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浅谈电气系统及设备接地
程银结
国投宣城发电有限责任公司 242000
摘要：本文从特定的角度，简述了电气系统及设备接地问题，防止发生事故。
关键词：电气系统 设备 接地
引言
电气系统及设备的接地，对人身及设备的安全产生重大的影响，而往往人们在电气设备接地问题重视不够，引起设备损坏或对人身造成伤害。电气系统和设备的接地，有着密不可分的关系。
1 低压供电系统的电气接地
低压供电系统有三相三线制三相四线制等，有的还是三相五线制。国际电工委员会（ IEC ）对此作了统一规定，称为 TT 系统、 TN 系统、 IT 系统。其中 TN 系统又分为 TN-C 、 TN-S 、 TN-C-S 系统。TT系统供电方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称 TT 系统。第一个符号 T 表示电力系统中性点直接接地；第二个符号 T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。TN系统供电方式是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用 TN 表示。TN-C 方式供电系统 它是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用 NPE 表示；TN-S 方式供电系统 它是把工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开的供电系统，称作 TN-S 供电系统。
接地选择不好，将引起严重后果。下面是一起住宅用电电压异常波动简析：
某住宅出现一次电压波动现象，某日，电灯忽明忽暗,甚至一些住户家用电器烧坏。供电线路是三相四线制，用万用表在各家室内测量，相电压不稳定，一会大一会小，电压最低达到150V左右，最高达到300V左右。而测量整个住宅楼线电压UAB、UBC、UCA很稳定，都在380V，后判定为中性线开路，造成相电压波动，将中性点重复接地后，电压正常。下面画出供电等效电路图，并加以分析。
如图，Z1、Z2、Z3分别表示用户三相负载，正常情况中性线N和N’接通，各相电压都是220V，当N线断开时，各相电压就不一定是220V。如下图：
ÙZ1-ÙZ2=ÙAB ÙZ2-ÙZ3=ÙBC ÙZ3-ÙZ1=ÙCA UAB=UBC=UCA=380V做向量图如上。
ÙZ1=ÙA-ÙN
ÙZ2=ÙB-ÙN
ÙZ3=ÙC-ÙN
负荷侧中性点不接地时，ÙN不等于零，N’点在ΔABC内，并随Z1、Z2、Z3变化而对应于不同的位置，阻抗越小，阻抗上的压降就越小，也就是说，用电量大的一相，阻抗就小，电压就低，用电量小的一相，阻抗大，电压高，理论上讲，电压最低接近0V，最高接近380V。
因此，要避免这种现象的发生，住宅供电一定要重复接地，即N’点接地。
2 电气系统接地
电气系统接分：大接地、小接地。中性点直接接地（或经小阻抗）是大接地系统；中性点不接地或经消弧线圈是小接地系统。高压系统一般是大接地系统，中低压系统采用大接地或小接地系统。火力发电厂厂用电通常电压等级是6KV及380V，但变压器中性点接地方式各不相同，小机组电厂以前普遍接地方式是：6KV系统是不接地系统，发生系统接地时报警，400V系统采用直接接地，线路接地时瞬时跳闸，而大部分300MW及以上机组，引进西方设计理念，中压系统采用中阻接地，接地时瞬时或延时跳闸，400V系统主厂房采用高阻接地，线路接地时报警，可运行2小时，辅助厂房采用直接接地系统，线路接地时瞬时或延时跳闸。
400V系统采用高阻接地，当设备发生单点接地故障时，可以继续运行，提高了设备的可靠性，但同时也引起了一些问题，当发生一点接地时，其它两相对地电压升高为线电压，因此设备的绝缘水平要提高，电压互感器可能会因电压的升高而烧坏，电压测量也存在问题，分析如下；
若电压互感器一次侧接地，当400V系统发生接地，则测量接地相无电压，其它两相升高为线电压，变压器中性点电阻发热量非常大，若长期运行，有可能烧坏电压互感器，同时若接有低电压保护，低电压保护动作不正确；若电压互感器一侧不接地，线电压测量基本正确（最好是电压互感器的一次侧中性点和变压器中性点连接），但监测不到接地故障，二次侧不产生零序电压，接地监测装置不能报警。
从实际的运行情况看，400V系统采用高电阻接地方式意义不大，因为重要400V辅机都有备用设备，若发生故障跳闸，都能做到备用设备联启，保证了机组的可靠性。如果400V系统采用高电阻接地方式，应安装两组电压互感器，一组电压互感器一次侧接地，用于监测报警，另外一组电压互感器一次侧中性点和变压器中性点连接，用于测量及保护。
3 结束语：
电气系统及设备接地的面非常广，接地方式也不尽相同，因此需要合理选择，才能保证设备及人身的安全，防止发生电气事故。

2011年2月15日