中性點(diǎn)接地電阻柜

1、概述

電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式是影響供配電可靠性和安全性的一個(gè)主要因素，它直接影響著接地電流的大小和過電壓的高 低。接地電流過大，對(duì)電網(wǎng)的危害:

①將使接地點(diǎn)附近的電纜溫度劇增,降低電纜的絕緣，將使絕緣擊穿造成兩相或三相短路故障；

②接地點(diǎn)的電弧不易自滅,電弧將可能斷斷續(xù) 續(xù)地燃燒,易引起間欲電弧過電壓。這種間歇電弧過電壓一般為2.1 ~ 3.2倍的額定相電壓；

③將使接地線尤其接地點(diǎn)處的接地線電位升高。

2、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式

電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式通常分為大接地電流系統(tǒng)和小接地電流系統(tǒng)兩類。前者包括直接接地和經(jīng)低電阻接地; 后者包括不接地、諧振接地和經(jīng)髙電阻接地。由于大接地電流對(duì)供電系統(tǒng)的危害較大，因而《煤礦安全規(guī)程》第443條 規(guī)定:嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地。嚴(yán)禁由地面中 性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向井下供電;第457條 規(guī)定:礦井高壓電網(wǎng)，必須采取措施限制單相接地電容電流<20A。因此,煤礦電網(wǎng)均采用小電流接地系統(tǒng)。

3、煤礦電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式

(1)不接地

中性點(diǎn)不接地是指中性點(diǎn)通過電網(wǎng)對(duì)地電容接地。

其優(yōu)點(diǎn)是:

①電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)穩(wěn)態(tài)工頻電流小;

②如出現(xiàn)金屬性接地故障,可單相接地運(yùn)行，提高了供電可靠性;

③接地電流小，減小了跨步電壓和接觸電壓。以及對(duì)信息系統(tǒng)的干擾,減小了對(duì)低壓網(wǎng)的反擊等;

④節(jié)省了接地設(shè)備，接地系統(tǒng)投資少。

缺點(diǎn)是:

①與中性點(diǎn)電阻器接地系統(tǒng)相比,產(chǎn)生的弧光過電壓和鐵磁諧振過電壓等較高

②在間歇性電弧接地故障時(shí)，產(chǎn)生的髙頻振蕩電流大,會(huì)引發(fā)相間短路;

③不能迅速地確定故障點(diǎn)及時(shí)切除接地故障線路。

(2)諧振接地

中性點(diǎn)揩振接地是指配電網(wǎng)中一個(gè)或多個(gè)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈與大地連接，目的是使接地故障殘流小。優(yōu)點(diǎn)是中性點(diǎn)消弧線圈接地系統(tǒng)較好;缺點(diǎn)是中性點(diǎn)消弧線圈接地系統(tǒng)出現(xiàn)最大幅值弧光過電壓概率較小。

(3)經(jīng)高電阻接地

中性點(diǎn)經(jīng)髙電阻(電阻柜)接地系統(tǒng)是限制接地故障電流矣10Ao中性點(diǎn)經(jīng)電阻器接地可以限制間歇性電弧接地故障時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓，其優(yōu)點(diǎn)是可防止阻尼諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓,接地電流水平在10A，可以不立即清除接地故障。但使用范圍僅適用于6kV~10kV小型配電網(wǎng)和發(fā)電廠用電系統(tǒng)。

4、離電阻接地系統(tǒng)

(1)性能

經(jīng)高電阻接地時(shí)，單相接地故障時(shí)的電阻電流被限制在等于或略大于系統(tǒng)總電容電流區(qū)間，即Rn小于等于X∞/3,Irn大于等于3I∞，如圖1所示。

通常,當(dāng)發(fā)生電弧接地時(shí),若為單相接地將使非故癉相對(duì)電壓升髙3倍,此時(shí)電網(wǎng)的線電壓仍維持對(duì)稱狀態(tài)，對(duì)負(fù)荷沒有影響。如果發(fā)生的是間歇性電弧接地故障，非故障相對(duì)地電壓將大大超過3倍,而且波及整個(gè)電網(wǎng),會(huì)使絕緣薄弱環(huán)節(jié)相繼發(fā)生絕緣擊穿,使事故擴(kuò)大;若采用中性點(diǎn)經(jīng)髙阻接地后,則對(duì)間歇性電弧接地過電壓和串聯(lián)諧振過電壓有較大的抑制作用,可有效地防止異常過電壓對(duì)電動(dòng)機(jī)、電纜絕緣的危害,可保證用電設(shè)備安全地運(yùn)行。

(2)電阻值

安全電阻值的選取一般應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

1)過電壓

用戴維南定理對(duì)圖1的電網(wǎng)情況轉(zhuǎn)化成圖2的等效電路 圖,此時(shí)的等效電路電壓等于人身未觸電以前A相的對(duì)地電壓W，等效阻抗Z等于三相電網(wǎng)對(duì)地的絕緣電阻r和電容C與中性點(diǎn)接地電阻Rn并聯(lián)后的數(shù)值，根據(jù)等效電路圖，設(shè)人體電阻為Rr，則通過人體的接地電流Ir=Ua·(Rr+2)負(fù)一次方。

人身觸電電流將隨Rn的變化而變化。在r和C0一定的條件下，接入Rn總會(huì)使人身觸電電流值減小，而不是增大,有益于安全。

2)單相接地電流

按單相接地電流選取Rn,應(yīng)保證最大的接地電流滿足開斷容量的要求,且留有一定的冗余。一般應(yīng)控制單相接地電流小于三相短路電流,最小單相接地電流應(yīng)滿足接地繼電器靈敏度的要求。

高阻接地允許帶接地運(yùn)行1 ~2h。采用髙阻接地方式通常并不要求發(fā)生接地故障時(shí)立即切除故障,這對(duì)需要連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)是很重要的。