直接接地系统

由于非接地系统自身存在问题,故人们的观年产生了变化,大多设计都从非接地系统逐渐向接地转移。 多数情况下,接地系统类型为直接接地。 直接接地系统由一套导体组成,系统中至少一个导体或中性点被有意识地接地(通常为变压器或发电机绕组的中性点)。 直接连接会导致接地故障电流过大, 造成电弧闪光危害、严重的设备损害,还可能造成人身伤害。

直接接地系统实例

图5

  • 在直接接地系统中,电源星形点(或中性点)被直接连至地面,确保系统和相-地电压的稳定。
  • 通过保险丝、断路器或保护继电器等很容易检测到较高接地故障电流,允许选择性跳闸(使有故障馈线跳闸,主馈线不动)。
  • 出现接地故障时,故障点损坏可能比较严重,因为系统阻抗(通常情况下很低)是接地故障中限制电能的唯一途径。
  • 鉴于接地故障电流过大和弧闪危害,应将存在故障的馈线移除。 在接地故障期间,持续运行中不得这样操作。

图 6 是与直接接地系统相关的一个危害实例。 本例中,出现接地故障,过流保护被设置为600 A。

直接接地系统实例2

图6

  • 假使该接地故障不是断路故障,而是因绝缘击穿或线路与地面部分间隙缩小而导致的弧闪故障。
  • 因为弧道电阻的原因,故障电流可能低至短路故障时电流水平的38%。 故障电流可能在正常负载电流范围内或略超过正常值。
  • 故障电流可能低至过流装置(600-A 断路器)无法测出故障电流,也可能测出该电流,但长时间不跳闸。
  • 电源供能集中在弧闪处,会很快造成严重的设备损坏。 能量释放还会导致火灾,损坏厂房设施,甚至对人身造成极度危害。


除将直接接地改造为电阻接地外, 预防损害的最好办法就是在接地故障即将来临前对微弱的漏地电流进行探测。 为达到这样的目的,保护继电器必须能感知微弱的漏地电流,并且不会跳闸。

现代设施中,常见的设备噪音和谐频会干扰保护继电器的正常使用。 例如,噪音和谐频干扰可能高于接地保护继电器的预设值,可能造成继电器运行出错,即使没有系统故障也可能出现误报。 保护继电器必须能滤掉噪音或谐频,从而可以提供可靠保护。

 
发电机接地故障继电器

敏感型接地故障继电器

接地故障继电器