摘要：经由过程对部颁尺度中有关划定的理解，论述了配电变压器接地的具体要求，提泛起场规程中对配电变压器接地划定的不明确性，对现场工作有一定指导意义。关头词：配电变压器台区；柱上开关；接地装配；系统接地方式今朝供电公司对配电变压器台区的防雷接地接纳高压侧接避雷器，然后将避雷器的接地引下线与配电变压器外壳及低压中性点相连，共用一个接地装配的做法，要求100kVA及以上的配电变压器接地装配的接地电阻为4Ω以下，100kVA及以下的配电变压器接地电阻为10Ω以下，并要求人工接地装配做成环形，这些划定，都是有关尺度上的结论。而尺度中的每条划定都是有具体的适用范围，而许多具体划定在供电公司的现场规程中没有反映，因而有需要对这些划定做出一些诠释，同时做一些更容易于执行的具体划定。1配电变压器防雷接线配电变压器防雷接线见图1。图1　配电变压器防雷、工作、庇护配合接地1.1关于接地电阻的划定三点配合接地就意味着防雷接地（高压避雷器）、庇护接地（外壳）和工作接地（低压中性点）共用一个接地装配，其接地电阻应知足三者之中的小值，其中防雷接地一般划定小于10Ω，但要有垂直接地极，以利散流。低压工作接地一般应小于4Ω。因而接地电阻主要取决于高压侧对地击穿时的庇护接地，一般情况下配电变压器都是向B类建筑物供电的，尺度上有划定，只有当庇护接地的接地电阻R≤50/I时，高压侧防雷及庇护接地才能与低压侧工作接地共用一个接地装配。反过来说，若是接纳三点配合接地，则R≤50/I时，其中I为高压系统的单相接地电流。对不接地系统，I为系统的电容电流，对消弧线圈接地系统，I为故障点的残流。有些系统虽装有消弧线圈，但经常运行不正常而退出运行，今朝很多10kV系统IC都在40A左右，所以较年夜的高压系统中R应取1Ω。若是按上述计较成效年夜于4Ω，则由低压工作接地要求，不得年夜于4Ω。公式R≤50/I中，50为低系统的平安电压，即高压侧对外壳单相接地时，接地电流流过接地装配的压降不得跨越50V。而10kV系统中的电容电流差异很年夜，有的不足10A，有的高达上百安或数百安，所以配电变压器三点配合接地时，要凭据所在高压系统的情况来肯定接地装配的接地电阻，不能笼统地划定4Ω或10Ω。由于接地电阻年夜小与系统单相接地电流有关，与配变容并没有关，所以现场规程的说法没有事理。有的资料认为，当低压工作接地零丁另设时，100kVA以下的配电变压器的低压侧工作接地电阻，可放宽到10Ω，缘由是变压器小，内阻抗年夜，限制了接地电流，也就限制了地电位的升高。1.2关于配合接地的接地方式除图1的方式外，施工中还会泛起其它接地方式，见图2、3。图2　施工中经常使用的接地方式图3　施工中经常使用接地方式三种方式中都是配合接地的，采用哪种方式为好，现分析以下。高压侧避雷器的作用是用来庇护变压器高压线圈与外壳之间的尽缘，按图2的接法，高压线圈与外壳之间承受的电压除避雷器残压外，还增加了接地引下线的电感、电阻上的压降，这个压降在雷电流冲击下是不成轻忽的，使其庇护效果年夜为下降。而图1的接法也会发生一个问题，就是低压线圈及中性线全数承受接地装配上的压降，出格是傍边性点存在重复接地，接地电阻小于配电变压器接地电阻，且离配电变压器较近时，高压侧避雷器的放电冲击电流将较多流向重复接地，有时会将重复接地的引下线烧断（重复接地线一般较细）。所以图3的接法较为合理，对高压线圈的防雷庇护合理，对低压中性线的冲击也较小，由于部门雷电流已经由过程接地装配流进地中。1.3关于接地装配的设计按尺度划定，配电变压器台区的接地装配应敷设为闭合环形，并加垂直接地极，这是由于环形内的接触电压比力低，而沿环形接地体走路的行人，其跨步电压也较小，城区的配电变压器年夜多安装在路边，因常有人走动，为行人平安着想，必需敷设为环形。环形的年夜小，一般以5m为直径，这是由于要阐扬水平接地极和垂直接地极的散流效果，削减相互屏障，下降接地电阻而必需的。但有些安装地址过于狭窄时，则可为椭圆形，短轴距不得低于3m，见图4，两个垂直接地极宜打在短轴两头点四周，高压避雷器及外壳接地和中性点的接地划分引至垂直接地极四周，以利于散流。如土壤电阻率较高，做一个环后，测试接地电阻不合要求，则应在环外再做一个年夜环，两环相距4～5m，埋深比环深，至少两处相毗连，直至知足要求为止。图4　接地装配敷设为椭圆形1.4关于接地引下线的毗连方式按部颁尺度，除装备的接线端子可用螺栓毗连外，引下线及接地装配都应使用焊接，但为安装利便，凡是在电杆下的1.8～2.0m处有一个断接卡，也用螺栓毗连。引下线一般用扁钢，但也有采用钢绞线。钢绞线与扁钢的毗连应建造接线板，好采用双螺栓相连，以利于接触秀。今朝的现实情况是，高压避雷器接地端划分用钢绞线接线，三根钢绞线再连在一起，且都是绞合毗连，配电变压器外壳的接地线也用钢绞线与避雷器接地线绞合，然后再与接地装配的引上线用螺栓毗连，有的也未压制接线鼻，这些毗连都不合适尺度的要求，接头过，接触不良。建议三个高压避雷器的接地端用30×4的扁钢连成一体，从中心引下与外壳的接地扁钢相连，均采用焊接，也不宜在中心设断连卡，而直接进地与接地装配进行焊接，低压中性点直接用扁钢引至接地装配与之焊接，扁钢宜采用30×40mm2。1.5关于接地装配的施工接地装配的地下水平接地极应采用40×4的扁钢，垂直接地极用L40×4，埋深年夜于60cm，填土时用清洁的原土并夯实。有条件时，应将环形水平接地极的面积适当增年夜些，或往环外再做一个环，两处相连，以下降接地电阻，尽到达1Ω。地下毗连处应采用焊接，并合适要求。扁钢的搭接长度应为扁钢宽度的2倍，且应三面或四面焊接，三面焊接时尽二短边一长边，利于电畅通流畅过，圆钢的焊接长度为圆钢直径的6倍，应两面焊接，且不得有虚焊。焊接处应接纳防腐措施。1.6关于低压侧装避雷器由于采用三点共地后，高压侧避雷器的放电电流（出格当三不异时放电时）很年夜，在接地电阻上的压降也很高。该压降加在低压线圈上，经由过程低压线路电容接地，在低压线圈中就有一冲击电流使线圈励磁，经由过程电磁感应使高压线圈感应出很高的电压。高压侧电压受高压侧避雷器残压所限制，高压线圈中性点电位就很高，容易在中性点四周，致使对地击穿或匝间短路而损坏变压器，因而必需接纳措施，限制低压线圈承受的电压，即一般接纳低压侧也加一组避雷器。当地电位升高时，经由过程避雷器放电，使低压线圈只承受低压避雷器的残压（1300V左右），这样高压中性点四周的过电压就被限制在可承受范围之内，这就是避免逆变换损坏变压器，见图5。一样当低压线路感应雷传到配电变压器时，低压侧避雷器也会动作，使雷电流进地，低压线圈的电压被限制在低压避雷器残压之内，避免配电变压器高压侧被按变比感应的电压所损坏。这属于正变换过电压，由于配电变压器的低压侧尽缘裕度高于高压侧，所以配电变压器雷击事故常发生在高压侧，尤其是中性点四周，见图6。图5　配电变压器逆变换情况图6　配电变压器正变换情况低压侧加装避雷器，因其往往采用高、低压排挤线，容易受雷击，35/0.4kV直配变压器因其变比年夜，更应在低压侧加装一组避雷器，尤其是当35kV线路开路运行，高压侧无避雷器庇护时。加装低压避雷器后，原来的三点配合接地就成了四点配合接地，见图1。1.7关于中性线及毗连中性线在三相负荷不服衡时流过电流，按有关划定该电流不得年夜于相线电流的25。另外，中性线、中性点接地线与配电变压器低压中性线端头的毗连应靠得住，应建造接线鼻（板），螺栓应压紧，避免接触不良流过电流时发烧烧断。中性线断线意味着低压系统失往接地，成为不接地系统。三相负荷不服衡时，致使三相电压相差很年夜，烧毁用电装备。2关于柱上开关的防雷接地高压柱上开关及隔脱离关一般作为联络开关用，尺度划定应在一侧或两侧装设避雷器（开关经常断开），且避雷器引下接地线应与开关外壳（包括隔脱离关底座）毗连，这是为了保证开关对地尽缘只承受避雷器残压，而获得有用的庇护。但观察中发现，很多柱上开关两侧的高压避雷器接地线都是直接引进地下，未与开关外壳相连。此时开关对地尽缘所承受的除避雷器残压外，还包括引线和接地装配电阻上的压降。如接地引线电感为1.67μH/m，引线长10m，雷电波波头2.5μs，幅值5kA，加上接地电阻上的压降，避雷器的残压取50kV，则开关承受的电压为133.4kV，已跨越了开关的冲击尽缘水平75kV，避雷器就起不到庇护作用。有些开关外壳虽有引下接地线，也是零丁进地，即使共用一个接地装配，开关尽缘所承受的电压也高于残压。零丁柱上开关的接地装配，其接地电阻不应年夜于10Ω，这也是尺度的划定，柱上开关的外壳，隔脱离关闸刀的底座，和旁边的尽缘子横担（金属），应连在一起与避雷器的接地引下线相连，这样就使隔脱离关支持尽缘子都能获得庇护，避免雷击闪络，充实阐扬避雷器的作用。其毗连线可采用Φ8mm的圆钢或20mm×3mm的扁钢。线路中所装设的高压无功抵偿电容器也应加金属装氧化物避雷器，其接地引下线也应与电容器的外壳相连。3配电变压器低压侧的接地型式前述配电变压器低压侧中性点接地，并与高压侧避雷器接地共用一个接地装配，顺应于年夜采用的低压系统为TN和TT，可是如采用IT制式，则中性点就不能接地。TN系统，又分三种情况：•TN-C系统，整个系统中用电气装备外壳庇护线与中性线合一；•TN-S系统,整个系统中电气装备外壳庇护接地线与中性线分隔，有用庇护线；•TN-C-S系统，系统中有部门线路的中性线和庇护线合一。TT系统，系统中有一点直接接地，用电装备外壳接纳接地庇护。IT系统，配电变压器低压中性点不接地，用电气装备外壳零丁接地庇护。（1）TN-C系统（2）TN-CS系统（3）TN-S系统（4）TT系统（5）IT系统图7　系统接地各类型式示意图
一般居平易近用户可用TN-C-S系统，即低压从配电变压器引出的主干线可以接纳TN-C系统（四线制），到用户的支线接纳TN-S系统；工场车间可以采用TT系统，电念头用三相电源，照明用单相电源，配电变压器中性点接地，到车间后，车间装备的外壳零丁接地。需防爆的场所好采用IT系统，三根相线或四根（加中性线）送曩昔，中性点不接地，外壳零丁接地，这样相线碰地或碰外壳，电流很小，不会发生火花，避免爆炸。如接地址和中性点接地电阻都是4Ω，TN、TT系统相线接地时，中性点上会发生危险的电压，该电压U0=110V。4接地电阻的丈丈配电变压器接地电阻应停用配电变压器（TN或TT制式），拆开中性点接线及与外壳的连线。主要目的是避免重复接地影响丈成效。丈可用接地电阻测试仪，布线标的目的应与排挤线垂直标的目的（电缆线路不限）。电压电流极应打在比力湿润的地方，削减其接地电阻，削减丈误差。丈点的拔取，丈接地装配电阻应包括引线和接头的电阻。判断尺度：如为共用接地装配，接地电阻据所在系统的电容电流按R≤50IC计较出要求值，如计较值跨越4Ω，则按4Ω拔取。配电变压器防雷接地工程是一项复杂的工程，要斟酌防雷接地、庇护接地、工作接地的各类要求，以其中小值为尺度来设计和施工。不要认为“接地”可以马虎从事，它关系到人身和装备平安的年夜事，即防雷庇护的有用性。接触电压、跨步电压的年夜小，人体接触外壳时的电压凹凸都触及到电击事故发生的机率，及风险水平，所以必需认真施工，按尺度的有关划定执行，以确保防雷和接地的平安运行。