故。
3电力系统中低压配电线路设计的具体内容
3.1电力系统低压配电线路的路径勘测与定位
为了保证电力系统中低压配电线路设计，要保证号所涉及的线路的路径是符合要求的：首先，要求在进行低压配电线路的选择目的确定的过程之中，选择出合理的起点和终点，并按照国家具体方针政策以及施工实际条件的评估，制定出最合理的低压配电线路路径；其次，在低压配电线路路径的选择的过程之中，要严格按照相关的原则进行，具体的来说，在设计的过程之中，尽量让配电线路远离交通主干线，并避开矿区以及市区的绿化带，保证低压配电线路的正常运行；最后，要评估好低压配电线路电线杆的位置，并按照具体的原则进行供电半径的评估，以便于找好电线杆的具体位置。
3.2电力系统中低压配电线路导线型号和截面的选择
电力系统中低压配电线路设计的核心部分就是设计好配电线路的输电导线，这一部分承担着运输电能的作用。针对这样的情况，进行电力系统中低压配电线路设计的过程之中，要充分的考虑好低压配电线路导线型号和截面半径的具体规格，尽可能的减少输电线路导线材质问题所引发的质量问题：首先，要根据电力系统中低压配电线路所经过的区域的具体的气象条件进行对低压配电线路的材质的选择，防止因为导线长期的暴露于外界的环境之下所引发的问题；其次，为了尽可能的减少电力在传输的过程之中的损耗情况，在进行电力系统中低压配电线路的导线型号的选择的过程之中，选择的导线的截面积要符合一定的要求；最后，要选择的导线的材质是能够抵抗一定的拉伸强度，并具有耐腐蚀的特性的，与此同时，导线的截面和导线的材质也要保证导线在通电的情况下，可以避免不被电流所传输出来的热量所烧坏，保证整条线路的正常运行。
3.3电力系统中低压配电线路导线弧垂及排列方式的选择
为了保证电力系统中低压配电线路的正常运行，还要保证所选择的导线弧垂能够符合实际工程的需要。具体的来说，导线弧垂指的就是电力系统中低压配电线路导线上任一点到导线最低点之间的垂直距离，这一数值是电力系统中低压配电线路导线的重要参考之一，这一数值如果不能达到一定的数值要求，就会导致导线和电杆的负荷不断上升，造成一定的危害；如果这一数值超出了一定的限度，就会导致导线和地面的距离会减小，出现短路问题，严重威胁到线路的正常运行。与此同时，还要安排好电力系统中低压配电线路的导线排列方式，并在水平、垂直和三角形排列三类排列形式之中进行仔细的筛选，根据实际的需要进行具体的选择。具体的来说，目前广泛采用的是水平排列的排列方式以及三角形排列的排列方式。
4保护接地
4.1保护接地和等电位的关系
等电位可以不接地、接地也未必就是等电位，但是通过合理的设置保护接地可以实现等电位。等电位目的是防止人身遭受电击；保护接地目的有两个：①当出现接地故障时提供电流通道以利于继电保护装置动作；②尽量实现等电位。因此，如何做好保护接地至关重要。GB/T 17045—2006《电击防护装置和设备的通用部分》第5.2.2条规定：“保护等电位联结系统应由以下部分中的一个、两个或多个适当组合构成：I类设备外露可导电部分应接到保护联结端子上；装置中的接地或不接地的等电位联结；保护（PE）导体；PEN导体；防护屏蔽；电源的接地点或人工中性点；接地极（包括用作均衡电位的接地极）；接地导体”。需要注意这里只是说保护等电位联结系统应由以上部分中的一个、两个或多个适当组合构成，并没有说由这些部分中的一个、两个或多个适当组合构成，就是等电位了。其实对于许多砖混式结构的房屋建筑，没有梁柱、基础里没有连续钢筋，甚至没有钢筋。建筑内电气设备即使按照以上的说法做了PE联结，设备外壳与人体站立的地面也不一定等电位，也是有可能受到电击的。等电位只是个概念，有没有实现等电位应以接触电压和跨步电压进行考量。
4.2低压系统接地分类
低压系统接地分为TN、TT和IT。第一种代表变压器中性点接地（工作接地）方式，第二种代表用电设备外壳接地方式。T-直接接地；I-不接地；N-外壳与中性点金属连接；第一种决定电力系统的工作接地方式，第二种决定了设备的保护接地方式。高压系统只是说工作接地包含有效接地和非有效接地，而低压系统不仅表明电源侧工作接地，同时还表明了用户侧的保护接地。由于低压系统有中性线引出，因此，在分析计算时需考虑接地电流和接零电流，两者大小可能不一样。高压系统的电气设备金属外壳都要求直接接地，低压系统设备金属外壳实质上也是要求直接接地。那么外壳接地是不是就能起到保护作用呢？回答是否定的，只有满足一定的条件才是安全的。
5低压配电系统保护接地
接地故障保护主要关注的是接地电阻，理论上低压系统接地电阻从0.1-1 000Ω都能够对接地故障有效保护，所以接地电阻的大小不是问题。但是高低压共用接地装置时，高压侧出现接地故障产生的过电压可能造成绝缘损坏，因此规定接地电阻不大于4Ω。电击防护主要关注的是接触电压。规范要求建筑物内的低压电气装置应采用总等电位联结系统，目的是尽量减小接触电压，在采用GB/T 17045—2006《电击防护装置和设备的通用部分》第5.2.2条规定的等电位措施后，仍然不能满足接触电压和跨步电压要求时，应采用电位均衡措施。《交流电气装置的接地设计规范》第7.2.6条规定：高压为有效接地系统，低压采用等电位联结的TN系统可以和高压设备保护接地共用接地装置，TT、IT系统低压电源的中性点严禁与高压设备的保护接地共用接地装置。这里对IT系统的说法值得商榷，IT系统中性点本来就不允许接地，在采用等电位联结时，用电设备的保护接地与高压保护接地共用并无大碍。北京地区四环以内大部分10 k V高压电源已采用小电阻接地系统，做变电所设计时应引起注意。
6结论
本文从认为目前一些规范标准中所说的等电位联结的做法，并没有实现真正的等电位，采用电位均衡才是降低接触电压有效措施。
参考文献
[1]罗文亮.基于低压配电网的OFDM调制技术及其应用研究[D].西安理工大学，2010.
[2]徐余丰.无功补偿设备控制方案及调试装置的开发和应用探讨[D].浙江大学，2009.
[3]施凌鹏.基于网格的低压电网广域后备电流保护的分析[D].上海交通大学，2008.
[4]何超军.电力系统二次设备的机电暂态仿真建模[D].天津大學，2008.
[5]曹舒眉.微机型低压电动机保护装置在石化电力系统中的应用[J].电气开关，2005（06）：33-35.
[6]杨帆，张丽春，张嘉星.中、低压电力系统短线路方向纵联保护的应用[J].包钢科技，2005（01）：69-71.
（作者单位：无锡三新供电服务有限公司）