配电系统采用共用接地的优点及应注意的问题

摘要：随着低压配电系统中的负荷设备种类的多样化和数量的日益增长,各种电气设备的接地是分开独立接地,还是共用接地,已成为广大设计工作者十分关心的问题。实践表明，采用共用接地有许多优点，但也存在一些问题，需要正确分析和对待。
关键词：配电系统；共用接地；独立接地；接地电阻；电位；负荷

所谓共用接地是指电力系统的工作接地与电气设备的保护接地、防雷接地等共用一套接地装置或指几个电气设备的接地线汇聚在一起，连接到设置在一个或几个地点的共用接地电极上的接地。
1 共用接地的优点
接地线少，接地系统较简单，维护、检查容易；
各个接地电极并联连接的等效接地电阻比独立接地的总电阻小。如果是利用建筑结构体作为共用接地装置，因其接地电阻很小，共用接地的效果就更显著；
当有一个接地电极失效时，其他接地电极也能补充，提高了接地的可靠性；
减少接地电极的总数，节省了设备施工费用；
当负荷设备绝缘损坏发生碰壳短路故障时，可以产生较大的短路电流使保护装置动作。同时能够减小人员触及故障设备时的接触电压；
可以减少雷电电压的危害。理论上，为了防止雷电压的反击作用，防雷接地装置与建筑物、电气设备及其系统之间最好能保持足够的距离，但在工程中往往存在许多困难而无法做到。因各种建筑物总有许多引入管线，这些管线分布范围很广，尤其在利用钢筋混凝土建筑物的结构钢筋作为暗敷防雷网时，建筑物管线与电气设备的外壳实际上是无法与防雷系统真正分开的，也无法与电气设备的接地分开。在这种情况下，为限制雷击时电气设备和建筑物接地点电位的增高，应采用共用接地，即将变压器中性点以及各种电气设备的工作接地和保护接地与防雷接地共同连接起来。如大楼建筑物，当把电气部分的接地和防雷接地连成一体后，就使建筑物内的钢筋间构成一个法拉第笼，在此笼内的电气设备和导体都与笼相连接，也就不会受到反击。因此，利用大楼建筑物的金属结构体接地时，大楼内多种系统的接地就可以共用接地，不过，应使共用接地电阻限制在1W以下为宜。
2 共用接地应注意的问题
接地电流的性质。接地点电位升高的危害程度与接地电流的大小、持续时间、发生概率等几方面因素有关。例如避雷针、避雷器在雷击时，虽然可能发生大的接地短路电流，但是这种接地电流持续时间短，发生的概率也不高，由这种接地电波引发的电位升高问题危害就不大。但共用接地的接地电阻必须满足各种接地中最小接地电阻的要求，且共用接地的电阻最好能限制在1W以下。在中性点接地的低压配电系统中，其共用接地的接地电极上可能集中了系统负荷设备的所有漏电流并形成环流，且有可能长时间流过这种接地电流。一旦系统共用接地电阻值偏离安全限值，就会危及设备及人员的安全。此外，随着计算机及其外围设备的大量使用，为确保它们的正常工作，有必要实施线路滤波器用的接地，在线路与大地之间接上大的电容滤波器，就可能产生相当大的电容电流流向大地，而这种电容电流也包含在漏电流中。
电位升高对负荷设备的影响。在共用接地情况下，接地电极电位升高对负荷设备的影响，可以用室内小型组合式变配电柜为例来说明。以往都是将变压器中性点、金属箱体、负荷设备金属外壳共用接地。另外，为了防止避雷器放电时，雷电流有可能使接地电位升高所带来的危险，而将避雷器独立接地。
当与该变配电柜连接的负荷设备因绝缘损坏而发生漏电时，其全部环路电流通过共用接地电极，使接地点电位升高，变配电柜箱体的电位也同时升高。这时如果维护检查人员开门查看配电柜内情况，就会有触电的危险，这种事故常有发生。所以，现在在很多情况下不把室内变配电柜中的工作接地与其它接地共用，而是采用独立接地，虽然这样做会给施工增加难度。
3 共用接地的有关规定
我国现行电力行业标准规定，向B类电气装置供电的配电变压器不安装在有B类建筑电气装置的建筑物内，配电变压器高压侧工作于不接地、经消弧线圈接地和高电阻接地的系统，若该变压器保护接地装置的接地电阻符合50/I且不大于4W时，低压系统的工作接地与变压器的保护接地可共用一套接地装置。而对于工作在有效接地系统中的A类电气装置，则要求配电变压器的工作接地应置于保护接地网以外的适当地方，即不得共用一套接地装置。
向B类电气装置供电的配电变压器安装在有B类建筑物电气装置的建筑物内时，配电变压器高压侧工作在低电阻接地的系统，当该变压器的保护接地装置的接地电阻符合2000/I，且建筑物采用总等电位连接时，低压系统的工作接地可与该变压器的保护接地共用一套接地装置。工作在A类电气装置中的配电变压器的保护接地可与保护该配电变压器的避雷接地装置共用一套接地装置。
另外，如果1kV以上的线路属大接地短路电流系统，而且当发生接地短路故障时能采用迅速切断措施，则也可采用共用接地，但共用接地电阻应小于1Ω。
4 结束语
实践表明，公用低压配电系统中，在各种系统的接地无法做到真正分开的情况下，工作接地与保护接地，保护接地与防雷接地等共用接地更安全，且节省投资、简单和便于维护。对于共用接地存在的问题，可以考虑充分利用大楼建筑的钢架结构体接地，限制共用接地的总接地电阻（小于1W）和总等电位连接等办法，将共用接地可能发生的影响和危害减少。