中性点经高阻接地方式是介于中性点直接接地和中性点不接地之间的一种接地方式,兼具两种接地方式的优点:
·即弧光过电压相对小,供电可靠性高;
·漏电电流较小,接触电流可控制在安全电流下。
但高阻接地系统的优点必须建立在中性点电阻正确选择的前提下: 若电阻太小,接触电流将无法控制在安全电流下,而且漏电保护又不如中性点直接接地完备和快速,极易发生人身伤亡事故; 而电阻太大,无法抑制弧光过电压,影响了设备的安全运行。因此,中性点电阻的选择依据应是有效地抑制弧光过电压,保证安全电流;
目前,没有规范明确指出中性点电阻应该如何选择,也没有其他关于低压高阻接地系统中性点电阻选择的指导性文件,以致电阻选型和生产均没有依据,使用中更没有调节依据,而且高阻接地系统的中性点电阻使用现状在安装时不调试,运行中不调整。绝大多数选煤厂的低压高阻接地系统无法保证处于最佳工作状态。
本装置根据高阻接地的等值电路图推导出合适的中性点接地电阻公式,再根据现场试验测得的电容电抗值计算最适合的中性点接地电阻阻值。
高阻接地系统发生漏电时,漏电电流中包含了中性点电阻电流和系统电容电流两部分,二者共同影响接触电流。高阻接地系统零序电压和电流的等值电路如图1.1所示,对保证安全电流的中性点电阻推导如下:
图 1.1 中性点高阻接地漏电等序电路图
根据上图可求得漏电电流数量值,即(1)式中,Id为漏电电流,E为电源电压,ωC为电容电抗,RN为中性点接地电阻。
设定接触电阻10Ω,人体最低电阻1000Ω,我国规定通过人体的极限安全电流为30mA,则可以计算出中性点电阻值: (2)
保证安全电流的中性点电阻和系统电容的关系,即电阻愈小,人身安全系数愈高。但系统电容大到一定程度时,系统将无法保证人身安全,高阻接地系统的网络大小是有限制的,因此在设计系统网络时应考虑这一因素。
中性点电阻的实现
根据式(2)可以根据计算出接地接地电阻。但是不同的系统的电容电抗不相同,因此需要在装置上做接地试验,根据试验时的接地电阻值和电源电压值计算系统电容电抗,再根据式(2)计算合适的中性点电阻阻值。