[摘要]文章介紹10kV配電網(wǎng)小電阻接地系統(tǒng)的特點，闡述經(jīng)小電阻接地的10kV網(wǎng)絡(luò)內(nèi)變電所發(fā)生接地短路時，在用戶內(nèi)引起的電擊和絕緣擊穿危險及其防范措施。

[關(guān)鍵詞]10KV配電網(wǎng)；中性點接地方式；小電阻接地

[作者簡介]楊彩珍，?？谑谐鞘幸?guī)劃設(shè)計研究院東莞設(shè)計部助理工程師，研究方向：建筑電氣設(shè)計，廣東東莞，523120

[中圖分類號]TM72[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1007-7723(2009)05—0162-0002

一、引言

新修訂的DI／F620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合標(biāo)準(zhǔn)》，提出了主要由電纜線路構(gòu)成的6～35kV送、配電系統(tǒng)，單相接地故障電容電流較大時，可采用低電阻接地方式。但同時也指出應(yīng)考慮供電可靠性要求、故障時瞬態(tài)電壓和瞬態(tài)電流對電氣設(shè)備的影響、對通信的影響及本地的運(yùn)行經(jīng)驗等。

二、對重復(fù)接地的影響

重復(fù)接地是指在TN系統(tǒng)中，為確保公共PE線或PEN線安全可靠，除在電源中性點進(jìn)行工作接地外，還必須在PE線或PEN線適當(dāng)?shù)牡胤竭M(jìn)行必要的重復(fù)接地。其主要目的是防止PE線或PEN線發(fā)生斷線時所有設(shè)備發(fā)生一相碰殼，接在斷線后面的所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分都將呈現(xiàn)接過于相電壓的對地電壓的危險。如果進(jìn)行重復(fù)接地，在發(fā)生上述同樣的故障時，若設(shè)中性點接地電阻Rd與重復(fù)接地電阻R'd相等，則斷線后面的PE線或PEN線的對地電壓，亦即設(shè)備外殼的電壓為相電壓的1／2，并且將產(chǎn)生較大的短路電流，使繼電器保護(hù)動作切除故障，危險程度大大降低。如果考慮到系統(tǒng)采用多點重復(fù)接地的情況，則設(shè)備外殼的電壓更低，安全性能更好。

采用重復(fù)接地后，10KV側(cè)發(fā)生單相接地短路時，如果低壓側(cè)PE線完好，假設(shè)Rd=R'd=2，并且不計及PE線的阻抗，則總接地電阻為Rd／2=1，接地電壓uf約為不重復(fù)接地的1／2，即uf的值明顯降低。對于多點重復(fù)接地的情況，由于總等值接地電阻更低，相應(yīng)的接地電壓也更低，而在PE線斷線的情況下，其運(yùn)行方式相當(dāng)于IT系統(tǒng)。

從上述分析可知，由于10 kV系統(tǒng)從小電流接地系統(tǒng)改為大電流接地系統(tǒng)，單相接地電流可高達(dá)上百甚至上千安培。同時，我國多年來一直采用10kV系統(tǒng)與低壓380V系統(tǒng)共用一個接地網(wǎng)。在上述短路電流的作用下，該接地電網(wǎng)的電壓值將高達(dá)上千伏，且故障的切除時間一般在0.6～1.5 s。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，明顯達(dá)不到安全標(biāo)準(zhǔn)。因此，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧?，以消除其對低壓電網(wǎng)安全的影響。

三、防范TN系統(tǒng)用戶人身電擊事故的安全措施

為防范TINT系統(tǒng)用戶人身電擊事故的發(fā)生，可采用以下防范措施：

(一)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)是近30年國際上推廣采用的用電安全措施，IEC標(biāo)準(zhǔn)和一些發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定在建筑物電氣裝置內(nèi)必須實施總等電位聯(lián)結(jié)。這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。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)備了人工接地極，也需要先接至引母排再經(jīng)配電箱PE母排接至各電氣設(shè)備外殼上。接地母排即建筑物的參考電位點。這樣做后，當(dāng)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。當(dāng)變電所10KV側(cè)接地短路的故障Uf沿圖中PEN線和PE線傳導(dǎo)至電氣設(shè)備外殼時，圖中劃線所示的等電位聯(lián)結(jié)會使人的手、足觸及的都是uf電位，不論其值多大，不存在電位差，電擊事故自然無從發(fā)生。

(二)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)10kV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3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不會發(fā)生。

四、防范TT系統(tǒng)用戶設(shè)備絕緣擊穿事故的安全措施

第一，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IT系統(tǒng)用戶SPD的裝用方式改為圖4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3 kv至3.5 kV。這樣變電所10kV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(hù)了壓敏電阻SPD，而對雷電過電壓的防護(hù)卻不受影響。

第二，如在變電所內(nèi)采取措施，即將其保護(hù)接地和工作接地分開設(shè)置，則變電所供電范圍內(nèi)的IT系統(tǒng)用戶將不受變電所10kV側(cè)接地短路產(chǎn)生的過電壓對設(shè)備絕緣的危害。

五、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。低壓配電線路接大地短路，用戶內(nèi)設(shè)備碰外殼短路也可在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)引起故障電壓，但變電所10KV側(cè)接地短路故障電壓的幅值最高，危害也最大。

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IT系統(tǒng)，在，IT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方面的技術(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)的工作接地分開。

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