[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)絡內變電所發(fā)生接地短路時，在用戶內引起的電擊和絕緣擊穿危險及其防范措施。

[關鍵詞]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)劃設計研究院東莞設計部助理工程師，研究方向：建筑電氣設計，廣東東莞，523120

[中圖分類號]TM72[文獻標識碼]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和絕緣配合標準》，提出了主要由電纜線路構成的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)電流對電氣設備的影響、對通信的影響及本地的運行經(jīng)驗等。

二、對重復接地的影響

重復接地是指在TN系統(tǒng)中，為確保公共PE線或PEN線安全可靠，除在電源中性點進行工作接地外，還必須在PE線或PEN線適當?shù)牡胤竭M行必要的重復接地。其主要目的是防止PE線或PEN線發(fā)生斷線時所有設備發(fā)生一相碰殼，接在斷線后面的所有設備的外露可導電部分都將呈現(xiàn)接過于相電壓的對地電壓的危險。如果進行重復接地，在發(fā)生上述同樣的故障時，若設中性點接地電阻Rd與重復接地電阻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)采用多點重復接地的情況，則設備外殼的電壓更低，安全性能更好。

采用重復接地后，10KV側發(fā)生單相接地短路時，如果低壓側PE線完好，假設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約為不重復接地的1／2，即uf的值明顯降低。對于多點重復接地的情況，由于總等值接地電阻更低，相應的接地電壓也更低，而在PE線斷線的情況下，其運行方式相當于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)的電壓值將高達上千伏，且故障的切除時間一般在0.6～1.5 s。根據(jù)IEC標準，明顯達不到安全標準。因此，必須采取適當?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)在用戶建筑物內實施總等電位聯(lián)結

等電位聯(lián)結是近30年國際上推廣采用的用電安全措施，IEC標準和一些發(fā)達國家標準都規(guī)定在建筑物電氣裝置內必須實施總等電位聯(lián)結。這不僅是用電安全的需要，也是建筑物防雷和信息技術裝置抗干擾的需要。在建筑物總配電箱近旁設置一銅質的接地母排，母排上有若干接線端子，分別用等電位聯(lián)結線接至總配電箱PE母排、各類金屬管道、建筑金屬結構等金屬導電部分上。如果設備了人工接地極，也需要先接至引母排再經(jīng)配電箱PE母排接至各電氣設備外殼上。接地母排即建筑物的參考電位點。這樣做后，當電氣設備外殼或其他金屬導電部分出現(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電部分時的電擊危險即可消除或減輕。當變電所10KV側接地短路的故障Uf沿圖中PEN線和PE線傳導至電氣設備外殼時，圖中劃線所示的等電位聯(lián)結會使人的手、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)在變電所內分開設置10kV側的安全接地和低壓側的工作接地

上述電氣危險是因變電所內10kV側的安全接地和低壓側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置，如圖3所示，則10KV側的危險電位不可能傳導至用戶，用戶的電氣事故自然不會發(fā)生。

四、防范TT系統(tǒng)用戶設備絕緣擊穿事故的安全措施

第一，如果變電所內不采取措施，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。

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

五、結論和建議

10KV配電網(wǎng)絡采用接地系統(tǒng)后變電所內如發(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，用戶內設備碰外殼短路也可在網(wǎng)絡內引起故障電壓，但變電所10KV側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)用戶建筑物內實施總等電位聯(lián)結，建筑物外采用局部IT系統(tǒng)，在，IT系統(tǒng)用戶內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，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將10kV側安全接地同低壓側的工作接地分開。

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