摘要：本文以XX县配电网为例，通过比较电网现有2种不接地或中性点经消弧线圈接地系统与中性点经小电阻接地系统的特点，分析这2种接地方式对用户用电安全性的影响。
关键词：配电网；接地方式；剩余电流保护器；配置方案
低压配电系统不同接地方式对用户的影响，选择高压侧为10kV的配电变压器为研究对象。10/0.1kV配电变压器既是10kV配电系统的负荷侧，又是220/380V系统的电源侧，因此它既需做10kV侧的设备外壳的接地（保护接地），也需要做低压侧中性点的接地（工作接地）。中性点不接地或经消弧线圈接地系统与中性点经小电阻接地系统2种接地方式在发生单相接地时对用户的影响在于单相接地时入地电流的大小不同以及故障切除时间的差别，下面将从高压侧外壳击穿和高压侧对低压侧击2种故障情况进行分析。
1.配电变压器高压侧对外壳击穿
1.1对不接地或经消弧线圈接地系统的影响不接地或经消弧线圈接地系统中的接触电位差不应超过下列数值：Ur=50+0.05ρ（1）土壤电阻率ρ取1000m，此时，接地点最高接触电位差应小于100V。当10kV配电系统中性点不接地或经消弧线圈接地时，10kV配电系统发生高压侧对外壳击穿时，接地电流将不大于10A，该电流在配电变压器接地装置上将产生约40V的电压，由于工作接地与保护接地是共用的，这个电压将沿低压侧中性线传递到用电器具的金属外壳上，从而可能在高压侧发生对外壳击穿时，使接触用电器具金属外壳的人员触电，但是由于该电压小于前述的接触电位100V，所以对人身来说是安全的，而且用户在线路入户处做了重复接地，配电变压器的接地电阻非常小，所以实际传递到金属外壳的电压是非常小的。
1.2对经小电阻接地系统的影响小电阻接地系统接触电位差不应超过下列数值：Ur=（174+0.17ρ）（2）XX县电力公司规定小电阻接地系统中发生单相接地故障时跳闸时间取0.2s（保护动作间+开关动作时间），且按照IEC规定，低电阻接地系统中故障情况下0.2s跳闸时所允许的故障电压应小于450V在10kV配电系统中性点经小电阻接地系统中，按照这种配电网低压中性线的接线方式，如果此时配电系统发生高压侧对外壳击穿时，此时接地电流较不接地系统或经消弧线圈接地系统的短路电流大。实测的电流约为430A，考虑极严重情况接地电阻为4Ω，此时该电流在配电变压器接地装置上将产生略小于2000V的电压降，远大于允许的接触电位，此电压将沿低压侧中性线传递到用电器具的金属外壳上，从而给人身安全也带来危险。其实这种极严重情况是不可能出现的，因为配电变压器中性点为并联连接，假设接地电阻为1Ω（即仅有4台变压器的接地装置并联），此时的电压将为430V，小于允许的数值。所以小电阻接地系统发生高压侧对外壳击穿时，用户用电是安全的。
2.配电变压器高压侧对低压侧击穿
2.1对不接地或经消弧线圈接地系统的影响若发生高压侧对低压侧击穿故障，电流将沿进户线(火线或零线)串入用户线路，将危及用电设备及用户的安全。但因不接地或经消弧线圈接地系统短路电流数值较小，接触电压也不高，若配电变压器的保护接地装置的接地电阻符合式R≤50/I要求且不超过4Ω时，低压系统电源接地点可以与该变压器保护接地共用接地装置。
2.2对经小电阻接地系统的影响在小电阻接地系统中，短路电流较大，接触电压也较高，需要按照配电变压器安装在室内或室外2种情况进行分析。（1）当配电变压器安装在建筑物外时，对于低压零线接在一起的多台配电变压器的等效接地电阻在0.5Ω或以下时(相当于8个或以上的4Ω接地电阻并联连入公共零线的接地装置)，保护接地与工作接地可以不分开。如果低压零线接在一起的多台配电变压器等效接地电阻在0.5Ω以上时，应该采取措施降低配电变压器的接地电阻，使等效接地电阻等于或小于0.5Ω；对于单独接地的配电变压器，如果接地电阻在4Ω及以下时，保护接地与工作接地分开的距离不得小于5m。如果单独接地的配电变压器接地电阻大于4Ω时，由公式L(m)=R(Ω)+1可以计算得出保护接地与工作接地的分开距离L。（2）当配电变压器安装在建筑物内时，配电变压器保护接地的接地装置接地电阻符合R≤2000/I的要求，且建筑物内采用（含建筑物钢筋的）总等电位连接时，低压系统电源接地点可与该变压器保护接地共用接地装置。
3.剩余电流动作保护器安装的现状
近年来，为了改善城市供电能力，供电企业投入了大量的资金用于城市低压配电网的改造，低压线路全部更换为电缆和绝缘导线，绝缘性能得到根本改善，线路和设备绝缘老化现象很少发生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆部分供电公司因此放松了城市配电网剩余电流动作保护器的安装，仅在部分新建居民小区安装了二级或三级剩余电流保护装置，其它的公变台区，特别是公共台区，完全没有安装剩余电流动作保护器。
3.1存在的安全隐患
剩余电流保护器如果配置不到位，在发生漏电和触电事故时，将无法保障用户的人身和财物安全。2014～2015年，安徽省就曾连续发生多起因入户线绝缘老化而导致的漏电伤亡和火灾事故。
3.1.1用户入户线存在漏电风险
从集中电表箱到用户家里的入户线为用户投资并进行安装，导线质量参差不齐，很多是旧线，接头多，只要能用就不会更换。由于入户线完全露天敷设，常年风吹日晒，2～3年后绝缘很容易老化，造成破皮、断线。随着时间的推移，漏电事故经常发生。
3.1.2用户入户线敷设不规范，危及行人的安全
用户入户线没有专用敷设通道，一般由用户自行选定，敷设工艺良莠不齐，敷设路径也五花八门：有的沿着电信线路铺设，有的沿着水管铺设，有的沿着有线电视线路铺设，有的沿着供电公司高压线路铺设，甚至有的还沿着煤气管铺设。放眼望去，室外的入户线密如蛛网，完全处于一种无序的状态。由于居住密度高，流动人口多，人员素质差，缺乏基本的安全常识，一旦断线，线下行人触电的风险极大。
3.1.3改造方案
针对剩余电流保护的现状，对其台区剩余电流保护情况应给予高度重视。“城中村”台区低压侧的漏电风险有其自身特点，即漏电风险主要集中在用户的入户线处，因此，应将改造重点放在入户线治理上。
3.14改造方案具体内容
考虑到台区现有低压电缆、集中电表箱的供电方式，改造方案采用三级保护。第一级：电表集中箱中总开关采用延时型保护器，额定动作电流300毫安，额定动作时间0.3秒；第二级：电表集中箱中分户开关采用高灵敏、快速动作性的保护器，额定动作电流100毫安；第三级：用户的家用开关采用高灵敏、快速动作性的保护器，额定动作电流30毫安。
3.2方案的特点
3.2.1较高的性价比。
该方案没有生搬硬套相关规程，而是抓住了台区的线路薄弱环节———用户的入户线。因低压主干和分支线路、设备状态好，发生漏电的概率小，而台区变均采用杆上安装，安装剩余电流动作保护器困难，故改进方案未考虑在台变低压总开关处安装剩余电流动作保护器。
3.2.2符合现场实际需要。
电表集中箱的总开关和分户开关采用两级剩余电流动作保护器，保护用户的入户线和用户内部用电，为了减少停电范围和避免越级跳闸，总开关采用延时型保护器。由于分户开关采用的是微断型号，因此无法配置延时型保护器，只能选用高灵敏、快速动作性的保护器。考虑入户线泄漏电流较大的现状，故选用较大的剩余动作电流。虽然保护器没有采用延时，但因分户开关仅供一户用电，即使分户开关发生越级跳闸，也不会扩大停电范围，影响其他用户用电。
3.2.3保护可靠。
部分村民家中没有安装第三级保护，也没有配置家用漏电保护器，但依靠电表集中箱第二级的高灵敏、快速动作性的保护器，仍然可以避免发生触电事故。
4结束语
综上所述，中性点经小电阻接地这种方式与不接地或经消弧线圈接地方式相比具有一定的优势。首先，不接地或经消弧线圈接地系统改成经小电阻接地这种方式，不会由于入地电流增大而对低压用户造成电气危险。其次，由于人体直接接触带电线路而发生触电这种方式与中性点的接地方式并没有绝对的关系，而与触电者接触带电体的方式及触电后脱离的时间有着密切关系。
参考文献
[1]张树文，米增强等.小电流接地系统单相接地保护原理和技术综述,电力情报，1994,2.
[2]贾清泉.提高配电网单相接地故障选线保护性能的研究.华北电力大学工学博士学位论文,2002.
论文作者:高原
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
标签：电流论文; 电阻论文; 变压器论文; 系统论文; 低压论文; 保护器论文; 用户论文; 《电力设备》2018年第11期论文;