低壓電網(wǎng)的接地與監(jiān)控第1頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日0引言低壓（220V、380V）電網(wǎng)的漏電火災(zāi)、觸電傷亡、漏電保護(hù)器頻動、漏電損耗等問題，歸根結(jié)底是電網(wǎng)接地問題。絕大多數(shù)電網(wǎng)故障（事故）、漏電火災(zāi)與電氣接地有關(guān)。如果接地問題解決了，上述問題就迎刃而解了。所以研究和解決電網(wǎng)的接地和監(jiān)控問題，很有必要。第2頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日1低壓電網(wǎng)發(fā)生接地是必然的下述基本事實可以說明發(fā)生電網(wǎng)接地的必然性。1.1供、用電設(shè)備的帶電體，都是通過絕緣件固定在大地上的，帶電體和大地相距很近、相隨。1.2絕緣件存在老化、污染、磨損、受潮等問題。1.3低壓電網(wǎng)線路長、分布廣。第3頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日1.4低壓線路規(guī)范性差、變動性大。1.5涉電人員多，且大多是非專業(yè)人員。1.6存在大量的人為電網(wǎng)接地問題。第4頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日2電網(wǎng)接地危害明顯、巨大電網(wǎng)接地，存在四個方面的危害：2.1造成嚴(yán)重的安全問題電網(wǎng)接地形成了電老虎嘴，隨時都有可能發(fā)生觸電傷亡、漏電火災(zāi)、招引雷擊等涉電事故。圖1第5頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日2.2造成嚴(yán)重的電能浪費(fèi)電網(wǎng)多點接地，易造成同網(wǎng)異線同時接地問題，必然產(chǎn)生地電流，而這種接地和地電流是隱性的，很難發(fā)現(xiàn)和排除，神不知鬼不覺地造成了巨大的電能浪費(fèi)。圖2第6頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日2.3造成電污染電網(wǎng)出現(xiàn)多點接地，低壓電網(wǎng)間通過大地相互串?dāng)_，同時對大地造成電、磁、熱污染。電網(wǎng)電壓遭受污染，容易給用電設(shè)備造成電源干擾。2.4電網(wǎng)人為接地掩蓋接地故障人為接地是可靠接地，相當(dāng)于全電網(wǎng)（通過變壓器線圈和負(fù)載）都接地，電網(wǎng)中再發(fā)生接地故障，很難查找排除，容易產(chǎn)生接地故障積累。第7頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日3剩余電流漏電保護(hù)器用不住在供、用電規(guī)模小，設(shè)備簡單的過去，剩余電流保護(hù)器曾發(fā)揮過積極的作用。隨著供、用電規(guī)模的不斷增大和設(shè)備的多樣化、復(fù)雜化，剩余電流保護(hù)器的問題越來越明顯。我們知道，剩余電流保護(hù)器的主要技術(shù)特征有兩個：一是電網(wǎng)中性點接地，形成檢測通道。二是用互感器采集的剩余電流信號控制動作。就是因為這兩個原因，造成了漏電保護(hù)器嚴(yán)重的頻動、拒動、損壞問題。第8頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日3.1頻動――動作太頻繁，嚴(yán)重影響正常用電，含兩個方面：a、該動――電網(wǎng)出現(xiàn)接地故障了，應(yīng)該動，這種情況占大多數(shù)。由兩部分組成：一是人身觸電動作，占極少數(shù)，二是電網(wǎng)出現(xiàn)接地故障動作，占大多數(shù)。顯然，由于電網(wǎng)中性點已經(jīng)接地，電網(wǎng)火線的任何接地都會使保護(hù)器動作，這是其頻動的主要原因之一。b、誤動――電網(wǎng)本來沒有接地故障，不該動作而動作了。有兩個方面的情況：一第9頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日是電磁干擾誤動，因為漏電保護(hù)器是互感器信號觸發(fā)動作，電磁干擾可產(chǎn)生非漏電信號，控制動作，造成誤動。二是電網(wǎng)投切造成的中性點瞬間偏移誤動，由于電網(wǎng)中性點接地、電網(wǎng)對地分布電容和開關(guān)斷口不同步等原因，造成電源投切時中性點瞬間偏移，產(chǎn)生控制信號，造成誤動。這種“誤動”雖然不像“該動”那么多，但也是形成“頻動”的主要原因之一。應(yīng)當(dāng)知道，在中性點接地情況下，無論是電磁干擾還是電源投切時的中性點偏移，都會起到加劇誤動的作用。第10頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日3.2拒動－－電網(wǎng)出現(xiàn)接地故障了，應(yīng)動而不動，有兩種情況：a、漏電保護(hù)器以下的中性線出現(xiàn)重復(fù)接地，很難被發(fā)現(xiàn)，這時如果火線接地，會通過中性線接地點就地回零（I后），減小了漏電保護(hù)器的剩余電流（I前），造成分流拒動。圖3第11頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日b、保護(hù)器損壞或退出運(yùn)行造成失效拒動。分流拒動，顯然是中性點接地和中性線重復(fù)接地造成的。保護(hù)器失效，也大多是因中性點接地造成頻動和雷擊引起。3.3損壞――指保護(hù)器失效，主要有兩種情況：a、保護(hù)器自然損壞，過壓損壞是多數(shù)，主要是雷電過電壓造成。b、人為損壞，退出運(yùn)行?？梢姛o論是雷擊損壞還是人為損壞都與中性點接地有直接關(guān)系。第12頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日3.4由以上分析可以看出，漏電保護(hù)器問題的結(jié)癥并不在漏電保護(hù)器本身，而在電網(wǎng)中性點人為接地，是電網(wǎng)中性點接地把漏電保護(hù)器拖入了自相矛盾，不能自拔，導(dǎo)致失效的怪圈。由于電網(wǎng)中性點接地，漏電保護(hù)器終究要走入死胡同，有三個方面的明顯問題：a、電網(wǎng)中性點接地，埋下了事故隱患，形成了一個電老虎嘴，電人的通道已經(jīng)建立，既使用上漏電保護(hù)器，也是先電人后保護(hù)，其嚴(yán)密性，可靠性欠缺。第13頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日b、由于電網(wǎng)中性點接地和火線出現(xiàn)自然接地點的機(jī)會太多，造成頻動，影響正常用電，因此造成大多數(shù)漏電保護(hù)器被人為解除，使漏電保護(hù)器名存實亡。c、由于中性點已經(jīng)接地，在漏電保護(hù)器以下，中性線再發(fā)生接地（火線和零線發(fā)生接地故障的機(jī)會是一樣的），很難查找排除，這時的漏電保護(hù)器可能不頻動了，但實際上已經(jīng)失效。總之，電網(wǎng)中性點人為接地，最終會導(dǎo)致大多數(shù)漏電保護(hù)器失效。第14頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日4低壓電網(wǎng)中性點接地和不接地，國家標(biāo)準(zhǔn)都是允許的GB13955之附錄A中，規(guī)定低壓電網(wǎng)可采用的接線形式分兩大類，有五種：4.1中性點不接地系統(tǒng)。有兩種：A1TN-S系統(tǒng)如圖4A5IT系統(tǒng)如圖5第15頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日標(biāo)準(zhǔn)說：在A1TN-S系統(tǒng)和A5IT系統(tǒng)中，“整個系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是分開的?！薄半娏ο到y(tǒng)與大地不直接連接，電器裝置和外露可導(dǎo)電部分，通過保護(hù)接地線與接地極連接?！薄爸行跃€與保護(hù)線是分開的，”“所有帶電部分與地絕緣，或一點經(jīng)阻抗接地?！钡?6頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日4.2中性點接地系統(tǒng)。有A2TN-C系統(tǒng)，A3TN-C-S系統(tǒng)，A4TT系統(tǒng)。這三種形式顯然也互有差別，但實際使用中意義并不是太大，因此很少有人注意到這種差別。但他們的共同點就是電網(wǎng)中性點N都是直接接地的，圖略。第17頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日5社會上常用的接線形式有三類，七種：5.1中性點不接地方式，如圖6-8。圖6圖7圖8第18頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日5.2中性點接地方式，如圖9-11。圖9圖10圖11第19頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日5.3中性線重復(fù)接地方式。如圖12第20頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日6對中性點接地系統(tǒng)的實用分析中性點人為接地，可以為剩余電流保護(hù)器提供檢測通道，除此之外，還沒有看到其他好處，卻存在如下問題：6.1中性點接地，是人為的電網(wǎng)事故隱患，容易誘發(fā)觸電傷亡、漏電火災(zāi)、雷擊事故。6.2中性點接地，使漏電保護(hù)器產(chǎn)生嚴(yán)重的頻動、拒動、損壞問題，把漏電保護(hù)器拖入死胡同。第21頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日6.3中性點接地，可以加劇同網(wǎng)異線同時接地問題，造成嚴(yán)重的電能損耗。6.4中性點人為接地，等于全電網(wǎng)（通過負(fù)載、變壓器線圈）接地，造成對電網(wǎng)接地故障很難查找排除，越積越多，電網(wǎng)的多點接地可以造成電網(wǎng)間相互串?dāng)_、污染。6.5中性點人為接地，為一火一地偷電、放電提供了方便。第22頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日7對中性點不接地系統(tǒng)的實用分析通過調(diào)查，到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)中性點不接地系統(tǒng)有礙電網(wǎng)正常運(yùn)行的問題，與中性點接地系統(tǒng)相比，其優(yōu)點卻相當(dāng)明顯。如圖13第23頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日7.1由于中性點不接地，較容易進(jìn)行接地監(jiān)控，可以迅速查找和排除電網(wǎng)接地故障，保證電網(wǎng)N、a、b、c都不接地。7.2由于電網(wǎng)不接地，如果偶然發(fā)生對地觸、漏電，形不成回路，可以預(yù)防人身觸電、漏電火災(zāi)、雷擊事故。7.3由于電網(wǎng)不接地，當(dāng)出現(xiàn)偶然接地時，形不成回路，電網(wǎng)電壓不會出現(xiàn)大的波動，供電更穩(wěn)定。7.4由于電網(wǎng)不接地，對地絕緣件承受電壓低，對防污閃，延長電網(wǎng)壽命有好處。第24頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日7.5由于電網(wǎng)不接地，當(dāng)電網(wǎng)偶然出現(xiàn)一點接地時，只是形成電網(wǎng)事故隱患，尚未形成事故，在短時間內(nèi)還可以運(yùn)行，可以在電網(wǎng)運(yùn)行的情況下，查找接地點，減小停電時間。7.6由于電網(wǎng)不接地，使各電網(wǎng)間相互獨立，互不干擾，凈化電網(wǎng)，可以減小電網(wǎng)對用電設(shè)備的干擾。第25頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日8強(qiáng)調(diào)中性點接地的原因及分析8.1強(qiáng)調(diào)中性點接地的原因據(jù)了解，強(qiáng)調(diào)中性點接地的似乎更多一些，有關(guān)資料上提到的原因，有以下幾條：a、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，使用漏電保護(hù)器的低壓電網(wǎng)中性點必須接地。b、認(rèn)為中性點接地，可以利用過流保護(hù)裝置及時發(fā)現(xiàn)相線接地故障。第26頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日c、認(rèn)為中性點接地，電網(wǎng)對地電壓最高是220V。而中性點不接地時，如果一相接地，另外兩相對地的電壓則升高為380V，增加絕緣件承壓和觸電傷害程度。d、認(rèn)為萬一斷零線，中性點不接地會造成三相不平衡，損壞用電設(shè)備。中性點接地了，可以防止這種情況的發(fā)生。e、對中性點不接地的電網(wǎng)，沒有監(jiān)控設(shè)備8.2對強(qiáng)調(diào)中性點接地的原因的分析。上述五條，初看起來似乎有一定的道理，但仔細(xì)研究一下，出入很大。第27頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日a、關(guān)于使用漏電保護(hù)器時電網(wǎng)中心點必須接地。如果使用剩余電流保護(hù)器，可以較好地解決電網(wǎng)的接地監(jiān)控問題，當(dāng)然好。但多次、大面積使用結(jié)果證明，因其存在嚴(yán)重的頻動、拒動、損壞問題，用不住已成為不爭的事實。凡用過漏電保護(hù)器的電網(wǎng)，一段時間以后，漏電保護(hù)器大多不能使用或退出運(yùn)行了，但電網(wǎng)中性點接地仍然存在。這樣的接地實際上失去了其本來的意義。第28頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日b、關(guān)于靠電網(wǎng)中性點接地來發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)接地故障。主觀愿望是好的，但事實上電網(wǎng)的正常運(yùn)行電流大多比過流保護(hù)整定值小得多，再者，由于電網(wǎng)故障接地屬于不可靠接地，接地電流接近負(fù)載電流，所以利用過流保護(hù)裝置來發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)接地故障是不可靠的。c、關(guān)于防止電網(wǎng)對地電壓升高為380V。如果電網(wǎng)中性點不接地，同時也有辦法保持整個電網(wǎng)都不接地，那么電網(wǎng)對地沒有通路，電網(wǎng)對地就沒有或只有很低的電壓第29頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日顯然比中性點接地，網(wǎng)地電壓始終保持220V要安全得多。d、關(guān)于中性點的平衡問題。認(rèn)為中性點接地就可以解決電網(wǎng)的中性點偏移問題。這實際上是一種誤解。解決電網(wǎng)的三相平衡問題，一要靠負(fù)載分布盡量均勻，二要靠合格的中性線。如果中性線從上端開路了，中性點接地不接地都會造成失零性電網(wǎng)不平衡，造成嚴(yán)重后果。這與中性點接地不接地沒多大關(guān)系。只有中性線多點重復(fù)接地，斷中性線時才有可能第30頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日

避免嚴(yán)重后果。e、關(guān)于在中性點不接地情況下沒有接地監(jiān)控設(shè)備其實這也是一種誤解，在中性點不接地情況下，剩余電流保護(hù)器也是可以用的，也能起保護(hù)作用。特別是DJK系列網(wǎng)地絕緣監(jiān)控器問世以后，中性點不接地電網(wǎng)的對地絕緣監(jiān)控問題就解決了。第31頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日9電網(wǎng)接地監(jiān)控技術(shù)9.1適用接線型式適用于電網(wǎng)中性點不接地系統(tǒng)。它視電網(wǎng)N、a、b、c任何一線接地為電網(wǎng)故障。適用于TN-S系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。9.2基本理念只要保持不接地，電網(wǎng)就是安全的、經(jīng)濟(jì)的、穩(wěn)定的。9.3基本功能第32頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日在第一時間，檢測、報告或甩掉第一個電網(wǎng)接地點，把電網(wǎng)接地故障顯性化，便于及時排除。9.4作用目標(biāo)：把電網(wǎng)事故消滅在萌芽狀態(tài)，保持電網(wǎng)不接地。9.5最終目的：簡化、超前電網(wǎng)管理，實現(xiàn)安全、低耗、穩(wěn)定供、用電。9.6主要特點：第33頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日a、不誤動，不是信號控制，而是漏電流控制動作。b、只要保持電網(wǎng)不接地，解決安全問題自在其中。c、檢測、動作電流很小，損耗小、更安全d、全方位監(jiān)控，沒有不作用的死角。e、系列產(chǎn)品配套使用，其中總監(jiān)控器負(fù)責(zé)全網(wǎng)監(jiān)控和為分監(jiān)控器提供信息，分監(jiān)控器負(fù)責(zé)表明接地故障位置。有控制停電動作的、也有報警的，有十幾種產(chǎn)品，可根據(jù)需要自由選擇，組成分級監(jiān)控。第34頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日10結(jié)論10.1低壓電網(wǎng)問題的重點是接地，低壓電網(wǎng)發(fā)生接地是必然的，電網(wǎng)接地的危害，是明顯的，巨大的。10.2剩余電流保護(hù)器存在嚴(yán)重的頻動、拒動、損壞問題，其主要原因是低壓電網(wǎng)中性點人為接地，是它把漏電保護(hù)器拖入死胡同，漏電保護(hù)器完不成電網(wǎng)接地監(jiān)控的任務(wù)。10.3低壓電網(wǎng)中性點接地與不接地，國家標(biāo)準(zhǔn)都是允許的，理論上也都是成立的第35頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日應(yīng)該根據(jù)需要明智選擇。10.4目前社會上的低壓電網(wǎng)，中性點接地的，不接地的，中性線重復(fù)接地的都有，都能實現(xiàn)供、用電目的，但各自的依據(jù)和目的性不十分明確。10.5對過去那些過分強(qiáng)調(diào)中性點接地，忽視中性點不接地形式的說法和做法（在50-60年代寫入教科書中），在已經(jīng)有了對低壓電網(wǎng)接地監(jiān)控的有效手段的今天，應(yīng)當(dāng)重新研究。第36頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日10.6拆除人為接地，用網(wǎng)地絕緣監(jiān)控器測報和排除接地故障，保持電網(wǎng)與地絕緣，應(yīng)當(dāng)成為低壓電網(wǎng)技術(shù)管理的重點。10.7N、a、b、c四線都不接地的電網(wǎng)，才是經(jīng)濟(jì)的、安全的、穩(wěn)定的。10.8在供、用電規(guī)模日益增大，供、用電設(shè)備日益多樣化、復(fù)雜化和越來越強(qiáng)調(diào)節(jié)能、安全、現(xiàn)代化的今天，中性點不接地系統(tǒng)的優(yōu)越性越來越值得關(guān)注。第37頁，共41頁，2023年，2月20日，星期日10.9隨著電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)人為接地所帶來的