根據(jù)王老先生的文章刪減,，原文較長。

1TN系統(tǒng)內(nèi)的人身電擊危險

TN系統(tǒng)分TN—C,、TN—C—S和TN—S三種,。本文所舉為最常用的TN—C—S統(tǒng)，如圖1所示,。就本文討論的內(nèi)容而言,，三種TN系統(tǒng)的情況相同。

10/0.4kV變電所（以下簡稱變電所）既是10kV配電系統(tǒng)的負荷側(cè),，也是220/380V配電系統(tǒng)的電源側(cè),，因此它需作10kV側(cè)的設(shè)備外殼的安全接地，也需作220/380V側(cè)的工作接地,。在不接地的10kV網(wǎng)絡(luò)內(nèi)接地短路電流小,，這兩個接地通常合用一個接地極。在經(jīng)低電阻接地的系統(tǒng)內(nèi)（以下簡稱接地系統(tǒng)）,，如果變電所10kV側(cè)發(fā)生圖1所示的接地短路,，設(shè)短路電流為600A，設(shè)變電所接地電阻為2Ω,，接地電阻R_B上的電壓降U_f=I_d.R_B=600×2=1200（V）,，此U_f將沿圖1中PEN線和PE線傳導(dǎo)至用戶電氣設(shè)備外殼，可能造成對用戶的電擊事故,。

2 防范TN系統(tǒng)用戶人身電擊事故的安全措施

（1）在用戶建筑物內(nèi)實施總等電位聯(lián)結(jié)

等電位聯(lián)結(jié)不僅是用電安全的需要,，也是建筑物防雷和信息技術(shù)裝置抗干擾的需要,。圖2為其示例,，在建筑物總配電箱近旁設(shè)置一銅質(zhì)的接地母排，母排上有若干接線端子,，分別用等電位聯(lián)結(jié)線接至總配電箱PE母排,、各類金屬管道、建筑金屬結(jié)構(gòu)等金屬導(dǎo)電部分上,。如果設(shè)置了人工接地極,，也需先接至此母排再經(jīng)配電箱PE母排接至各電氣設(shè)備外殼上。此接地母排即建筑物的參考電位點,。這樣做后,，當電氣設(shè)備外殼或其他金屬導(dǎo)電部分出現(xiàn)異常電位時，因這些部分的電位接近或相等,，人體同時觸及不同導(dǎo)電部分時的電擊危險即可消除或減輕,。如圖3所示，當變電所10kV側(cè)接地短路的故障電壓U_f沿圖中PEN線和PE線傳導(dǎo)至電氣設(shè)備外殼時,，圖中點劃線所示的等電位聯(lián)結(jié)會使人的手,、足觸及的都是U_f電位，不論U_f值多大,，不存在電位差,，電擊事故自然無從發(fā)生。

（2）在用戶建筑物外采用局部TT系統(tǒng)

用戶建筑物外的部分，IEC稱作等電位作用區(qū)以外部分,。它不具備等電位聯(lián)結(jié)作用,。如圖4所示，發(fā)生同樣的變電所接地短路時,，人手觸及的電位是U_f,，另一手和雙足接觸的卻是地電位，電擊事故往往難以避免,。為此應(yīng)如圖4所示,，在戶外部分采用局部TT系統(tǒng)，即戶外電氣設(shè)備的外殼不接來自變電所的PE線,，而接在戶外另打接地極的PE線,，這樣就不致發(fā)生Uf危險電位引起的電擊事故。

TT系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備如果絕緣損壞發(fā)生接地短路時,，短路電流以大地為通路,，幅值很小，用戶低壓斷路器或熔斷器難以迅速切斷電源,。為此必須在戶外部分線路上裝用動作電流不大于30mA的漏電保護器,。

（3）在變電所內(nèi)分開設(shè)置10kV側(cè)的安全接地和低壓側(cè)的工作接地

上述電氣危險是因變電所內(nèi)10 kV側(cè)的安全接地和低壓側(cè)的工作接地合用一個接地極而引起的。如果將這兩個接地分開設(shè)置,，如圖5所示,，則10kV側(cè)的危險電位不可能傳導(dǎo)至用戶，用戶的電氣事故自然無從發(fā)生,。

 3  TT系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備絕緣擊穿危險

所謂TT系統(tǒng)即電源中性點的工作接地和用戶電氣設(shè)備外殼的安全接地都分別直接接大地,，兩個接地互不關(guān)連的接地系統(tǒng)。由于兩個接地互不關(guān)連,，TT系統(tǒng)不存在上述TN系統(tǒng)用戶的電擊危險,，但卻存在用戶電氣設(shè)備的絕緣因工頻過電壓而被擊穿的危險。當變電所發(fā)生10kV側(cè)接地短路時,，圖6所示的TT系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備絕緣將承受Us=Uf+220,。IEC標準規(guī)定一般低壓電氣設(shè)備允許工頻過電壓和切斷時間如下表1值：

表1

注：U_o為相電壓

近些年出現(xiàn)的另一種絕緣擊穿危險,。由于對過電壓敏感的電子計算機之類的信息設(shè)備的大量應(yīng)用，一些低壓用戶在電源線路上裝設(shè)壓敏電阻之類的電涌防護器（SPD）,，以防瞬態(tài)雷電過電壓危害電子信息設(shè)備,。為避免產(chǎn)生雜散電流，除電源中性點外TT系統(tǒng)中性線是不允許接地的,，因此用戶電源線路中性線上也需裝設(shè)SPD,，如圖7（a）所示,。為降低雷電殘壓，SPD宜直接裝在用戶總配電箱母排間,。TT系統(tǒng)SPD的持續(xù)工作電壓U_c≥1.5U₀,，取U_c為350V，如仍按圖7（a）的方式裝用SPD,，則10kV接地系統(tǒng)發(fā)生接地短路時,，上述U_f+220 V的工頻暫態(tài)過電壓就能使SPD導(dǎo)通放電，其放電時間不是雷電瞬態(tài)過電壓的幾十微秒而是幾百毫秒,，將因放電能量過大而導(dǎo)致SPD擊壞事故,，目前一些用戶內(nèi)裝的SPD在無雷時也被燒壞，可能正是這個原因,。

圖7  TT系統(tǒng)內(nèi)避雷器的設(shè)置

4防范TT系統(tǒng)用戶設(shè)備絕緣擊穿事故的安全措施

（1）如果變電所內(nèi)不采取措施,，可在用戶處采取局部措施來防范。例如為防止某些用戶的SPD被擊穿,，可將TT系統(tǒng)用戶SPD的裝用方式改為圖7（b）的方式,，即在三個相線和中性線間各安裝一個壓敏電阻SPD，在中性線和PE線間則安裝一個滑動火花間隙,?；瑒踊鸹ㄩg隙的動作電壓較高，為3kV至3.5kV,。這樣變電所10 kV側(cè)接地短路引起工頻過電壓幅度不足以使滑動火花間隙動作放電,，從而保護了壓敏電阻SPD，而對雷電過電壓的防護卻不受影響,。

（2）如在變電所內(nèi)采取措施,，即將其保護接地和工作接地分開設(shè)置，則變電所供電范圍內(nèi)的TT系統(tǒng)用戶將不受變電所10 kV側(cè)接地短路產(chǎn)生的過電壓對設(shè)備絕緣的危害,。

5結(jié)論和建議

10kV配電網(wǎng)絡(luò)采用接地系統(tǒng)后變電所內(nèi)如發(fā)生接地短路，對TN系統(tǒng)用戶將引起人身電擊危險,；對TT系統(tǒng)用戶將引起設(shè)備絕緣擊穿危險,，用戶發(fā)生事故后，事故原因往往很難查明,。

對這種故障電壓危害的防范可在用戶處采取措施,，例如在TN系統(tǒng)用戶建筑物內(nèi)實施總等電位聯(lián)結(jié)，建筑物外采用局部TT系統(tǒng),，在TT系統(tǒng)用戶內(nèi)改變避雷器裝用方式等,。但低壓用戶一般不熟悉電氣安全技術(shù)，指望用戶采取正確措施防范事故是不現(xiàn)實的,。簡單徹底的防范措施是在變電所內(nèi)將10kV側(cè)安全接地同低壓側(cè)工作接地分開,。在變電所做兩個接地并不困難,，具體做法是在10/0.4kV變電所內(nèi)變壓器引出的低壓中性線與地和設(shè)備外殼絕緣，將配電盤中性線母排引出單芯絕緣電纜接至戶外低壓工作接地專用的接地極上,，也可自靠近變電所的架空線電桿中性線引下直接地線另打接地板,。應(yīng)注意兩個接地極之間的距離至少不小于10m，但引出的接地線不宜過長,，以盡量降低在這段線上的雷電殘壓Ldi/dt,。

并非接地系統(tǒng)10 kV變電所都需分設(shè)兩個接地板。歐洲一些發(fā)達國家城市低壓公用網(wǎng)絡(luò)采用TT系統(tǒng)并在變電所分設(shè)兩個接地,。但建筑物內(nèi)的變電所則是合用一個接地,，并在建筑物內(nèi)采用TN系統(tǒng)，如圖8所示的一高層建筑內(nèi)變電所的情況,。這是由于處于在同一建筑物內(nèi)的變電所兩個接地和用戶設(shè)備的安全接地?zé)o法分開,，而在實施了總等電位聯(lián)結(jié)后，全建筑物處于同一電位,，10kV接地故障電壓以已不足為害的原故,。