變電所系統(tǒng)接地和雜散電流-建筑電氣2007

建 擾電屯‘
SUI鼓OING
ELEOTR百C口T丫
變電所的系統(tǒng)接地和雜散電流
王厚余 (中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京市 100011)
System GroundingandStrayCurrentinSubstation
WangHouyu(ChinaAeronauticalProjectandDesignInstitute，Beijingl000ll，China)
Ab str ac t Ifthesystemgroundingcoiledoutofthe 是在低壓配電盤處接地。關(guān)于這個(gè)問題筆者曾依據(jù)
neutra1pointofthetransformerin thesubstation is
IEC60364一1文稿 (64 /1259/CD基本原則、一般特
installedimproperly，thestraycurrentmayarousethe
性評價(jià)、定義 2003)作過介紹〔2丁?，F(xiàn)時(shí)對這個(gè)問題眾
harmfulconsequences such as electricalfire， the
說紛紜，反映了在執(zhí)行國家規(guī)范中難以操作 。由于
corrosiononundergrOundPartofmetals，interferencelo
有關(guān)此問題的正式標(biāo)準(zhǔn) IEC60364一1(基本原則、
informationtechnical七quipmentsandtheinfluenceon
一般特性評價(jià)、定義 2005 )已經(jīng)發(fā)布，筆者擬按此
wamingaction，svalidityofthe“electricleakagefire”from
the curre nt transform er for overall detection of the
正式 IEC標(biāo)準(zhǔn)，就個(gè)人理解所及補(bǔ)充一些介紹，供
grO undingfaultinstalled on theswitchboard.In this
同行參考。
paper，accordingtoneweditionstandard of IEC，the
1 單電源丁N系統(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)接地的設(shè)置
system (singlepowersupplyTN system andmultiple
powersupply TN system)grounding install ation and
按 IE C6 0364一1新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對于單電源供電
reductionofthestraycurrentinthesubstationhavebeen
的TN一5系統(tǒng)，其系統(tǒng)接地的設(shè)置如圖 1所示。如果
brie場 described.
此電源 (變壓器或發(fā)電機(jī) )經(jīng)電源線路供其他建筑
Ke y wo rds System grounding Stray current
Groundingsystem leadingout Electromagnetic inter- 物的電氣裝置，則電源線路中的PE 線宜重復(fù)作系統(tǒng)
ference
接地，使 PE線更接近地電位。
卜叢爭愁燮平里迭件 凈
摘 要 變電所變壓器中性點(diǎn)出線的系統(tǒng)接地如
果設(shè)置不當(dāng)，其雜散電流可能引起電氣火災(zāi)、地下金
場
一 {
屬部分被腐蝕、對信息技術(shù)設(shè)備的干擾、影響安裝在 姚
一 幾
蠔
配電盤內(nèi)全面檢測接地故障的電流互感器對 “漏電火
一 幾
N
災(zāi)”報(bào)警的動(dòng)作有效性等不良后果。本文依據(jù)新版國
PE
}廠「
際電工標(biāo)準(zhǔn)對變電所系統(tǒng) (單電源TN系統(tǒng)、多電源
】}}’
土系統(tǒng)接地
TN系統(tǒng))接地的設(shè)置和雜散電流的減小進(jìn)行了簡述。
用 電 設(shè) 備
關(guān)鍵 詞 系統(tǒng)接地 雜散 電流 接地系統(tǒng)引出
圖1 單 電 源 TN一5系統(tǒng)接地的設(shè)置
Fig.l TheinstallationofsinglepowersupplyTN一5
電磁 干擾
sys tem g ro und in g
大家 知 道 10/0.4kV變電所內(nèi)有電氣設(shè)備外露導(dǎo) 當(dāng)變 電 所 以TN一C一5系統(tǒng)給其他建筑物電氣裝
電部分的保護(hù)接地和低壓側(cè)中性點(diǎn)出線的系統(tǒng)接地兩 置供電，在電源進(jìn)線處將PEN線分為PE線和中性線
個(gè)接地。兩個(gè)接地是合是分需視具體情況而定「’〕，本 時(shí)，則如圖2所示，IEC要求在電氣裝置的進(jìn)線處需
文對此不作討論。本文擬討論的是另一個(gè)問題，即變 重復(fù)設(shè)置這一系統(tǒng)接地。
壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)出線應(yīng)是在出線處就地直接接地還 在上 述 單 電源 TN系統(tǒng)內(nèi)，IEC60364一1新標(biāo)準(zhǔn)
4
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電源線路 IEC 6 O3 64一1新標(biāo)準(zhǔn)指出如果這種多電源系統(tǒng)設(shè)
電源 (如果有) 電氣裝置
計(jì)不當(dāng)，部分中性線電流將流經(jīng)不期望的途徑返回電
與
源，可能引起電氣火災(zāi)、地下金屬部分被腐蝕以及對
姚
信息技術(shù)設(shè)備的干擾等不良后果。這一不期望的電流
姚
被稱作雜散電流，如果按圖3進(jìn)行設(shè)計(jì)，則雜散電流
N
僅限于電氣裝置的正常對地泄漏電流，其值甚小不足
PE
{電源進(jìn)線處
以引起危害。
}系統(tǒng)接地的
、重復(fù)設(shè)置
筆者 在 文 獻(xiàn)「2」中引用的IEC60364一1文稿 (64/
--二--
用 電 設(shè) 備
1295/CD) 列舉的雙變壓器變電所系統(tǒng)接地的設(shè)置方
圖2 單電源TN一C一5系統(tǒng)系統(tǒng)接地的設(shè)置
案如圖4所示。它與圖3在①、②、③、④諸處規(guī)定
Fig.2 TheinstallationofsinglePowersupPlyTN一C一5
的防止雜散電流的要求都是相同的。所不同的只是圖
sys tem g ro und in g
3的涵蓋更廣，它既適用于兩個(gè)電源 (變壓器或發(fā)電
未提及變電所系統(tǒng)接地的具體連接位置。
機(jī))同處一地的情況，也適用于兩電源分處兩地供電
2 多電源 丁N系統(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)接地的設(shè)置
給一個(gè)電氣裝置的情況。
大型 電 氣 裝置只由一個(gè)電源供電 (例如只由一
變壓器 1 變壓器 2

在2007年的《建筑電氣》學(xué)術(shù)期刊中，有一篇與變電所系統(tǒng)相關(guān)的文章深入探討了"變電所系統(tǒng)接地"與"雜散電流"的問題。變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其接地技術(shù)對于確保電力設(shè)備安全、防止人身觸電以及保護(hù)建筑物結(jié)構(gòu)免受電磁干擾具有重要意義。 變電所系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì)主要包括工作接地、保護(hù)接地和防雷接地等，其中工作接地是為了提供穩(wěn)定的參考零電位，保護(hù)接地則用于消除電氣設(shè)備內(nèi)部故障時(shí)產(chǎn)生的危險(xiǎn)電壓，防雷接地則針對閃電過電壓防護(hù)。合理且規(guī)范的接地方式能夠降低電氣設(shè)備遭受損壞的風(fēng)險(xiǎn)，并有助于抑制電網(wǎng)中的雜散電流流動(dòng)。 雜散電流則是指在電力系統(tǒng)中由于絕緣不良、設(shè)備老化或不恰當(dāng)?shù)慕拥夭贾玫仍颍诜穷A(yù)期路徑上形成的額外電流。這種電流可能沿著建筑物的基礎(chǔ)、金屬管道、電纜線路等導(dǎo)體傳播，對建筑物本身及其附屬設(shè)施構(gòu)成腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可能引發(fā)火災(zāi)隱患和電磁干擾問題。 因此，《建筑電氣》2007年的這篇文章詳細(xì)介紹了變電所系統(tǒng)接地的設(shè)計(jì)原則、施工方法、測試標(biāo)準(zhǔn)，以及如何通過有效的措施來預(yù)防和控制雜散電流的影響，為建筑電氣工程領(lǐng)域的實(shí)踐者提供了有價(jià)值的指導(dǎo)依據(jù)。