农村0.4KV低压线路整改重复接地探讨

农村0.4KV低压线路整改重复接地探讨
摘要：文章分析了农村0.4kv低压线路零线断路的原因和零线断开后无重复接地的危险性，通过计算采用零线重复接地之后的降压数据，得出0.4kv电网中零线重复接地的必要性，最后客观的评价了重复接地的利弊。

关键词：农网整改重复接地0.4KV
Abstract: the article analyses the rural 0.4 kv low voltage circuit breaker line and the reason of zero zero line no repeat of the broken ground risk, the zero line through calculation of the hypotensive data after repeated grounding, and concludes that the 0.4 kv power grid in zero line to repeat the necessity of the ground, and finally an objective evaluation of the repeated the pros and cons of the ground.
Keywords: rural repeat grounding 0.4 KV rectification
一、农村电网整改的意义
随着我国农村人均经济收入的增长和电气化工程的突飞猛进，各种家用电器不断进入农村，以往的线型线路和架构规模已经不能适应生产力的发展。

1998年我国启动了第一轮大规模农网改造工程。

近年来，农村经济的快速发展和城镇化进程加快，特别是扩大内需、启动农村消费等一系列措施的实施，农村电力需求呈现快速增加的趋势。

新一轮农网整改已经拉开了序幕。

到目前为止，全国已安排农村电网建设与改造及无电地区电力建设投资4622亿元，解决了约3500万无电人口的基本用电问题，我国已建成世界最大的农村电网。

但是，我国各个地域的农网整改并不同步，经济发展较快的乡镇已经进入了第二轮农网整改，而落后地区的第一轮农网整改还没有完全结束。

二、农村电网零线断路的原因及危害
1、零线断路的原因
0.4kv三相四线制的零线，在配网中的作用很重要，不仅是形成负载电流的通路基础，而且还是获得电压的必要条件。

在农村，由于村落分散、电网输线常常要翻山越岭，使用的电线有不少是采用多段组合，杆架也不过关，电网中的零线常常因为受到热效应、老化、雷电、台风、积雪、被盗等因素而遭到破坏；另外，我国公路发展迅速，原来低压架空线经过的农田被修成了公路，超高货车晚上常常会把垂直式布线的低压线路的零线弄断，造成零线断路。

所以农村电网整改势在必行，且0.4KV线路中零线发生断线故障的情况屡见不鲜。

2、零线断路的危害
以三相四线制为例，当配电变压器上的零线断开后，三相中性点发生位移，造成三相电压各不相等，原来负荷大的相线电压降低，而使原来负荷小的相线电压升高。

通过实际电网运行数据显示，负荷小的相线，相电压可以由220V升至380V，这样的电压远远高于我国正常用电设备的额定电压，容易造成原负荷较小的相线电路上的用电器批量烧毁。

负荷大的相线所在相电压由原来220V可降低到48V以下，造成大型电动机无法转动，白炽灯灯丝红而无光，电扇扇叶虽转无风。

更为严重的是，如果在零线断线后面的任何电气设备发生一相碰壳接地短路现象，这时，设备外壳是带电的，其对地电压Ud等于短路电流Id在零线上的电压降UL，即Ud=UL。

如果设ZL为零线阻抗，ZX为相线阻抗，U=220V为相电压。

通常零线阻抗是相线阻抗2倍,即ZX=0.5ZL。

按照它们之间的关系，结合用电设备的额定电压，可以计算出零线断路点后，由于漏电作用在人体上的电压：
Ud= Id.ZL
= .U
= .U
=v=146.7v
众所周知，对于人体而言，安全电压要求不高于36v，所以说，故障电流通过人体和变压器的工作接地构成回路时，作用在人体上的电压很高，会发生严重的触电事故，直接危及设备操作者的生命安全。

三、0.4kv零线重复接地的应用
在农网整改中，0.4kv线路重复接地和安全用电有着密切的联系。

研究0.4kv 零线的重复接地应用，可以提升农村用电安全等级，减少因低压线路缺零而烧毁农电用户设备，确保农民生命财产的安全。

1、重复接地的定义
农村普遍使用0.4kv三相四线制TN电力供给系统（如图一）。

这种系统是电源端有一点直接接地，这点叫做中性点，把从这点引出的线称作中性线,(也就是0.4kV电网中的零线)。

电气装置的外露可导电部分通过中性线N（零线）或公共保护线PE（地线）接到此点。

在0.4kv供电线路的干线和支线的终端以及
沿线，零线上的一处或多处通过接地装置与大地再次连接，称为重复接地。

2、0.4kv零线重复接地的原理
如果采用零线重复接地，同种情况下，当零线断路点之后的设备出现设备漏电现象，漏电设备外壳对地电压仅为零线压降Ud的一部分，即作用在人体上的电压会有所减轻。

一般要求重复接地的接地电阻为10Ω，中性点的接地电阻为4Ω。

设零线上的电压降不变，还是146.7V，即
Ud=
式中，RL为重复接地电阻，RX为中性点接地电阻，Ud为设备对地电压，UL为零线上的电压降。

可以计算出此时的电压
Ud== =104.7V
虽然104.7v电压依旧对人体有很大的危害，但相对于没有重复接地的146.7v 而言，电压有明显的下降。

实际上，如果采用零线重复接地保护，一条支路上重复接地不止一处，有的地方电力部门直接规定，零线重复接地不得少于三处。

假设一条支路上有两处重复接地，接地电阻均为10Ω时，支路上有一设备漏电，则对地电压为
Ud== =82.7V
可见危险系数明显降低。

四、0.4kv零线重复接地的利弊
1、0.4kv零线重复接地的保护作用
在0.4KV农村电网整改中，将零线的一处或多处通过接地装置与大地再次连接,是保护接零系统中有效防止触电的技术措施。

它的安全作用显而易见。

第一，减轻PEN线断线时负载中性点漂移，减轻了PE线或PEN线意外断线或接触不良时接零设备上电击的危险性；第二，进一步降低故障持续时间内意外带电设备的对地电压，缩短漏电故障持续时间，达到迅速切断故障设备电源；第三，改善了架空线路防雷性能。

0.4kV电网遭受雷击时，雷电将通过多处重复接地点引入大地，短路电流将通过重复接地而形成封闭的回路,可以降低零线的对地电压，保护设备和人身的安全。

2、0.4kv零线重复接地的负面隐患
如果进一步分析重复接地系统就会发现，在TN系统中，重复接地应用也存在负面的潜在危险。

由于重复接地的存在，单相用电设备通过重复接地构成新的电气回路，即使在零线干路断开的情况下还能继续工作，隐藏零干线断线故障发生的表象，无法及时发现断线，延长了故障持续时间；在零干线断线故障出现后，如继续使用电气设备，会因工作接地电阻和重复接地电阻的存在造成零线零点漂移，在故障点前后出现两种零线对地电压，导致PEN线带电并随电气设备的工作而长期存在；通常情况下，设备外露可导电部分与PEN线连接形成接零保护，但在零干线断点之后，所接电气设备实际上转变成接地保护方式了，形成接零保护、接地保护混用系统，增加了电气设备周围存在跨步触电的可能性；若该电气设备为低压信号源时，增加了信号共模干扰的几率等等。

小结
综上所述，0.4kv重复接地在三相四线制中仍然不失为一种良好的系统保护方式，它对系统的保护作用是显著的，其利大于弊。

但由此可见重复接地也不是一劳永逸的保护措施，一旦零干线断开，即使采用了零线重复接地，系统仍然存在触电危险。

因此，应加强日常线路维护，检查配网系统是否有异常现象出现，以便及时发现和排除零干线断线故障，减少因零线断开而造成设备损坏、人身伤害的机会，促进农网的正常生产和安全运行。

参考文献
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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。