摘要：在城市化进程当中，对于电力资源的需求量越来越大，这也给电力事业的发展带来了机遇和挑战。保障配电网良好的运行状况，不仅能够满足电力企业的经济效益需求，同时也能够为用户提供高质量的供电服务，保障社会生产生活的正常运行。过电压现象是城市配电网中的常见问题，不仅会导致线路与设备出现损坏问题，也会威胁人员的生命安全。因此，应该采取针对性接地保护措施，增强配电网运行的安全性。本文将通过分析城市配电网过电压的基本类型与形成因素，探索城市配电网系统的接地保护方式与应用措施。
关键词：城市配电网；过电压；接地保护；方式
配电网是我国现代化建设中的重点内容，在电力行业发展呈现繁荣态势的当下，只有不断提升配电网运行安全性与稳定性，才能满足经济发展的需求。尤其是城市配电网的规模较大，在实际运行当中会受到多种因素的影响，比如自然环境因素、人为操作因素和设备因素等等，导致配电网面临着较大的安全风险。尤其是过电压问题的存在，会导致相关电气设备与线路出现损毁，不仅造成严重的经济损失，也会降低配电网的社会效益。在智能电网建设速度逐渐加快的趋势下，对于接地保护也提出了更高的要求，只有明确城市配电网过电压的主要形式与不同原因，才能够通过针对性接地保护措施的运用，满足配电网的高效运行需求。这不仅能增强电力企业竞争力，同时也是城市化进程的重要推动力。
一、城市配电网过电压的基本类型
（一）大气过电压
当城市配电网系统遭受雷击时，会引发大气过电压现象，因此该类型的过电压又被称作感应雷过电压或者直击雷过电压。大气过电压是配电网系统外部的一种过电压能量，防雷措施情况与雷电参数，是决定大气过电压幅值的主要因素，不会受到额定电压的影响【1】。脉冲特性是大气过电压的基本特性之一，当其产生时持续时间大约在十几微秒。过电压现象通常出现在雷击中心的1.5-2.0km范围之内，电气装置和线路等都有可能因此而遭到损坏。
（二）内部过电压
故障问题出现在供电系统内部，是导致内部过电压的主要因素，操作过电压和工频过电压是内部过电压的两种主要形式。跳闸故障的出现和配电网系统中的开光装置操作中，都会由于振荡过电压的存在而导致操作过电压出现，其中包括了切空载变压器与大负载过电压、切合空载长线路过电压和电弧接地过电压等等。一相对接短路出现在供电系统当中，线路末端电压会由于空载长线路电容效应的存在和非接地相电压增大而出现升高的问题，这是引发工频过电压的主要原因。接地保护和过电压器保护，是当前过电压保护的两种主要形式。过电压保护器通常设置于信号接口和计算机系统电源回路当中，能够有效防止元器件出现损坏问题，这是过电压器保护的主要形式。在其工作过程中，过电压能在限制器的作用下得到有效控制，防止其出现高于限制值的现象，能够避免损坏或者异常动作出现在元器件和系统装置当中【2】。在此过程中，应该深入分析系统回路接口与保护系统的等级问题，确保在选择过电压保护器时能够具有良好的实际效果。雷电破坏会对微机系统防雷保护产生影响，为了防止遭受严重的雷击问题，还应该与接地保护进行有效结合，防止过电压的出现。
二、城市配电网系统的接地保护方式
（一）金属外壳接地保护
在配电系统和发变电站当中，涉及较多类型的电气设备，对其采用金属外壳接地保护的方式，能够使其外壳固定到地电位。当电气设备的绝缘出现失效时，其外壳带电且金属外壳处于地电位状态。当故障问题出现在电气设备中，大地中有接地短路电流进入时，接地点和导体间的电位上升，导致配电网系统的安全性大大降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接触电压主要是指人的位置与接地装置间的电位差，跨步电压主要是指人的双脚着地点间的电位差，在此情况下，1.8m为人与电气装置的接触高度，0.8m为人脚到装置的水平距离，也就是跨步电压中的跨距值。经过人体的电流安全值是10mA，当跨步电压值升高时，经过人体的电流就会增大，当大于10mA时就会威胁人的生命安全【3】。为了对跨步电压和接触电压进行有效控制，应该对电气设备的结构进行良好优化，合理控制接地电阻的阻值。通常情况下，应该将电压值控制在250V以内。
（二）工作接地保护
加强对城市配电网系统运行实际状况的分析，并总结过往电力工作的经验，确定合理的工作接地保护方式，增强系统运行的安全性与可靠性。系统中性点接地保护，是当前工作接地保护中的一种常见形式。在该类型的接地保护当中，短路电流I产生的电压为IR，工频对地短路时应该对该电压值进行合理控制。在相关规定当中，IR的值应该控制在2000V以内。当短路电流值为4000A，电阻值在0.552以内时，若出现土壤电阻率升高的现象，应该对电阻值进行适当提升。在工作接地保护当中，尤其是提升电阻值时，应重视对人员生命安全的保护【4】。
（三）防雷接地保护
在城市配电网系统的运行过程中，尤其是在夏季多雨季节，容易受到雷击的影响，导致其运行安全性和稳定性受到较大影响。防雷接地保护的运用，能够对接地设备中雷电流经过时引起的电位升高问题进行控制，防止设备在雷击作用下出现烧毁现象，保障人员安全的同时，防止给电力企业带来严重的经济损失。与金属外壳接地保护和工作接地保护不同的是，防雷接地存在较大的电流幅值和等值频率。接地体周围土壤会在较大幅值的雷电流作用下出现火花放电的情况，从而降低接地电阻。冲击电流作用于接地设备当中，工频电流值大于接地电阻值，这是引发火花效应的主要因素【5】。电感影响是指在较高的雷电流等值频率中，提升了接地体的电感影响，进而影响接地体的远端。尤其是随着接地体长度的增加，电感影响的效果也会更加显著，工频接地电阻值在此情况下会小于接地设备电阻值。
三、接地保护电阻的控制手段
首先，应该对城市配电接地网的面积进行适当提升。随着地网面积的增加，接地电阻值会得到有效控制，这是解决过电压问题的一种常用手段，应该根据当地的实际情况采取合理的提升手段。其次，可以通过外引接地的形式对电阻进行控制。辅助接地设备应用于低土壤电阻率地区当中，能够实现对接地系统接地电阻的控制，由于在寻找低电阻率地区时会存在较大的阻碍，因此该方法具有一定的限制性【6】。而降阻剂在土壤中的有效运用，可以合理控制接地保护电阻，主要分为化学降阻剂和物理降阻剂两种形式。
结语
过电压现象出现在城市配电网当中时，会导致线路与设备的运行稳定性受到影响，同时威胁人们的生命安全。大气过电压和内部过电压是过电压的两种主要形式，为了有效降低过电压对配电网产生的影响，应该采取金属外壳接地保护、工作接地保护和防雷接地保护等接地保护措施，保障配电网的良好运行。
参考文献
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[6]徐丙垠,李天友,薛永端.配电网触电保护与中性点接地方式[J].供用电,2017,34(05):21-26.
论文作者:陆晓芸
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第06期
论文发表时间:2019/7/31
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