變壓器中性線接地的作用
變壓器中性點接地是為了保證中性點的電位為始終為零,所以,電器工程規(guī)范要求低壓電力變壓器的中性線必須可靠接地。
一方面,當供電系統(tǒng)三相負載不平衡或其它原因造成三相電壓不平衡時,中性點會發(fā)生偏移現(xiàn)象。即零線帶電,有時得電壓會很高,用手摸零線會有麻電的感覺。中性點接地系統(tǒng)中,由此產(chǎn)生的零序電流會通過大地與變壓器中性點形成通路,維持三相電壓的平衡。 在三相平衡時,沒有電流向大地。
其次,如果變壓器零線不接地的話,還會出現(xiàn)一些諧波干擾等問題。所以配電變壓器的中性線必須接地。 另一方面,對于用戶的用電設(shè)備、電器而言,則可能會出現(xiàn)安全問題,即:比如在中性線接地的三相四線制的供電系統(tǒng)中,A相線發(fā)生了金屬性接地,那么強大的短路電流就會熔斷保險或使開關(guān)跳閘,將故障點排除;而如果要是中性線不接地,則接地相與零線構(gòu)不成回路,也就形不成短路電流,這時,系統(tǒng)還會繼續(xù)運行;但是這時的大地就是變壓器A相的電位,這時如果有一用戶的電源接在B相,他在接線時發(fā)生了觸電,那么他的觸電電壓是380V的線電壓,遠遠大于中性點接地時的220V相電壓,對人而言是很危險的。
當然,也有變壓器中性點不接地的,那不是常用的TN系統(tǒng),而是IT系統(tǒng),國外有的地方(如北歐)常使用,國內(nèi)用的少,盡在礦區(qū)等會使用。這時的IT系統(tǒng)就是中性點不接地或通過高阻抗接地的,但要強調(diào)的是這類系統(tǒng)的用電設(shè)備外殼接地是必要且非常重要的。
因為變壓器設(shè)備對外殼短路時,雖不能通過中性點接地或者PE線構(gòu)成回路,無法產(chǎn)生大的短路電流,但中性點對地、線路對地都有電容,短路電流可通過電容流回中性點。如果沒有外殼接地,那么這個短路電流則會通過人體。所以如果設(shè)備外殼保護接地,則發(fā)生短路時,就可以通過漏電保護跳閘。當然這種情況通常很少出現(xiàn),因容抗通常會較大,不足以使漏電保護動作,所以IT系統(tǒng)發(fā)生單相短路時一般不會跳閘,也是安全的。
還有一種情況,對于IT系統(tǒng),當變壓器兩相發(fā)生對地短路時,則兩相會通過對地短路點構(gòu)成回路,因為對地電阻相對線路容抗而言非常小,可以使漏電保護動作了,這時開關(guān)就會跳閘。但是,當一相線路對地短路時,開沒跳閘,然后另外一B相又對外殼短路,而外殼又沒有接地,則兩個故障相沒有通過大地構(gòu)成回路,開關(guān)仍不跳閘,這時候,如果有人去摸了設(shè)備外殼,則此變壓器故障的兩相通過人體、大地、對地短路相的短路點而構(gòu)成通路,就有電流通過人體。
所以如果采用的是變壓器中性點不接地的IT系統(tǒng),則金屬外殼接地很必要,保護接地很重要。