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[論文摘要]中低壓電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地情況和保護(hù)措施直接關(guān)系到電力用戶的用電質(zhì)量和安全，尤其是工廠供電和農(nóng)村用電，中性點(diǎn)接地情況和低壓用電保護(hù)就更為重要。
隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的運(yùn)行特性的要求越來(lái)越高。中低壓電網(wǎng)又與我們的生產(chǎn)、日常生活息息相關(guān)。而中低壓電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地情況和保護(hù)措施與電網(wǎng)的運(yùn)行特性密不可分。本文就我國(guó)的中低壓電網(wǎng)接地方式和用電安全進(jìn)行分析。
一、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地的種類及特點(diǎn)
電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式可分為兩大類，即大電流接地方式和小電流接地方式，而大電流接地方式又可細(xì)分為中性點(diǎn)直接接地和中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地；小電流接地方式可細(xì)分為中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)諧振接地和中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地。當(dāng)接地故障發(fā)生時(shí)，限制非故障相的工頻過(guò)電壓水平與限制單相接地故障電流是矛盾的兩方面，兩者很難兼顧。綜合考慮經(jīng)濟(jì)及技術(shù)因素，我們認(rèn)為在電網(wǎng)中，對(duì)于電壓等級(jí)較高的電力系統(tǒng)，其主要矛盾是限制工頻電壓的升高和降低絕緣水平；而對(duì)于電壓等級(jí)較低的電力系統(tǒng)，主要矛盾則轉(zhuǎn)化為限制單相接地故障電流的危害性，而降低絕緣水平則成為次要矛盾，這是電力系統(tǒng)求得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的理論基礎(chǔ)。對(duì)于中壓電網(wǎng)而言，電力設(shè)備絕緣強(qiáng)度受經(jīng)濟(jì)因素的制約作用相對(duì)較小，工頻電壓升高的不良影響明顯降低，因此限制單相接地故障電流及其一系列危害作用的任務(wù)就顯得十分重要，對(duì)于低壓電網(wǎng)主要限制人身觸電電流和對(duì)故障相的檢測(cè)就尤為重要。
二、我國(guó)各種電壓等級(jí)供電線路的接地方式綜述
1、在110kv及以上的高壓或超高壓系統(tǒng)中，一般采用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，其目的是為了降低電氣設(shè)備絕緣水平，免除由于單相接地后繼續(xù)運(yùn)行而形成的不對(duì)稱性。
2、工廠供電系統(tǒng)采用電壓在1kv～35kv，如果工廠供電距離短，對(duì)地電容小(XC大)時(shí)，可以采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，單相接地電流小，這樣出現(xiàn)單相接地故障時(shí)可以運(yùn)行一段時(shí)間，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電可靠性，對(duì)通訊干擾也小。但是如果供電線路較長(zhǎng)，電網(wǎng)對(duì)地分布電容較大時(shí)，將使觸電電流和單相接地漏電電流大大增加，所以應(yīng)采用經(jīng)消弧線圈接地。煤礦井下采用中性點(diǎn)不接地方式。
3、1kv以下的供電系統(tǒng)(380／220伏)，除某些特殊情況下(井下、游泳池)，絕大部分是中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，主要是為了防止絕緣損壞而遭受觸電的危險(xiǎn)�，F(xiàn)有的接地和保護(hù)系統(tǒng)有IT接地型式、TT接地型式、TN-C接地型式、TN-S接地型式、TN-C-S接地型式。
三、我國(guó)中壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地情況分析
我國(guó)的中壓電網(wǎng)以35KV、10KV、6KV三個(gè)電壓等級(jí)應(yīng)用較為普遍，我國(guó)電氣設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定35KV電網(wǎng)如果單相接地電容電流大于10A，3KV10KV電網(wǎng)如果接地電容電流大于30A，都需要采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，流過(guò)接地點(diǎn)的電流較小，其特點(diǎn)是線路發(fā)生單相接地時(shí)，可不立即跳閘，按規(guī)程規(guī)定電網(wǎng)可帶單相接地故障運(yùn)行2小時(shí)。從實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和資料表明，當(dāng)接地電流小于10A時(shí)，電弧能自滅，因消弧線圈的電感的電流可抵消接地點(diǎn)流過(guò)的電容電流，若調(diào)節(jié)得很好時(shí)，電弧能自滅。對(duì)于中壓電網(wǎng)中日益增加的電纜饋電回路，雖然接地故障的概率有上升的趨勢(shì)，但因接地電流得到補(bǔ)償，單相接地故障并不發(fā)展為相間故障。在煤礦井下，因?yàn)榭臻g狹窄，人與電器的接觸比較頻繁，另外又存在可爆炸性氣體，所以我國(guó)煤礦安全規(guī)程規(guī)定煤礦井下變壓器禁止中性點(diǎn)接地，同時(shí)禁止由地面中性點(diǎn)接地的變壓器和發(fā)電機(jī)直接向井下供電。
四、我國(guó)低壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地情況分析
我國(guó)低壓電網(wǎng)主要是380／220伏系統(tǒng)，是農(nóng)村、企業(yè)、學(xué)校的主要用電系統(tǒng)，特別是農(nóng)村用電，我國(guó)農(nóng)村大多經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后，電力建設(shè)相對(duì)比較薄弱，用電安全就尤為重要，為了盡可能的減少觸電傷亡事故。下面對(duì)低壓用電系統(tǒng)的接線方式和保護(hù)措施進(jìn)行分析：
1、IT系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)性：接線特點(diǎn)是中性點(diǎn)不接地，設(shè)備采用外殼保護(hù)接地。該系統(tǒng)必須裝設(shè)絕緣監(jiān)視及接地故障報(bào)警或顯示裝置。主要優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)尉�觸電電流小，易于脫離，因而不易造成人身觸電重傷、死亡事故；保護(hù)接地的保護(hù)效果很好，能切實(shí)起到接地保護(hù)作用。缺點(diǎn)主要是：某相線接地后，其它相線對(duì)地電壓升高到倍，中性線的對(duì)地電壓升高到220V，此時(shí)將增加觸電的可能性和危害程度；低壓電網(wǎng)雷擊時(shí)，因雷電流難以泄漏而出現(xiàn)雷擊過(guò)電壓，造成低壓電網(wǎng)的絕緣擊穿。該系統(tǒng)適應(yīng)于沒(méi)有中性線輸出的純動(dòng)力用電處所。
2、TT系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及其適應(yīng)性：接線特點(diǎn)是中性點(diǎn)直接接地，設(shè)備外殼采用保護(hù)接地。主要優(yōu)點(diǎn)是能抑制高壓線與低壓線搭連或配變高低壓繞組間絕緣擊穿時(shí)低壓電網(wǎng)出現(xiàn)的過(guò)電壓；對(duì)低壓電網(wǎng)的雷擊過(guò)電壓有一定的泄漏能力；由于單相接地時(shí)接地電流比較大，可使保護(hù)裝置(漏電保護(hù)器)可靠動(dòng)作，及時(shí)切除故障。低壓電器外殼接地的保護(hù)效果不及IT系統(tǒng)。該系統(tǒng)適應(yīng)于有中性線輸出的單、三相用電的較大的村莊。加裝上漏電保護(hù)裝置，可收到較好的安全效果。
3、TN-C系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及其適應(yīng)性：接線特點(diǎn)是中性點(diǎn)直接接地，用電設(shè)備外殼與中性線相接(即保護(hù)接零)。當(dāng)發(fā)生碰殼故障時(shí)，單相短路電流可使該電器的短路保護(hù)裝置動(dòng)作，及時(shí)切除故障設(shè)備而避免觸電事故的發(fā)生，所以比TT系統(tǒng)中電器外殼的接地保護(hù)的效果要好一些。其缺點(diǎn)是當(dāng)發(fā)生中性線路斷線時(shí)，可能使斷路點(diǎn)下側(cè)的所有接中性線的電器的外殼帶電，因而增加人身觸電的可能性。但根據(jù)農(nóng)村用電具體情況，一旦中性線路斷線是很危險(xiǎn)的，所以農(nóng)村集體電網(wǎng)供電的電氣設(shè)備，應(yīng)采用保護(hù)接地，不得采用保護(hù)接零。
4、TN-S系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)性。接線特點(diǎn)是保護(hù)線與中性線分設(shè)，設(shè)備外殼與地線相接(即三相五線制)。TN-S系統(tǒng)具有TN-C系統(tǒng)的所有優(yōu)點(diǎn)，且因保護(hù)線與中性線分設(shè)，避免了TN-C系統(tǒng)中由于中線斷路會(huì)使斷路點(diǎn)以下接中性線設(shè)備的外殼可能帶電，而增加觸電可能性的問(wèn)題。缺點(diǎn)是由于增設(shè)了保護(hù)線而增加了投資，該系統(tǒng)適應(yīng)于安全要求較高，經(jīng)濟(jì)條件較好的處所。適用于工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)
5、TN-C-S系統(tǒng)(又稱偽三相五線制)的優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)性。當(dāng)保護(hù)線與中性線從某點(diǎn)(一般為進(jìn)戶處)分開(kāi)后就不能在合并。TN-C-S系統(tǒng)是對(duì)TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)綜合處理的一種接地型式，它既可在一定程度上滿足安全要求較高的部分用戶的安全性的需要，又可滿足安全要求一般的部分用戶的經(jīng)濟(jì)性的需要。現(xiàn)在住宅區(qū)的供電系統(tǒng)中選用此種系統(tǒng)的占大多數(shù)，部分用戶對(duì)安全要求較高的村鎮(zhèn)也可應(yīng)用此系統(tǒng)。
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