低压电网中性点接地与不接地的利弊.docVIP

低压电网中性点接地与不接地的利弊 北京农业机械化学院电气化系 罗光荣 ? 为了低压用电的安全，尤其是农业电网用电的安全，我国普遍推广使用触电保安器。保安器分为电压型和电流型两大类，它们对电网我中点的接地有不同的要求，电压型保安器要求电网中点不直接接地（实际是经过保安器的内部阻抗接地），而安装电流型保安器，则要求中点直接接地，因此认真深入地研究低压电网中点接地方式的利弊，对于安全用电工作是一项十分迫切的任务。并且它还关系到保安器研制工作的动向，为此我们对接地作一些分析。 一、国内外概况： 根据国外资料，电力网发展的初期，低压电网对地都是绝缘的，中点不接地，但是后来随着高压电网的发展，使了降压变压器，由于高低压线圈可能相互短路，低压线圈对地产生高压，对电气设备及人身安全造成危害，因此出现了中点接地系统。如今，低压电网中点接地已成为世界发展的趋势。绝大多数国家都是采用中性点接地系统，这个总的发展方向是肯定的。由于中点对地绝缘，在某些场合有一定的优点，但在一些特殊的场合，还采用中点不接地，例如日本的医院及游泳池，使用隔离变压器，中点就不接地。有些有易燃气体的化工厂、煤矿等也采用中点对地绝缘。日本也还有一些大工厂采用不接地方式，捷克在矿井采用500伏中点不接地系统。 我国解放前，低压电网，有接地的，也有不接地的，解放之后逐步趋于统一，就是380/220伏中点接地的低压电网。 但1962年以后有些省和地区，采用中点不接地系统，例如江苏省推广使用电犁，为了人身安全，安装简易型保安器，采用了不接地系统。当时广东、河南有些地区也采用不接地系统。目前我国广大农村，中点接地和不接地两种方式同时并用，为此我们有必要对其优缺点作一些探讨。 二、中点接地与非接地系统的优点缺点比较： 1、不接地系统： 优点：能限制接地电流 当电网的容量较少时，对地的分布电容也小，如果绝缘电阻很高，则人触及带电体时，通过人体的电流仅为不大的电容电流（如图1），因此是安全的。 此外从漏电引起的火灾来说，不接地系统也比较理想，因漏电接地电源很小，不易产生大的火花而引起火灾。 缺点： ①不能抑制对地电压的异常升高： 不接地系统在运行中有各种原因会引起对地电压的异常升高，如变压器高低压绕组间击穿、高压线碰到低压线、雷电过电压、操作过电压、静电感应等，这种电压的异常升高可能损坏电器设备及危害人身安全。 ②实际难于保持不接地状态 前面提到不接地系统可以限制接地电流的条件是电网容量比较小，因而分布电容也小，绝缘电阻比较高。如果电网容量比较大，并且随着电网的陈旧，绝缘水平总是逐渐下降的，到后来就难以达到保证人身安全的程度。 现举例来说明：譬如人体电阻为1千欧，触及三相三线制非接地系统的相线，设绝缘电阻最低的相线绝阻数值为rJX，每根相线对地电容为C，在不同的绝阻和电容情况下，通过人体可能的最大电流Ir，可根据克希荷夫定律进行计算，计算结果得如图2所示的曲线。 低压架空线路每根相线的电容量可按每公里205微法计算，由图可见架空线路长度超过2公里，相线绝缘低于30千欧，人体触电电流就将超过25毫安，已经不能自主摆脱，如不立即断电即有生命危险。 农业电网绝阻一般较低，依靠不接地系统限制接地电流并不能完全保证人身安全。 ③一相接地，其他两相对地电压为线电压： 如果有一相线发生接地故障，另外两相对地电压即升为线电压，即增加 倍，这种电压的升高，对人身安全是不利的，并且也容易引起电器设备的绝缘击穿。 2、中点接地系统 优点： ①能够抑制异常的对地电压升高； 即使高低压绕组间发生击穿短路，由于中点直接接地，中点对地电压在220伏以下，对电器设备及操作比较安全。 ②适用于大容量电力网； ③易于检测并及时排除接地故障； 如果相线发生接地故障，则将会产生很大的接地电流，通过零序电流互感器时，能及时排除。 缺点： ①不能抑制接地电流： 当人体触及带电导体时，就相当于相电压直接加在人身上，因此通过人体的电流比中点非接地系统为大，比较危险。 ②接地系统可能相互干扰 由于接地系统的接地线有电流，使地表电位发生变化，因此会影响另外一个接地系统的工作，造成干扰，特别是对一些仪器设备造成干扰。 由于以上分析可以认为，在我国目前的农村，变压器容量比较小，中点接地系统对于设备安全比较优越，中点不接地系统对于人身安全比较优越。 三、今后的发展趋势： 既然中点接地系统对设备的安全较为优越，对人身安全比较欠缺。那么应在中点接地的条件下，采取加强人身安全的措施，而安装触电保安器则是行之有效的办法。对于中点接地系统，为了人身安全，只能安装高灵敏度的电流型触电保安器，其动作电流应该在30毫