变压器接地系统

变压器接地系统

1低压配电系统接地型式概述

民用建筑中的配电变压器。现时有35/0.4 kV、10/0.4 kV、6.3/0.4 kV 等.而以1O，O.4 kV为常见。变压器单台容量有的已超过2 000kV·A，提供本建筑物或建筑群所需220/380 V低压电源。此类配电站多附设在相应建筑物内，低压电源系统的接地型式，以TN-S系统为主，也有使用TT接地型式。所需接地体大多使用自然接地体。也有使用人工接地体或两者相结合。

低压电源系统接地型式，按电源系统和电气设备不同的接地组合来分类。根据IEC标准规定。低压电源系统接地型式，一般由两个字母组成，必要时可加后续字母，其中第一个字母表示电源接地点对地的关系(直接接地，不接地)。第二个字母表示电气设备外露可导电部分与地的关系(独立于电源系统接地点的直接接地.N--直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连接)。后续字母表示中性线与保护线的关系(C--中性线N与保护线PE合并，中性线N与保护线PE分开)。故低压电源系统的接地型式可分为五种。在民用建筑中使用最多的为TN-S、，IN-C-S、TT三种。而变配电站中常用的为TN-S或TT 两种.在此三种接地型式中，规定了电源的中性点应直接接地，电气设备的外露可导电部份应接地。

上述电源系统，指提供用电设备的220/380 V电源，如：由变压器低压侧开始至配电屏，由屏至配电箱。由箱至水泵电动机的低压电源系统等，上述电气设备包括了变压器、配电屏(箱)、电梯、水泵等，故上述的电源中性点，就是该配电系统的中性点，就是变压器的中性点。显然这类变压器应有两种接地要求，即中性点的直接接地，称为工作接地；变压器外壳接地。称为保护接地。工作接地的作用是使低压电源系统在正常工作或事故情况下，降低人体的接触电压，保障电器设备的可靠动作，迅速切断故障设备，降低电器设备和输电线路的绝缘水平。保护接地的作用是在电气设备电源系统运行故障时，保障人身和设备的安全。如何正确处理上述配电站及变压器的工作接地和保护接地，使其安全可靠运行是我们应该认真去研究解决的重要内容。现分述于下。

2现时常见的四种接地的具体作法

2.1接地型式为TN-S系统。由变压器低压侧中性点接线柱上。并联三根导体。其中一根引往变电站内MEB板(总等电位板)，该导体有用扁钢也有用单芯电缆。另两根导体，均为铜排，同时引入进线屏。一根引入4极开关的第4极配出N铜排，另一根与PE铜母排相连接。再由该PE母排用扁钢与MEB板相

连接。MEB板接地。另外在变电站内四周墙上明设一圈扁钢，该扁钢与MEB板相连接。供保护接地使用，详图1 TN-S接地系统示意图(一)。2.2接地型式为TN-S系统。由变压器低压侧中性点接线柱上，并联两根导体，其中一根引往MEB板。该导

体有用扁钢，也有用单芯电缆，如：YJV一1×185或YJV-l~24o等。另一根使用铜排，引往进线屏，进入4极开关的第4极并配出N母排。屏内另设PE铜母排，由该PE母排用扁钢引入MEB板，MEB板接地。另外在变电站四周墙上明敷一圈扁钢，并与MEB板相连接，供保护接地使用。详图2 TN-S接地系统示意图(二)。

2.3接地型式为TN-S系统，由变压器中性点接线柱上，并联两根相同截面铜导体同向叠合或分开引入进线屏。其中一根进入4极主开关的第4极，并配出N铜母排，另一根与屏内PE铜母排相连接。由PE母排用扁钢与MEB板相连接，MEB板接地，另外在配电站内四周墙上明敷一圈扁钢，该扁钢与MEB板相连接，供保护接地用。详图3 TN-S接地系统示意图(三)。

2.4国家标准设计图集《接地装置安装》(03D501--4)第48~51页中TN、丌系统的中性线，均由变压器中性点接线柱上引出，引至总等电位MEB板，引出材料性质由具体设计定。对于TN接地系统可组合成本条中的图1、图2两种型式中的任一种，均符合本条对TN接地型式的要求。

2.5接地型式为1-r系统，由变压器低压侧中性点接线柱上并联两根导体。一根引入MEB板，由MEB板引出至接地体。该MEB板与变电所内的保护接地装置不应有导体连接。互相独立。另一根导体引。入进线屏4极主开关的第4极.配出N线。

以上四种情况，并根据图1图3分析，首先来讲，均满足变电站及变压器的工作接地和保护接地的要求，故现在被广泛地使用，但笔者认为，从技术、施工、维护、耐久等方面分析，均存在不妥之处，愚见于下。

3分析上述接地处理方式存在的问题

接地的目的是确保低压电源系统在安全可靠运行的前提下。尽量做到经济、施工、维护、管理、耐久等方面的最佳组合。上述接地处理方式存在以下问题。

3.1变压器中性点接线柱上，并接2或3根刚性连接接头，其接线柱上的机械负荷是很大的，运行中的热胀冷缩容易造成接头处松动，接触不良等现象

的发生，有的甚至使用扁钢和铜排不作处理叠合并接，更是不妥。Cu、Fe有+o.777V电位差，造成阳极Cu腐蚀是不可忽视的。

3.2无法准确检测变压器中性线的总电流及总剩余电流数值，有的情况下，在rlT、TN接地型式中，检测其中性线总电流及剩余电流数值是十分必要的。

3.3在上述2.2条中所述情况，变压器中性点用Y.1V单芯电缆(或镀锌扁钢)引至总等电位MEB板.当发生相、地(L、PE)短路时。其短路电流路径为

Cu(PE母排)_+Fe(PE接地扁钢、MEB板)-屺u电缆或Fe扁钢至变压器中性点接线柱。显然。这里的PE接地扁钢，由原来的主要作用于电压(电位)传递，而变成了尚应担负短路电流传递。其计算等均要十分慎重。

3.4在上述2.1条及2.3条中。两根并联铜排，在进线屏内分开为N、PE 母排，其叠合部分。只起到了增大截面的作用.而从技术上来分析并无此必要，这种作法中的2.3条有时尚被审图者提出异议。

4国外及国内资料介绍的接地做法

为了找到一个合理的解决方法。笔者查阅了一些国内资料和西欧一些国家的有关作法，对变压器上的工作接地和保护接地的实施方法。介绍于下。

4.1英国、法国、德国等均完全按照IEC标准划分低压电源系统接地型式，以rlT、TN接地系统为常见。变压器低压出线均采用单芯电缆、电缆与变压器接线柱的联结。采用专用软连接接头。变压器中性点的连接单芯电缆与相线电缆一同进入低压电源配电系统的进线屏。当为rITI1接地型式时，此电缆与屏内的N母排相连接。并同时用铜芯电缆引至室外独立铜板接地装置(接地电阻1叽)。如果是TN接地型式。则将进入屏内的该电缆与屏内的N母线相连接，配出N母排，并同时与屏内PE母排相连接。PE母排多处与接地装置相连接，另外又必须装设相应的电流互感器，检NN母排不平衡电流和PE线剩余电流数值。这是符合相应国家(英国IEE规程、法国UTE规程、德国VDE规程)的要求。这些作法当否我们应该研究。

4.2查阅我国的有关资料，如《实用接地技术》(见《电世界》杂志1996年增刊，由王厚余、王常余、章长东、林维勇等主编)P228、P229中.有如下叙述："通常TN-S系统的PE和N的连接是在第一只低压配电柜内完成的"；"需要强调的是：TNStJ式中，N线的直接接地点除在变压器的中性端子处外，也可在N线的其他位置处，例在低压配电柜内直接接地。"