（一） 基本概念
接地就是把电气设备的某一部分通过接地装置与大地作良好的连接；接零就是将电气 设备正常不带电的金属部分通过保护线与电源中性线相连接。接地与接零按作用可分为: 工作接地、保护接地、重复接地、防雷接地、防静电接地和保护接零等。
（二） 低压配电系统接地型式
低压电网是人们接触机会最多的电网。低压电网接地系统的设计与用电安全有密切的 关系。按照国际电工委员会（IEC）的规定.低压配电系统常见的接地形式有三种.即 TT系统、IT系统和TN系统。工业与民用建筑中的380/220V低压配电系统，为防止用 电设备因绝缘损坏而使人触电的危险，多采用中性点直接接地系统。
（三）接地系统安全要求
1・IT系统
在IT系统中，应将电气设备外壳接地，形成保护接地方式，以有效提高设备安全 性。在TT系统中，同样须对电气设备采用保护接地。
但是，在IT系统采用保护接地时，若 同一台变压器供电的两台电气设备同时发 生碰壳接地，则两台设备外壳都要承受大 于0.866LA（S是相电压）的电压.对人 身安全不利，而且容易对周围金属构件 （如电线管）发生火花放电，引起火灾。解 决方法是：采用金属导线将两个保护接地 的接地体直接连接（如图24-26所示）.形 成共同接地方式，使两相分别接地变成相
间短路，促使保护装置迅速动作.切除设备电源，以达到安全目的。
2. TN系统
在TN系统中，应对电气设备采取保护接零，同时须与熔断器或自动空气开关等保护 装置配合应用，才能起到有效的保护作用。
在TN系统中.不能采用有些设备保护接地、有些设备保护接零的不合理接地方式。 其原因是，由同一台发电机.或同一台变压器，或同一段母线供电的线路不应采用两种工 作制.否则，当采用保护接地措施的设备发生碰壳接地时.设备外壳和接地线上会长期存 在危险电压，也会使采用保护接零措施的设备外壳电压升高，扩大故障范围。
TN系统将电气设备外壳与N (PEN) 线相接，可以使漏电设备从线路中迅速切除， 但并不能避免漏电设备对地危险电压的存在. 同时当N (PEN)线断线的情况下.设备外 壳还存在着承受接近相电压的对地电压.继 电保护的动作时间也没有达到最低程度。为 了使TN系统中电气设备处于最佳的安全状 态.还必须对其N (PEN)线进行重复接地， 也就是将TN系统中N (PEN)线上一处或
多处通过接地装置与大地再次连接，如图24・27所示。
当电网中发生绝缘损坏使电气设备外壳带电时，与单纯接零措施相比较，重复接地可 以进一步降低中性线的对地电压，安全性提高了；如果能使重复接地电阻值降低，则安全 性更高，因而在线路中多处重复接地可以降低总的重复接地电阻。当中性线(PEN线) 发生断线故障时.重复接地可使危害的程度减轻，对人身安全有利。
一般.重复接地可以从PEN线上直接接地，也可以从电气设备外壳上接地。户外架 空线宜在线路终端接地，分支线宜在超过200m的分支处接地，高压与低压线路宜在同杆 敷设段的两端接地。以金属外皮作中性线的低压电缆.也要重复接地。工厂车间内宜采用 环型重复接地，中性线与接地装置至少有两点连接。
4. 中性线的选择
变压器中性点引出的中性线可采用钢母线；工厂车间若为TN-C-S系统，则行车轨 道、金属结构构件可选作保护接地线，设备外壳都与它相连，外壳不会有危险电压。
专用中性线的截面应大于相线截面的一半；四芯电缆的中性线与电缆钢铠焊接后，也 可作为TN系统的N (PEN〉线；金属钢管也可以作为中性线使用，但爆炸危险环境N 线和PEN线必须分开敷设。
严格讲，在TN系统的PEN线上不允许装设开关和熔断器.否则会使接零设备上呈 现危险的对地电压。在380/220V系统中的PEN线和具有接零要求的单相设备，不允许 装设开关和熔断器。如果装设自动开关，只有当过流脱扣器动作后能同时切断相线时，才 允许在PEN线上装设过流脱扣器。
(四) 接地故障火灾预防
1. 接地故障火灾成因
接地装置是由接地体和接地线两部分组成的，其基本作用是给接地故障电流提供一条 经大地通向变压器中性接地点的回路；对雷电流和静电电流唯一的作用是构成与大地间的 通路。无论哪种电流•当其流过不良的接地装置时・均会形成电气点火源，引起火灾。由 接地故障形成电气点火源的常见现象如下：
（1） 当绝缘损坏时，相线与接地线或接地金属物之间的漏电，形成火花放电；
（2） 在接地回路中，因接地线接头太松或腐蚀等.使电阻增加形成局部过热；
（3） 在高阻值回路.流通的故障电流沿邻近阻抗小的接地金属结构流散时，若是向煤 气管道弧光放电，则会将煤气管击穿.使煤气泄漏而着火；
（4） 在低阻值回路.若接地线截面过小，会影响其热稳定性.使接地线产生过热 现象。
因此.一般要求接地装置连接町靠.具有足够的机械强度、载流量和热稳定性.采用 防腐、防损伤措施.达到有关安全间距要求。
必须说明.即使接地装置完善.如果接地故障得不到及时的切除.故障电流会使设备 发热，甚至产生电弧或火花，同样会引起电气火灾。
2. 接地故障火灾预防措施
（1） 基本措施
在接地系统设计时.要按下列基本原则综合考虑保护措施•确保系统安全。
1） TT系统、IT系统中，电气设备应采用保护接地或共同接地措施。
2） TN系统中，电气设备应采用保护接零或重复接地措施。
3） TN系统中.不能采用有些设备接地、有些设备接零的不合理接地方式。
4） TN系统中，在PEN线上不要装设开关和熔断器.防止接零设备上呈现危险的对 地电压。
（2） 接地装置安全要求
一般，对接地装置的安全要求如下：
1） 可靠性连接
为保证导电的连续性.接地装置必须连接可靠。一般均采用焊接，其搭接长度，扁 钢为其宽度的2倍.圆钢为其直径的6倍。当不宜焊接时.可以用螺栓和卡箍连接，并 应有防松措施.确保电气接触良好。在管道上的表计和阀门法兰连接处.可使用塑料 绝缘垫，以提高密封性.并用跨接线连通电气道路；建筑物伸缩缝处，同样要敷设跨 接线。
2） 机械强度
接地线和零线宜采用钢质材料，有困难时可用铜、铝.但埋地时不能用裸铝.因易腐 蚀。对移动设备的接地线和零线应采用0・75〜1.5mm2以上的多股铜线。电缆线路的零线 可用专用芯线或铅、铝皮。接地线最小截面应符合有关规定。
3） 防腐与防损伤
对于敷设在地下或地上的钢制接地装置，最好采用镀锌元件.焊接部位应作防腐处 理，如涂刷沥青油或防腐漆等；在土壤的腐蚀性比较强时，应加大接地装置的截面，特别 在使用化学方法处理土壤时.要注意提高接地体的耐腐蚀性。
在施工设计中，接地线和零线要尽量安在人易接触且又容易检査的地方。在穿越铁 路、墙或跨越伸缩缝时可用角钢、钢管加以保护.或弯成弧状.以防机械损伤和热胀冷缩 造成机械应力，将苴破坏。对明敷接地线应涂成黑色.零线涂成淡蓝色.这样既可作为接 地线和零线的标志.又可防腐。
4） 安全距离
接地体与建筑物的距离不宜小于l・5m・接地线与独立避雷针接地线之地中距离不应 小于3m。独立避雷针及其接地装置与道路或建筑物出入口等的距离应大于3m。接地干线 至少应在不同的两点与接地网相连接。自然接地体至少应在不同的两点与接地干线相 连接。
有时防雷接地与电气设备接地装眩要连接在一起.这时每个接地部分应以单独接地线 与接地十线相连.不得在一个接地线中串接几个需要接地部分。
5） 足够的载流量和热稳定性
在接地短路保护系统中.与设备和接地极连接的钢、铜、铝接地线.在流过单相短路 电流时.由于作用的时间较长.会使接地线温度升高.所以规定接地线敷设在地上部分不 超过1501・敷设在地下的不超过1009,并以此允许温度校验其载流量和选择截面。
对中性点不接地的低压电气设备，接地干线的截面按供电电网中容量最大线路的相线 允许载流戢的1/2确定；单独用电设备接地支线的截面不应低于分支供电相线的1/3。实 际上.接地线的截面一般不大于下列数值：钢：lOOmn?、铝：35mm\铜：25mm2o这 时无论从机械强度还是热稳定角度，都能满足要求。
（3） 等电位连接
低圧配电系统实行等电位连接，对防止触电和电气火灾事故的发生具有重要作用。等 电位连接可降低接地故障的接触电压，从而减轻由于保护电器动作带来的不利影响。
等电位连接有总等电位连接和辅助等电位连接两种。所谓总等电位连接.是在建筑 物的电源进户处将PE干奘 接地F线、总水管、总煤气管、供暖和空调立管相连接, 建筑物的钢筋和金属构件等也与上述部分相连.从而使以上部分处于同一电位。总等 电位连接是一个建筑物或电气装置在采用切断故障电路防人身触电和火灾事故措施中 必须设St的。
所谓辅助等电位连接则是在某-•局部范围内将上述管道构件作再次相同连接.它作为 总等电位连接的补充.用以进一步提高用电安全水平。
（4） 剩余电流监测
低压配电系统中.有时熔断器和自动开关不能及时、安全地切除故障电路.为此低压 电网中nJ使用剩余电流监测装置来防止剩余电流引起的触电和火灾事故。
装设剩余电流监测装置.可提高用电安全水平.提高TN系统和TT系统单相接地故 障保护灵敏度；可解决环境恶劣场所的安全供电问题；可解决手握式、移动式电器的安全 供电问题；可避免相线接地故障时设备带危险的高电位以及避免人体直接接触相线所造成 的伤亡事故。
剩余电流保护器是针对低压用电回路的接地故障，利用对地短路电流或泄漏电流而自 动切断电路的一种电气保护装置。剩余电流保护器按其工作原理分为电压型和电流型两 种.目前多用电流熨剩余电流保护器。
低压配电系统中，剩余电流是客观存在的.且有一定规律。一般.电气设备正常运行 时.供电干线始端和末端的剩余电流均有可能大于人身安全电流和防火安全电流指标。因 此，采用剩余电流监测保护装置可以从技术角度有效监测其带来的电气火灾危险，预防接 地故障火灾事故发生。
剩余电流监测保护装置有防触电和防火两种功能用途.它检测的是漏电流，而不是不 平衡电流。以人身安全电流为动作值的一般称防触电保护器；以防火安全电流为动作值的 则称为防火保护器；当有报警功能时，又叫剩余电流式电气火灾报警器。
目前.我国的下列工程建设标准中对采用剩余电流监测装置已作出相关规定：
1） 《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008的规定
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008要求.在下列建筑物的电源进线处为避免接 地故障引起的电气火灾危险应设剩余电流动作报警器：
① 住宅.公寓等居住建筑；
② 医院及疗养院；
③ 剧场.影院等大型娱乐场所；
④ 图书馆.瞎物馆.美术馆等大型文化场所，商场、超市等大型场所；
⑤ 地下汽车停车场。
同时要求，为防范电气火灾危险，在限制布线系统中接地故障电流引起后果的地方. 剩余电流动作报警器的额定剩余电流动作值不应超过0. 5A；多级装设的剩余电流动作保 护器.应在时限和剩余电流动作值有选择性配合；剩余电流动作保护器的选择和回路划 分，应做到在主要回路所接的负荷正常运行时.其预期可能出现的任何对地泄漏电流均不 致引起保护电器的误动作。特别提出的是，为了确保消防电源的连续供电.消防电气设备 的剩余电流动作保护装置.只发出动作信号而不自动切断电源。
2） 《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013的规定
《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116—2013规定：
① 剩余电流式电气火灾监控探测器应以设置在低压配电系统首端为基本原则.宜设 置在第一级配电柜（箱）的出线端。在供电线路泄漏电流大于500mA时.宜在其下一级 配电柜（箱）设置。
② 剩余电流式电气火灾监控探测器不宜设置在IT系统的配电线路和消防配电线 路中。
③ 选择剩余电流式电气火灾监控探测器时.应计及供电系统自然漏流的影响.并应 选择参数合适的探测器；探测器报警值宜为300〜500mA。
•④具有探测线路故障电弧功能的电气火灾监控探测器，其保护线路的长度不宜大 于 100m。
综合上述规范要求并考虑国际电工委员会提出的两级或三级漏电保护要求，建议在 建筑中供电干线及分支线上，漏电火灾监测装置的动作值宜在0・5〜1.5A、动作延时 宜在0・5〜5s之间选用。一般.剩余电流式火灾报警装置的实际动作值都应大于上述推 荐值，否则将会出现供电干线及分支线频繁跳闸.使设备无法工作。同时.如果剩余 电流（漏电流）持续时间过长，触电和引发火灾的可能性依然存在，而且正常情况下 漏电引起火灾也是可能的。因此.选择优良的剩余电流式火灾报警装置.并进行合理 安装是十分必要的。
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