配電系統(tǒng)為什么要做重復(fù)接地？終于有人講清楚了

民用建筑電氣設(shè)計(jì)中，依據(jù)GB/T50065-2011《交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》第7.2.2條要求，配電變壓器設(shè)置在建筑物外其低壓采用TN系統(tǒng)時(shí)，低壓線路在引入建筑物處，PE或PEN應(yīng)重復(fù)接地，接地電阻不宜超過(guò)10Ω。

我們知道，TN系統(tǒng)在進(jìn)線處做重復(fù)接地，可以使PE線在故障時(shí)的對(duì)地電位更接近于地電位，那么我們通過(guò)計(jì)算TN系統(tǒng)在進(jìn)線處做重復(fù)接地和不做重復(fù)接地時(shí)的室內(nèi)總進(jìn)線配電箱的PE排對(duì)地電位和用電設(shè)備金屬外殼電壓值的大小來(lái)比較一下，看看重復(fù)接地是否能降低用電設(shè)備金屬外殼的對(duì)地電位。那么為什么要做重復(fù)接地呢？下面就針對(duì)TN系統(tǒng)是否做重復(fù)接地對(duì)室內(nèi)配電設(shè)備安全運(yùn)行的影響來(lái)分析一下。

（1）TN-C-S系統(tǒng)在進(jìn)線處不做重復(fù)接地

（圖一）當(dāng)室內(nèi)用電設(shè)備正常供電時(shí)，電流I通過(guò)PEN線返回變壓器，這時(shí)在PE排上會(huì)產(chǎn)生電位，其值Ut=I*R2。 （圖一）當(dāng)室內(nèi)用電設(shè)備出現(xiàn)相線碰殼時(shí)，故障電流Id通過(guò)PE線和PEN線返回變壓器，在用電設(shè)備金屬外殼產(chǎn)生的電壓Uf=Id*R1+Id*R2。

R1----PE排至用電設(shè)備的PE線的電阻；

R2----變壓器至總進(jìn)線處PE排的PEN線的電阻；

Ut----不做重復(fù)接地時(shí)PE排的對(duì)地電位；

Uf----不做重復(fù)接地時(shí)用電設(shè)備金屬外殼的電壓。

（2）TN-C-S系統(tǒng)在進(jìn)線處做重復(fù)接地

（圖二）當(dāng)室內(nèi)用電設(shè)備正常供電時(shí)，電流I通過(guò)PEN線返回變壓器，這時(shí)在PE排上會(huì)產(chǎn)生電位，但因?yàn)榇薖E排做了重復(fù)接地（相當(dāng)于Ra與Rb串聯(lián)再與R2并聯(lián)），那PE排上的對(duì)地電位就變成了Ra的電壓降，為R2電壓降的分壓，其值Ut’=I * R2 * Ra/(Ra+Rb)。 （圖二）當(dāng)室內(nèi)用電設(shè)備出現(xiàn)相線碰殼時(shí)，故障電流Id通過(guò)PE線和PEN線返回變壓器，但因?yàn)榇薖E排做了重復(fù)接地（相當(dāng)于Ra與Rb串聯(lián)再與R2并聯(lián)），那PE排上的對(duì)地電位就變成了Ra的電壓降，為R2電壓降的分壓，在用電設(shè)備金屬外殼產(chǎn)生的電壓Uf’=Id*R1+Id*R2* Ra/(Ra+Rb)。

R1----PE排至用電設(shè)備的PE線的電阻；

R2----變壓器至總進(jìn)線處PE排的PEN線的電阻；

Ut’----做重復(fù)接地時(shí)PE排的對(duì)地電位；

Uf’---做重復(fù)接地時(shí)用電設(shè)備金屬外殼的電壓。

（3）兩種情況比較

1）從以上分析可知，在用電設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，做了重復(fù)接地，PE排的對(duì)地電位降低值為：

Ut-Ut’=I*R2 - I * R2 * Ra/(Ra+Rb) =I * R2 * Rb/(Ra+Rb)

假設(shè)系統(tǒng)接地電阻Rb為4Ω，重復(fù)接地電阻為10Ω，那么做了重復(fù)接地的PE排對(duì)地電位與不做重復(fù)接地的PE排對(duì)地電位的比值為：

Ut’/Ut=[I * R2 * Ra/(Ra+Rb)] / I*R2= Ra/(Ra+Rb)=10/(10+4)=0.71

即做了重復(fù)接地時(shí)，PE排對(duì)地電位降到了不做重復(fù)接地時(shí)的0.71倍。

2）當(dāng)室內(nèi)用電設(shè)備出現(xiàn)相線碰殼時(shí)，做了重復(fù)接地，在用電設(shè)備金屬外殼產(chǎn)生的電壓降低值為：

Uf-Uf’=[Id*R1+Id*R2] - [Id*R1+Id*R2* Ra/(Ra+Rb)]=Id*R2* Rb/(Ra+Rb)

假設(shè)系統(tǒng)接地電阻Rb為4Ω，重復(fù)接地電阻為10Ω，為方便計(jì)算，我們假設(shè)R1=R2,那么做了重復(fù)接地的用電設(shè)備金屬外殼電壓與不做重復(fù)接地的用電設(shè)備金屬外殼電壓的比值為：

Uf’/Uf=[Id*R1+Id*R2* Ra/(Ra+Rb)] /[Id*R1+Id*R2] =[1+ Ra/(Ra+Rb)] / [1+1]=0.85

即做了重復(fù)接地時(shí)，用電設(shè)備金屬外殼電壓降到了不做重復(fù)接地時(shí)的0.85倍。

（4）TN-S系統(tǒng)重復(fù)接地分析

以上是對(duì)TN-C-S系統(tǒng)的重復(fù)接地分析，如果換成TN-S系統(tǒng)，因?yàn)門N-S系統(tǒng)的PE線和N線在變電所處就已經(jīng)分開(kāi)，因此設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，PE線上是沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)的，那么正常運(yùn)行時(shí)PE排就不存在對(duì)地電位了。當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生相線碰殼時(shí)，其分析方法與TN-C-S一致，此處不再重復(fù)計(jì)算。

（5）小結(jié)

通過(guò)以上計(jì)算可以得知，在低壓總進(jìn)線處設(shè)置PE或PEN線的重復(fù)接地確實(shí)能降低PE線的對(duì)地電位，對(duì)TN系統(tǒng)的配電安全來(lái)說(shuō)有益無(wú)害，而PE或PEN線的重復(fù)接地并不難實(shí)現(xiàn)，PE或PEN線只要與總等電位端子箱MEB做等電位聯(lián)結(jié)即可實(shí)現(xiàn)重復(fù)接地，因?yàn)镸EB是與接地網(wǎng)和進(jìn)出建筑物的地下金屬管道等相連接，而這些地下的金屬管道也是現(xiàn)成的良好接地體，另外TN系統(tǒng)的重復(fù)接地是PE線或PEN線，而不能是中性線（N線）。

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