关于B类电气装置接地电阻值的讨论[1]

关于B类电气装置接地电阻值的讨论

信息产业电子第十一设计研究院有限公司 杨天义

摘要：依据等同采用IEC相关标准的新的国家标准，对原电力行业标准中的B类电气装置（建筑物电气装置）的保护接地电阻值，按照不同的高、低压系统接地形式下的安全性要求，提出了新的建议，并就其确定原则作出了说明。

关键词：B类电气装置 保护接地电阻 故障接触电压 工频应力电压

电气装置的接地技术是关系到电气装置能否实现其功能性和安全性的基本技术之一，它包括电气装置的接地系统的设置，接地电阻值的确定、接地装置的安装、敷设、运行、检测和维护等诸多方面的技术。原国家标准GBJ65-83《工业与民用电力装置的接地设计规范》颁布至今已逾二十多年，许多内容已落后于二十多年来接地技术的发展，现今供电力部门和设计单位遵循的电力行业标准DL/T621-1997《交流电气装置的接地》虽然既包括了对电力部门管理的发电、变电、送电和配电电气装置（简称为A类电气装置）的接地要求，也包括了由用户管理的“建筑物电气装置”（简称为B类电气装置）的接地要求，但仍有部分内容落后于当今科技的飞速发展，国内的一些资深电气专家已对此规范提出了许多很好的建议和意见[1]，中国电工技术学会的“工业与建筑应用专委会”还专门为之举办了专题研讨会[2]。这反映出了电工技术学界对这本基础性的国家标准技术规范的热切期盼，对此，笔者也不揣冒昧，借参与审定修编“工业与民用配电设计手册”之第十四章“接地”的机会，仅就有关建筑物电气装置（B类电气装置）的接地电阻值的问题提出一点不成熟的个人看法来参与讨论，目的旨在对将于2006年修订出版的新的国家标准“交流电气装置的接地”规范能有所裨益。

关于建筑物电气装置的接地问题，当前业界最为关注的是关于接地系统的设置，即是否采用“联合接地系统”（或者称为“共用接地系统”），另一个就是接地电阻的取值问题，对前一个问题，已有许多专家发表了许多很好的意见，本文不拟讨论，仅就后者，即建筑物电气装置的接地电阻值，对不同的高、低压系统接地形式，究竟取多少较为合适，发表一点个人的浅见。

IEC60364-4-442：1993标准《低压电气装置对暂时过电压和高压系统与地之间的故障的防护》已等同采用为国家标准GB16895.11-2001，此标准规定了当变电所的高压侧系统发生相线与地之间的故障时，引起的低压侧系统中性点电位的升高从而在低压系统的绝缘上产生的工频应力电压以及电气装置外露可导电部分对地电位的升高所形成的故障接触电压时，对设备绝缘可能遭受的损害和对人员可能遭受间接电击所提供的保护措施。因此，此标准是我们讨论建筑物电气装置的接地电阻值所依据的主要基础性标准之一。在该标准的引言中，一开始就指出“本标准的规定不适用于全部或部分由公用电力公司管辖的系统”，因此，我们在讨论变电所的接地电阻时，就有必要将由电力公司管辖的高压变配电系统与由用户管理的建筑物电气装置（用户端的中、低压配电系统）分开讨论，即如DL/T621-1997标准那样，将适用范围的电气装置分为A类电气装置和B类电气装置分别加以讨论是有必要的，鉴于此，笔者在“配电手册”新版中，配合修编者提出了关于“电气装置保护接地的接地电阻”的确定原则，参见表一。

表一 电气装置保护接地的接地电阻

高压系统 接地方式 供电公司管理的发电、变电、配

电电气装置（A类电气装置）①

用户管理的建筑物电气装置 ① ③

（B类电气装置）

有效接地 (直接接地、低电阻接地) 发电厂、变电所电气装置保护接

地的接地电阻值应符合：

R≤2000/I k

但不应大于5Ω。②

当配电变压器位于所供电建筑物外且建筑物电气装置未

作总等电位连接时，如变电所保护接地与低压系统中性

点接地相连接，则应符合：④

R≤1200/I k

但对于TN系统及低压用电设备外露导电部分与变电所

保护接地相连的IT系统，故障电压I k R应在规定时间内

（见图14-2）切断；对于TT系统及中性点阻抗接地且

用电设备外露可导电部分单独接地的IT系统，在低压用

户系统绝缘上产生的工频应力电压(I r rup t)应在5s内切

断。

当配电变压器设于由其供电的建筑物内并已作总等

电位联结时,则不存在上述电击和绝缘击穿危险。此时变

压器低压侧宜采用TN-S系统, 高压电气装置保护接地

应与低压系统中性点接地共用接地装置。

不接地、

消弧线圈接地、高电阻接地 （1）高压电气装置保护接地与电

力生产用低压电气装置共用

接地装置时，接地电阻为：

R≤120/I k

但不应大于4Ω。

（2）仅用于高压电气装置的接地

装置时，接地电阻为：

R≤250/I k

但不宜大于10Ω。

（1）变电所保护接地与低压系统中性点接地共用接地装

置时，变电所保护接地装置的接地电阻应符合：

a．配电变压器设于由其供电的建筑外,且所供电

建筑物内未作总等电位联结时，对于TN系统，其

接地电阻为: R≤50/I k⑤

但建议以不大于2Ω为宜。

b．配电变压器设于由其供电的建筑物内,且已作总等

电位联结时:

a)低压侧应采用TN－S系统

此时不存在电击和绝缘击穿危险,就此而言，对

接地电阻值可无要求。但宜尽可能采用低的自然接

地电阻值（例如4Ω）以抑制地电位升高并满足联

合接地系统的其他要求。

b)当低压侧为中性点不接地的IT系统，但低压用

电设备外露导电部分与变电所保护接地相连接

时，接地电阻应符合：

R≤250/I k

且在低压系统绝缘上产生的工频应力电压

(I k R+U ph)应在设备绝缘水平允许的时间内被切断。

（2）变电所保护接地不与低压系统中性点接地共用接地

装置时，变电所保护接地装置的接地电阻应符合：⑥

R≤250/I k

且在低压系统绝缘上产生的工频应力电压(I k R+U ph)应

在设备绝缘水平允许的时间内被切断。

注：① 表中R为接地电阻（Ω），I k为计算用的高压系统中流经变电所保护接地装置的接地故障电流（A），U ph为相电压（V）,对220/380V 系统U ph=220V, 低压系统的接地形式见本章第三节。表中计算用的接地故障电流采用在