对民用建筑中变电站及变压器接地的探讨-建筑电气2007

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对民用建筑中变电站及变压器接地的探讨
刘迪先 刘 敏 %中国建筑西南设计研究院! 成都市 FGHHIJ&
./#’0##/,1 ,1 2&%$3/14 ,5 60"#$&$/,1 &1- 7%&1#5,%8)% /1 9/:/; <0/;-/14
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!"#$%&’$ !"#$%&’$$ $()#*+%, -(.’ /" ’01’#2#+/% 备不同的接地组合来分类# 根据Z[\标准规定! 低
2%3 #)2%’"/)45) 60))5%#7. ()5 (%(7.8539 :*5+) 压电源系统接地型式! 一般由两个字母组成! 必要
35"+6+5%6. 2)5 ;/+%#53 /0#< +959< #// 406* 426*+%5 7/23 时可加后续字母! 其中第一个字母表示电源接地点
/% 6/%%56#+/% #5)4+%27< 0%2175 #/ 45#5) ;)56+’57. #/#27 对地的关系 %:&&&直接接地! Z&&&不接地’( 第二
60))5%# /" %50#)27 7+%5 2’ -577 2’ #/#27 )5’+3027 60))5%#9 个字母表示电气设备外露可导电部分与地的关系
=4;7$4$%#>#+/% -(. /" ’.’#$4 $()#*+%, (%? ;)/#5@#+A5 %:&&&独立于电源系统接地点的直接接地! W&&&
5()#*+%,/"#)(%’"/)45)()5’0,,5’#539 直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连
()* +,%-# B.’#54 5>)#*+%, C)/#56#+A5 接’( 后续字母表示中性线与保护线的关系 %\&&&
5>)#*+%, C/-5) ’0;;7. 5>)#*+%, #.;5 DE0+;/#5%#+27 中性线W与保护线][合并! Y&&&中性线W与保护线
][分开’( 故低压电源系统的接地型式可分为五种(
摘 要 对现时常用的几种变电站及变压器接 在民用建筑中使用最多的为:W&Y" :W&\&Y" ::
地处理方法进行分析! 指出不足之处! 即" 其接线 三种( 而变配电站中常用的为:W&Y或::两种! 在
柱上的机械负荷过大! 无法准确检测中性线上总电
此三种接地型式中! 规定了电源的中性点应直接接
流! 及总剩余电流等等# 提出了作者认为变压器的
地! 电气设备的外露可导电部份应接地(
上述电源系统! 指提供用电设备的UUHMKIHQ电
保护接地$ 工作接地应该的做法#
源! 如) 由变压器低压侧开始至配电屏! 由屏至配
关键词 工作接地 保护接地 电源接地型式
电箱! 由箱至水泵电动机的低压电源系统等! 上述
等电位
电气设备包括了变压器" 配电屏 %箱’" 电梯" 水泵
等! 故上述的电源中性点! 就是该配电系统的中性
J 低压配电系统接地型式概述 点! 就是变压器的中性点( 显然这类变压器应有两
种接地要求! 即中性点的直接接地! 称为工作接地*
民用建筑中的配电变压器! 现时有KLMHNO PQ" 变压器外壳接地! 称为保护接地( 工作接地的作用
JHRH9O PS" T9KRH9O PS等! 而以JHRH9O PS为常见# 是使低压电源系统在正常工作或事故情况下! 降低
变压器单台容量有的已超过UHHHPQ$V! 提供本建
人体的接触电压! 保障电器设备的可靠动作! 迅速
筑物或建筑群所需UUHMKIH Q低压电源# 此类配电 切断故障设备! 降低电器设备和输电线路的绝缘水
站多附设在相应建筑物内! 低压电源系统的接地型 平( 保护接地的作用是在电气设备电源系统运行故
式! 以:WXY系统为主! 也有使用::接地型式# 所 障时! 保障人身和设备的安全( 如何正确处理上述
需接地体大多使用自然接地体! 也有使用人工接地 配电站及变压器的工作接地和保护接地! 使其安全
体或两者相结合# 可靠运行是我们应该认真去研究解决的重要内容(
低压电源系统接地型式! 按电源系统和电气设 现分述于下(
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I专 家 论 坛
! 现时常见的四种接地的具体作法
!"# 接地型式为$%!&系统" 由变压器低压侧中性点
接线柱上" 并联三根导体# 其中一根引往变电站内
’()板 $总等电位板%" 该导体有用扁钢也有用单芯电
缆# 另两根导体" 均为铜排" 同时引入进线屏# 一根
引入*极开关的第*极配出%铜排" 另一根与+(铜母排
相连接" 再由该+(母排用扁钢与’()板相连接# ’()
板接地" 另外在变电站内四周墙上明设一圈扁钢" 该
扁钢与’()板相连接" 供保护接地使用" 详图#$%!&
接地系统示意图 $一%#
图! $%!&接地系统 "二#
:;<,! $%!&=>?@A;B图7 $%!&接地系统 "一#
:;<,7$%!&=>?@A;B:;<93$%!&=>?@A;B!,! 接地型式为$%!&系统" 由变压器低压侧中性点接
线柱上" 并联两根导体" 其中一根引往’()板# 该导 质由具体设计定# 对于$%接地系统可组合成本条中的
体有用扁钢" 也有用单芯电缆" 如& -./!#"#01或 图7) 图!两种型式中的任一种" 均符合本条对$%接地
-./!#"!*2等# 另一根使用铜排" 引往进线屏" 进入* 型式的要求#
极开关的第*极并配出%母排# 屏内另设+(铜母排" 由 !91 接地型式为$$系统" 由变压器低压侧中性点接线
该+(母排用扁钢引入’()板" ’()板接地# 另外在变 柱上并联两根导体# 一根引入’()板" 由’()板引出
电站四周墙上明敷一圈扁钢" 并与’()板相连接" 供 至接地体# 该’()板与变电所内的保护接地装置不应
保护接地使用# 详图!$%!&接地系统示意图 $二%# 有导体连接" 互相独立# 另一根导体引入进线屏*极主
!,3 接地型式为$%!&系统" 由变压器中性点接线柱 开关的第*极" 配出%线#
上" 并联两根相同截面铜导体同向叠合或分开引入进 以上四种情况" 并根据图7#图3分析" 首先来讲"
线屏# 其中一根进入*极主开关的第*极" 并配出%铜 均满足变电站及变压器的工作接地和保护接地的要求"
母排" 另一根与屏内+(铜母排相连接# 由+(母排用扁 故现在被广泛地使用" 但笔者认为" 从技术) 施工)
钢与’()板相连接" ’()板接地" 另外在配电站内四 维护) 耐久等方面分析" 均存在不妥之处" 愚见于下#
周墙上明敷一圈扁钢" 该扁钢与’()板相连接" 供保
3 分析上述接地处理方式存在的问题
护接地用# 详图3$%!&接地系统示意图 $三%#
!,* 国家标准设计图集 ’接地装置安装( $435167!*% 接地的目的是确保低压电源系统在安全可靠运行的
第*0817页中$%) $$系统的中性线" 均由变压器中性 前提下" 尽量做到经济) 施工) 维护) 管理) 耐久等
点接线柱上引出" 引至总等电位’()板" 引出材料性 方面的最佳组合# 上述接地处理方式存在以下问题#
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对民用建筑中变电站及变压器接地的探讨!刘迪先 刘敏"
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!"# 变压器中性点接线柱上! 并接$或!根刚性连接接头! 接接地点除在变压器的中性端子处外! 也可在/线的
其接线柱上的机械负荷是很大的! 运行中的热胀冷缩容 其他位置处! 例在低压配电柜内直接接地"+
易造成接头处松动! 接触不良等现象的发生! 有的甚至 87! 由日本承建我国某超高层大楼! 采用./接地型式! 其
使用扁钢和铜排不作处理叠合并接! 更是不妥" %&# ’( 作法是将变压器的中性点用一根铜排引至低压配电系统进
有)*+,,,-电位差! 造成阳极%&腐蚀是不可忽视的" 线屏! 在此屏内分为/# 63母排! 并分别装设电流互感器!
!"$ 无法准确检测变压器中性线的总电流及总剩余电 检测/母排不平衡电流值和63母排剩余电流数值" 在运行
流数值! 有的情况下! 在..# ./接地型式中! 检测其 中! 曾出现剩余电流值超标报警! 即时消除了隐患"
中性线总电流及剩余电流数值是十分必要的"
B 如何实施变电所! 变压器的保护接地! 工
!+! 在上述$+$条中所述情况! 变压器中性点用01-单
作接地
芯电缆 $或镀锌扁钢% 引至总等电位234板! 当发生
相# 地 $5# 63% 短路时! 其短路电流路径为%& $63 在..# ./接地型式中! 其变压器中性点的接地应
母排% !’( $63接地扁钢# 234板% !%& 电缆或’( 该在低压配电电源系统的进线屏内实施! 即由变压器

内容描述： 在2007年的《建筑电气》期刊中，有一篇专题论文深入探讨了民用建筑中变电站与变压器接地系统的相关问题。该研究针对民用建筑物内电力设施的重要组成部分——变电站和变压器，着重分析了其在电气安全、电磁环境、防雷保护以及电力系统稳定性等方面的关键作用。 文章详细阐述了变电站和变压器接地的设计原则，包括选择合适的接地体材料（如铜或钢）、确定合理的接地电阻值以满足电力设备运行规范、有效防止过电压和闪电冲击等情况下的电位差引发的风险，以及确保电力系统与其他建筑物及其内部电子设备间良好的电磁兼容性。 此外，论文还讨论了不同类型的接地方式（如联合接地、单独接地等）在民用建筑中的应用实例，并提出了实际工程中应注意的问题与解决策略，以期为提高民用建筑电气系统的安全性、可靠性和整体性能提供理论依据和技术指导。总之，这篇研究对于当前和未来的民用建筑电气设计与施工具有重要的参考价值。