配電系統(tǒng)采用共用接地的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)注意的問題

摘要：隨著低壓配電系統(tǒng)中的負(fù)荷設(shè)備種類的多樣化和數(shù)量的日益增長(zhǎng),各種電氣設(shè)備的接地是分開獨(dú)立接地,還是共用接地,已成為廣大設(shè)計(jì)工作者十分關(guān)心的問題。實(shí)踐表明，采用共用接地有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問題，需要正確分析和對(duì)待。
關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng)；共用接地；獨(dú)立接地；接地電阻；電位；負(fù)荷

所謂共用接地是指電力系統(tǒng)的工作接地與電氣設(shè)備的保護(hù)接地、防雷接地等共用一套接地裝置或指幾個(gè)電氣設(shè)備的接地線匯聚在一起，連接到設(shè)置在一個(gè)或幾個(gè)地點(diǎn)的共用接地電極上的接地。
1 共用接地的優(yōu)點(diǎn)
接地線少，接地系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，維護(hù)、檢查容易；
各個(gè)接地電極并聯(lián)連接的等效接地電阻比獨(dú)立接地的總電阻小。如果是利用建筑結(jié)構(gòu)體作為共用接地裝置，因其接地電阻很小，共用接地的效果就更顯著；
當(dāng)有一個(gè)接地電極失效時(shí)，其他接地電極也能補(bǔ)充，提高了接地的可靠性；
減少接地電極的總數(shù)，節(jié)省了設(shè)備施工費(fèi)用；
當(dāng)負(fù)荷設(shè)備絕緣損壞發(fā)生碰殼短路故障時(shí)，可以產(chǎn)生較大的短路電流使保護(hù)裝置動(dòng)作。同時(shí)能夠減小人員觸及故障設(shè)備時(shí)的接觸電壓；
可以減少雷電電壓的危害。理論上，為了防止雷電壓的反擊作用，防雷接地裝置與建筑物、電氣設(shè)備及其系統(tǒng)之間最好能保持足夠的距離，但在工程中往往存在許多困難而無法做到。因各種建筑物總有許多引入管線，這些管線分布范圍很廣，尤其在利用鋼筋混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)鋼筋作為暗敷防雷網(wǎng)時(shí)，建筑物管線與電氣設(shè)備的外殼實(shí)際上是無法與防雷系統(tǒng)真正分開的，也無法與電氣設(shè)備的接地分開。在這種情況下，為限制雷擊時(shí)電氣設(shè)備和建筑物接地點(diǎn)電位的增高，應(yīng)采用共用接地，即將變壓器中性點(diǎn)以及各種電氣設(shè)備的工作接地和保護(hù)接地與防雷接地共同連接起來。如大樓建筑物，當(dāng)把電氣部分的接地和防雷接地連成一體后，就使建筑物內(nèi)的鋼筋間構(gòu)成一個(gè)法拉第籠，在此籠內(nèi)的電氣設(shè)備和導(dǎo)體都與籠相連接，也就不會(huì)受到反擊。因此，利用大樓建筑物的金屬結(jié)構(gòu)體接地時(shí)，大樓內(nèi)多種系統(tǒng)的接地就可以共用接地，不過，應(yīng)使共用接地電阻限制在1W以下為宜。
2 共用接地應(yīng)注意的問題
接地電流的性質(zhì)。接地點(diǎn)電位升高的危害程度與接地電流的大小、持續(xù)時(shí)間、發(fā)生概率等幾方面因素有關(guān)。例如避雷針、避雷器在雷擊時(shí)，雖然可能發(fā)生大的接地短路電流，但是這種接地電流持續(xù)時(shí)間短，發(fā)生的概率也不高，由這種接地電波引發(fā)的電位升高問題危害就不大。但共用接地的接地電阻必須滿足各種接地中最小接地電阻的要求，且共用接地的電阻最好能限制在1W以下。在中性點(diǎn)接地的低壓配電系統(tǒng)中，其共用接地的接地電極上可能集中了系統(tǒng)負(fù)荷設(shè)備的所有漏電流并形成環(huán)流，且有可能長(zhǎng)時(shí)間流過這種接地電流。一旦系統(tǒng)共用接地電阻值偏離安全限值，就會(huì)危及設(shè)備及人員的安全。此外，隨著計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備的大量使用，為確保它們的正常工作，有必要實(shí)施線路濾波器用的接地，在線路與大地之間接上大的電容濾波器，就可能產(chǎn)生相當(dāng)大的電容電流流向大地，而這種電容電流也包含在漏電流中。
電位升高對(duì)負(fù)荷設(shè)備的影響。在共用接地情況下，接地電極電位升高對(duì)負(fù)荷設(shè)備的影響，可以用室內(nèi)小型組合式變配電柜為例來說明。以往都是將變壓器中性點(diǎn)、金屬箱體、負(fù)荷設(shè)備金屬外殼共用接地。另外，為了防止避雷器放電時(shí)，雷電流有可能使接地電位升高所帶來的危險(xiǎn)，而將避雷器獨(dú)立接地。
當(dāng)與該變配電柜連接的負(fù)荷設(shè)備因絕緣損壞而發(fā)生漏電時(shí)，其全部環(huán)路電流通過共用接地電極，使接地點(diǎn)電位升高，變配電柜箱體的電位也同時(shí)升高。這時(shí)如果維護(hù)檢查人員開門查看配電柜內(nèi)情況，就會(huì)有觸電的危險(xiǎn)，這種事故常有發(fā)生。所以，現(xiàn)在在很多情況下不把室內(nèi)變配電柜中的工作接地與其它接地共用，而是采用獨(dú)立接地，雖然這樣做會(huì)給施工增加難度。
3 共用接地的有關(guān)規(guī)定
我國(guó)現(xiàn)行電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，向B類電氣裝置供電的配電變壓器不安裝在有B類建筑電氣裝置的建筑物內(nèi)，配電變壓器高壓側(cè)工作于不接地、經(jīng)消弧線圈接地和高電阻接地的系統(tǒng)，若該變壓器保護(hù)接地裝置的接地電阻符合50/I且不大于4W時(shí)，低壓系統(tǒng)的工作接地與變壓器的保護(hù)接地可共用一套接地裝置。而對(duì)于工作在有效接地系統(tǒng)中的A類電氣裝置，則要求配電變壓器的工作接地應(yīng)置于保護(hù)接地網(wǎng)以外的適當(dāng)?shù)胤剑床坏霉灿靡惶捉拥匮b置。
向B類電氣裝置供電的配電變壓器安裝在有B類建筑物電氣裝置的建筑物內(nèi)時(shí)，配電變壓器高壓側(cè)工作在低電阻接地的系統(tǒng)，當(dāng)該變壓器的保護(hù)接地裝置的接地電阻符合2000/I，且建筑物采用總等電位連接時(shí)，低壓系統(tǒng)的工作接地可與該變壓器的保護(hù)接地共用一套接地裝置。工作在A類電氣裝置中的配電變壓器的保護(hù)接地可與保護(hù)該配電變壓器的避雷接地裝置共用一套接地裝置。
另外，如果1kV以上的線路屬大接地短路電流系統(tǒng)，而且當(dāng)發(fā)生接地短路故障時(shí)能采用迅速切斷措施，則也可采用共用接地，但共用接地電阻應(yīng)小于1Ω。
4 結(jié)束語(yǔ)
實(shí)踐表明，公用低壓配電系統(tǒng)中，在各種系統(tǒng)的接地?zé)o法做到真正分開的情況下，工作接地與保護(hù)接地，保護(hù)接地與防雷接地等共用接地更安全，且節(jié)省投資、簡(jiǎn)單和便于維護(hù)。對(duì)于共用接地存在的問題，可以考慮充分利用大樓建筑的鋼架結(jié)構(gòu)體接地，限制共用接地的總接地電阻（小于1W）和總等電位連接等辦法，將共用接地可能發(fā)生的影響和危害減少。