陈观兴 梁毅强

摘要：作为电网安全应用的保证，接地拓扑结构的规范使用至关重要。本文在阐述10KV电网系统接地方式的基础上，系统分析小电阻接地对低压电网安全性能的影响，并指出小电阻接地系统应用质量提升的保证措施。以期有利于小电阻接地拓扑结构应用的合理化，进而实现电网应用安全的充分保证。

关键词：小电阻接地；配电网；接地电流；人体安全；10kv系统

随着社会经济的不断发展，人们对电力资源的依赖程度不断提升；配电网系统在城市发展中的应用不断深入。传统电网应用中，中性点不接地系统是10kv配电网的基本应用形式，在其要求下，电容电流量必须保持在10A以内；然而人们对电力需求规模的扩大，电容电流的实际应用已超过该规程指标，极易造成电网设备的损伤和人员伤害。因此，在城市10kv配电系统中，进行小电阻接地系统的应用已成为其配电网安全、规范应用的必然要求，本文由此展开分析。

一、10kv低压电网系统的接地方式

现阶段，TN接地型式是城市10kV配电网应用的基本形态[1]。在其应用过程中，设计人员会保证用户装置外露导电部分与配电变压器10kV侧的工作接地相互连接，进而保证中性导体 PEN得以充分保护。然而受资金、管理、施工操作等因素的影响，其实际应用的难度较高，导致了重复接地执行规程不规范的问题。

一般情况下，中性导体PEN进入建筑系统，其就会被分为两个部分，其分别为零线N和母线PE；此时机芯母线PE与用户设备的保护接地线连接至关重要。在其控制下，以下电网运行状态得以实现：其一，正常运行和相间短路时，零序电流互感器中一次侧各相电流之和为零，二次侧只有很小的不平衡电流流 ，零序保护不动作。其二，一旦发生接地故障，故障线路的零序电流就会增大，感应至TA二次侧流人继电器，当达到零序电流继电器整定值时，使继电器动作，作用于故障线路的断路器跳闸。

从低压电网系统接地系统应用结果来看，其在保证电网运行状态良好的情况下，实现了电其设备的灵敏化开控制，对于防止电气设备损伤和人员伤害具有重大影响。

二、小电阻接地对低压电网安全性能的影响

通常而言，10kv低压配电系统的配电台区常位于小区和人行道内，其接地装置的埋设会受到建筑物、绿化带及地下金属管道等因素的影响，总体敷设面积不大。水平接地极连接垂直接地极和接地模块是当前电阻接地拓扑结构应用的主要形式[2]，其对低压配电网的影响主要表现在以下方面：

1.影响接地电阻

接地电阻是反映电气装置与"地"接触的良好程度的重要指标。具体而言，其是指在接地装置作用下电阻流向大地，再由大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻[3]。有学者在配电台区位置设置了3个高1 m、直径150 mm的石墨接地模块，并保证其间距为3m，距地高度为0.8，。然后对台区两个均勻土壤层的电阻率进行分析。结果表明，运用接地装置部位的地表电位普遍出现了下降趋势，其中10m范围内的电位变化较为迅速，而20m后的电位变化逐渐减慢。其具体变化值如下图2。由此可见，进行小电阻接地应用后，接地电阻会发生巨大变化，其在降低地表电位的同时。实现了人们电力应用安全的有效保证。

2.影响重复接地

低压配电系统应用过程中，一旦PE线或PEN线断线，且设备发生一相碰壳现象，则接在断线后面的所有设备的外露可导电部分都将呈现接近于相电压的对地电压的危险。因此，在TN系统中，为实现公共PE线或PEN线安前行的充分保证，电力工作人员不仅会在电源中性点进行工作接地，还会对PE线或PEN线系统进行重复接地应用。

重复接地系统下，当PE线或PEN线断线发生，如果此时的中性点接地电阻和重复接地电阻具有相同值，则PE线或PEN线的对地电压会相应变小，此时，设备外壳的电压会变味相电压的1/2，在其作用下，较大数值的短路电路得以产生，从而引发继电保护装置的作用。实现PE线或PEN线断线后电气设备的有效保护。实践过程中，为实现低压电网系统安全性能的进一步提升，人们就必须在增加重复接地点布置的基础上，实现设备外壳电压的有效控制。

三、小电阻接地系统应用质量提升的保证措施

新经济形态下，小电阻接地在低压电网中的应用范围不断扩大，要实现其应用质量的进一步提升，实践过程中，电力工作人员就应对注重以下策略的应用。

1.注重单相接地故障防治

小电阻接地拓扑结构在10kv低压配电系统应用过程中，一旦发生单相接地故障，其非故障电路的电容电流参数就会发生改变。具体而言，电路故障产生后，在故障线路中会产生一定数值的故障电流，并且其伴随着非故障电路的电容电流会以期经过剩余电网线路，从本质上讲，其是单相接地电流和各条线路电容电流的一种向量总和，故而比正常环境下的电流值较大。

实践过程中，电力工作人员应进行这种单相接地故障的有效防治，一般情况下，零序电流保护装置是实现单相接地故障的有效手段。在零序电流保护装置过程中，零序电流互感器、时间继电器和电流继电器等零件的系统应用是其保护质量提升的关键所在。只有确保这些零件的应用合理，才能在单相接地故障防治质量提升的同时，实现小电阻接地系统应用技术的进一步发展。

2.实现故障线路有效切断

单相接地故障处理过程中，一旦故障线路没有进行及时有效的切除，就极易造成更大故障电流的产生从，从而对电网系统的应用安全造成影响。因此，实现故障线路的有效切断势在必行。通常，低电压闭锁过流保护和两段式零序保护是故障线路切断保护的两种重要形式。在其控制下，瞬时电流得以系统应用，从而实现保护装置对跳闸的作用，实现单相接地故障附带威胁的有效方式。另外，低压配电系统的小电阻接地应用过程中，一旦输电线路架空，施工人员则应进行自动重合闸工作的多次布设，进而确保瞬时故障的有效方式，保证供电功能的有效发挥。而当永久性故障发生时，电力工作人员就必须保证继电保护系统对跳闸作用的灵敏性和精确性；唯有如此，才能实现故障线路的有效处理，保证小电阻接地应用质量。

3.合理规划以此设备应用

线路故障对一次设备具有重大影响。要实现一次设备的有效保护，电力工作人员就必须充分考虑到故障线路的保护或者开关拒动现象的发生。实践过程中，人们可以将TA装设在中性点接地电阻回路中，然后在其基础上，进行电阻零序保护的有效接入。此时，线路故障一旦发生，保护装置在进行适当延时后，会作用在跳开变压器的低压一侧开关，从而在保证一次设备应用安全的同时，实现低压电网安全性能的有效保证。

结论

小电阻接地对低压电网系统的安全性具有重大影响。电网系统应用中，电力工作人员只有在明确小电阻接地系统应用方式及原理的基础上，系统分析其对低压电网安全性能的影响，并在实践中做好小电阻接地规程的具体规范，才能保证小电阻接地拓扑结构应用的合理化，进而实现电网应用安全的充分保证。

参考文献

[1]李谦， 赵东生， 肖磊石，等. 广东电网小电流接地系统中性点接地方式优化对策[J]. 广东电力， 2017（12）：124-129.

[2]杨帆， 沈煜， 周志强，等. 城市配电网中性点接地方式的适应性分析与选择研究[J]. 湖北电力， 2016（11）：18-22.

[3]周佩祥， 陈瑜， 石宏. 低压配电网故障原因及其对策研究[J]. 湖州师范学院学报， 2017（10）：34-38.