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试论农网中接地与接零及漏电保护 |
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| 试论农网中接地与接零及漏电保护 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 9:44:52  |
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谢旭
衡阳电业局 湖南衡阳 421001
0 前 言
随着科学的发展，用电的普及，用电给农民的生产、生活带来极大的便利，同时触电伤亡事故也不断增多。除直接与带电体接触发生触电事故外，高压意外地传到低压部分以及电压意外地从带电部分传到不应带电部分都可能发生电气事故。用电者经常与电气装置的金属结构部分接触，因此不采取保安措施是很危险的。农网中最常用的保安措施就是采取接地和接零以及装设漏电保护器。
为满足电气装置和系统的工作特性及安全防护的要求，而将电气装置和系统的某部分与土壤间作良好的电气连接称为接地，而接地体与系统的电气中性点连接称为接零。
漏电保护器是利用回路电流原理工作的，当进出电流不平衡，超过20～30 mA时即跳闸，而人体的触电电流为50 mA。一般来讲安装了“漏电保护器”能够避免触电伤亡事故，同时它能监督电网的绝缘水平，所以装设漏电保护器是防止人身触电伤亡事故的有效技术措施，也是防止由漏电而引起的电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。
1 接地的分类
按用途分类有工作接地和保护接地。
a．工作接地即在正常或事故情况下，为保证电气回路可靠运行，将电气回路上某一点接地。如变压器线圈的中性点接地、避雷器的接地等。
b．保护接地即将正常时与带电部分相绝缘的装置金属结构部分接地。如防静电接地、互感器接地等。
380／220 V系统中，除变压器线圈、发电机线圈的中性点接地外，在中性线的数点再作接地称为重复接地。如在低压架空线路终点的中性线接地。
2 低压系统
低压配电系统中变压器中性点有接地和不接地2种。在中性点接地系统中，电气设备宜采用接零保护（零序电流保护）；在中性点不接地系统中，电气设备宜采用接地保护（如零序电压保护）。
根据IEC标准，低压配电系统的中性点工作制度有3种。
2．1 TN系统
电源的中性点直接接地，负载设备的外露导电部分（金属外壳）通过保护导体与该接地点相连接。根据中性导体（工作零体）与保护导体（保护地线）连接方式的不同，TN系统又分3种型式：
a．TN－S系统——中性导体和保护导体是严格分开的，即单相三线制和三相五线制，如图1。
b．TN－C系统——中性导体和保护导体的功能在一根导线上，即常用的接零保护系统，如图2。
c．TN－C－S系统——系统中有一部分中性导体和保护导体的功能合在一根导线上，另一部分中性导体和保护导体则是分开的，如图3。
以上描述及图中符号：
L1，L2，L3表示电源A，B，C相；T表示电源系统中的一点（或中性点）直接接地；N表示设备的外露导电部分与电源系统接地点实行直接电气连接；S表示中性导体和保护导体是分开的；C表示中性导体和保护导体的功能合在一根导体上。
2．2 TT系统
电源的中性点有一点直接接地，设备外露导电部分的接地与电源系统的接地在电气上无关联，我国称之为保护接地系统，如图4。
第一个字母“T”表示电源系统中的一点直接接地，第二字母“T”表示设备的外露导电部分的接地与电源系统的接地在电气上无关联。
2．3 IT系统
电源的中性点不接地，电气设备的外露导电部分（金属外壳）接地，如图5。
I表示电源端所带电部分不接地或一点通过阻抗接地；T表示设备外露导电部分的接地与电源系统的接地在电气上无关联。
3 低压电气设备的保护接地
在中性点不接地的系统中，电气设备宜采用保护接地。当一相碰壳且设备外壳未接地的情况下，人触及外壳相当于单相触电。系统绝缘下降时，触电危险程度就增加。为防止这种意外的情况发生，宜将外壳保护接地。同时还有高压窜入低压和绝缘监视2个问题必须引起注意。高压窜入低压会使整个低压系统的对地电压升高，从而使低压系统中运行的电气设备绝缘击穿，增加触电危险。所以规程规定应在变压器低压侧的中性点或一个相线上装设击穿保险器；在不接地电网中发生一相接地故障时一相接地电流很小，线路和设备还能继续工作，这是它的优点。但其它两相对地电压可能上升到线电压，不但会增加绝缘的损坏，还会增加触电的危险程度，因此应该进行经常性的绝缘监视。
4 低压电气设备的保护接零
在低压三相四线制配电系统中，配电变压器低压侧中性点一般直接接地。在这种系统中运行的电气设备不采用保安装置很危险。因为当设备的导电部分漏电到外壳或与外壳碰触时，人触及外壳相当于单相触电，流经人体的电流可能导致人的死亡。所在接零系统中，运行经验表明零线只在电源处一点接地是不够安全的。为安全起见，在架空线路的干线和分支线的终端及沿线每公里处，零线应重复接地；电缆线和架空线在引入车间或大型建筑物处，零线应重复接地，或在室内将零线与配电屏、控制屏的接地装置相连。
5 低压电网的漏电保护
5．1 总保护
对于容量小于50 kV·A的配电变压器低压电网可采用总保护方式。在配电变压器低压侧安装1台漏电保护器作为低压电网的总保护。这种保护方式投资少、设备少，但在出现漏电事故跳闸时，该低压电网全部停电，寻找故障线路时，各分支线路出口处必须安装分路开关，每条分支线路不能太长，一般不宜超过1 km。
5．2 干线保护
配电变压器容量100 kV·A以上，低压电网有多路出线，宜在每条干线出口处安装独立的漏电保护器，构成干线保护。这种保护的投资比总保护多，但当漏电故障跳闸时，停电面积小，各干线的供电互不干忧，寻找线路故障较方便。供电范围较大或有重要用户的低压电网，宜采用干线保护方式。
5．3 多级保护
多级保护就是在配电变压器低压侧各条干线出口处，各分支线路和用电设备端都安装漏电保护器，多级保护是一种比较完善的漏电保护。当任一分支线路或用电设备出现漏电故障时，该分支线路或设备端的漏电保护器动作，自动切断电源，保证人身和设备安全，不影响其它线路的供电和设备用电。同时，上一级保护还可以作下一级保护的后备保护。在有条件的地方，对较大的低压电网宜采用多级保护。
6 低压电网与漏电保护的配合
农村低压电网宜采用TT系统；城镇、厂矿企业宜采用TN－C系统；对安全有特殊要求或纯排灌的动力电力网可采用IT系统。同一低压电力网不应采用2种运行系统。
采用TT系统的低压电力网，应装设漏电总保护和漏电末级保护。对供电范围较大或有重要用户的低压电网可酌情增设漏电干线保护。移动式电器、携带式电器、临时用电设备、手持电动器具，应装设漏电末级保护。
采用TN－C系统的低压电力网，不宜装设漏电总保护及漏电干线保护，但可装设漏电末级保护。末级保护的受电设备的外露可导电部分仍须用保护导线与保护中性线相连接，不得直接接地以改变TN－C系统的运行方式。
采用IT系统的低压电力网，不宜装设电流型漏电保护器。
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