我國電力系統(tǒng)中的6kV、10kV、35kV電網(wǎng)中一般都采用中性點不接地的運行方式。電網(wǎng)中主變壓器配電電壓側(cè)一般為三角形接法,沒有可供接地電阻的中性點。當(dāng)中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,線電壓三角形仍然保持對稱,對用戶繼續(xù)工作影響不大,并且電容電流比較?。ㄐ∮?0A)時,一些瞬時性接地故障能夠自行消失,這對提高供電可靠性,減少停電事故是非常有效的。
但是隨著電力事業(yè)日益的壯大和發(fā)展,這種簡單的方式已不在滿足現(xiàn)在的需求,現(xiàn)在城市電網(wǎng)中電纜電路的增多,電容電流越來越大(超過10A),此時接地電弧不能可靠熄滅,就會產(chǎn)生以下后果:單相接地電弧發(fā)生間歇性的熄滅與重燃,會產(chǎn)生弧光接地過電壓,其幅值可達4U(U為正常相電壓峰值)或者更高,持續(xù)時間長,會對電氣設(shè)備的絕緣造成極大的危害,在絕緣薄弱處形成擊穿,造成重大損失;由于持續(xù)電弧造成空氣的離解,破壞了周圍空氣的絕緣,容易發(fā)生相間短路;產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓,容易燒壞電壓互感器并引起避雷器的損壞甚至可能使避雷器爆炸。這些后果將嚴重威脅電網(wǎng)設(shè)備的絕緣,危及電網(wǎng)的安全運行。
為了電網(wǎng)中的安全,通常會在電路中使用保護接零與保護接地。保護接地是普通人最常見到的,即我們家里的那根所謂地線——三孔插頭最上面的那個腳,就是用來接地的。而保護接零一般用于三相電路中,零線作為保護線時,與我們傳統(tǒng)認知中的零線功能有了顛覆性改變。那保護接零和保護接地究竟是做什么的呢?二者有什么區(qū)別呢?下面上海鋒創(chuàng)將一一為您介紹。
工作接地是在變壓器上做的工作,有一個更加形象的名稱——“中性點接地”。電能傳輸?shù)接秒姸?,會有一個變壓器(比如小區(qū)、工廠內(nèi)),這個變壓器里,只有三根相線(相線在單相電路中,又被叫做“火線”)。三根相線兩兩之間的夾角為120°,這樣一來,它們就有了一個交點,這個交點,就叫做“中性點”。從這個中性點接出一條線,這根線就叫做“中性線”(單相電路中,又被叫做“零線”)。相線之間的電壓為380V,利用三角函數(shù)可以輕易算出,相線與中性線之間的電壓為220V(同時,相線與大地之間的電壓也為220V)。三根相線+一根中性線。
我們常見的220V電壓, 就是在變壓器中只取了一根相線接入用戶家里。此時的中性線不直接投入使用,而是進行接地工作,即中性點與大地相連后,再引出一條中性線,這項工作,就叫做“工作接地”。
工作接地的作用一共有兩個:
1.降低單根相線接地的危險性;
2.穩(wěn)定電位。變壓器中性點接地作用之降低相線接地危險性。注意,一定是一相接地,因為如果是兩根或三根相線接地,那直接就會產(chǎn)生短路電流,出發(fā)漏電保護器的保護動作。如果一根相線與大地相連了,會發(fā)生什么呢?——如果你家里安裝了漏電保護器,那此時就會跳閘。可樓道里、小區(qū)里,可都沒有安裝漏電保護器,那么此時,相線有電,大地上也會與相線帶有相同的電(此時相線=大地)。此時如果人體觸碰到零線,就會形成大地——人體——零線的回路,產(chǎn)生電流,使人體觸電。
而如果中性點進行了接地呢?那么此時大地=零線,零線與大地的電位相同。此時相線再與大地連接,相當(dāng)于火線與零線直接短路,促使斷路器進行保護跳閘。哪怕是斷路器不跳閘,人體在觸摸到零線或大地時,由于人體的電阻要比短路中的電阻大得多,因此電流還是不會流過人體,不會使人體觸電。
變壓器中性點接地作用之穩(wěn)定電位。當(dāng)變壓器的絕緣發(fā)生損壞時,就有可能使高壓電竄入低壓端,就會引起低壓端的電壓升高。但是,如果中性點進行了接地,則低壓側(cè)對地電壓將受到工作接地電阻阻的限制,不會太高。這時,高壓接地電流Ic通過低壓工作接地和高壓線路對地分布電容構(gòu)成回路。