对电源功能接地做法规定的理解

对电源功能接地做法规定的理解 李道本(北京土木建筑学会电气设计委员会北京市 100036) I 00036，on is in in to of of i,e，is in he is by on of as as of in of to in to in 要：多电源系统与单电源系统功能接地的要 求不同，多电源系统是根据电磁兼容要求规定的，一 些审图单位对两台变压器的单母线分段功能接地也按 多电源系统功能接地的要求来执行，即在低压配电装 置内一点接地引起业内不同看法 为了理清标准规定 的要求及如何在设计中执行，通过对多电源系统功能 接地的相关规定的理解，并以国家建筑标准图集采用 的工程实例及单电源在配电装置内引出接地示例分 析，提出未必在单母线接线中强制采用等看法。 关键词：多电源系统；单电源系统；单母线分段 接线；总接地端子；总接地母线；一点接地；功能接 地：电磁兼容 中图分类号：献标识码：A 03969j0038493201602001 1 问题的提出 168951200803641：2005 低压电气装置第1部分：基本原则、一般特性评 估和定义规定： “312211单电源系统 装置 的外露可导电部分是利用保护导体连接到那个接地点 上的 312212多电源系统 注：图示的多电源系统为以满足电磁兼容性 (求为唯一目的的 要点： a)不应在变压器的中性点或发电机的星形点直 接对地连接。 b)变压器的中性点或发电机的星形点之间相互 连接的导体应是绝缘的，这种导体的功能类似于 而，不得将其与用电设备连接。 C)在诸电源中性点间相互连接的导体与问应只连接一次。这一连接应设置在总配电屏内。 d)对装置的 图1是 1689512008对用电设备采用单 作者信息 李道本，男，京电气设计技术协作及情报交流网，副主任委员。 对电源功能接地做法规定的理解(李道本) 3 建藐电乞。 _l_口1 6年第2期f 的保护导体和中性导体的多电源(原图31D)。 为此国内出现了功能一点接地的要求。显然多电 源系统与单电源系统功能接地的要求不同，多电源系 统是根据电磁兼容要求规定的，一些审图单位对两台 变压器的单母线分段功能接地也要求按多电源系统功 能接地的要求来执行，即在低压配电装置内一点接地 做法引起业内不同看法。为了理清标准规定的要求及 如何在设计中执行，本文谈一些看法供业内人士参考。 2两台变压器的单母线分段接线与多电源 的不同 从图1可以看出电源为2个 而 168951020100364444：2007低压电 气装置第444部分：安全防 护 电压骚扰和电磁骚扰防护 “4461 ”规定： “情况下，由于电磁兼容(原因各电源的星形点应采用绝 缘导体集中在同一点相互连接 见图44a)不应在变压器的中性点或 发电机的星形点直接对地连接。 b)变压器的中性点或发电 机的星形点之间相互连接的导体 应是绝缘的这种导体的功能类 似于而，不得将其与用 电设备连接。为此需在其上或其 旁设置警示牌来表示。 e)在诸电源中性点间相互连 接的导体与只连 接一次。连接应设置在总配电屏内。 d)对装置的设接地。” 图2为摘录 1689510 27。图中示出了7,个电源，对于 4 ! !：塑 74 w w n t ” 电源1 ， f l ， a) 、 一一 ， b 理解“多电源系统”更明确。 从图2可以看到是多电源系统多个电源并列运 行向用电负荷供电。主接线按照 500622008 电力装置的继电保护和自动装置设计规范、00542011低压配电设计规范、00532013 20 规定还需有并列 运行的控制部分、执行装置、保护装置、隔离装置， 由于图2所示主回路省略了许多器件造成对多电源 系统的理解不同。 源系统供电。各电厂向电网供电，各电厂发电机组 视为一个电源，向公网供电就组成了高压多电源系统。 ， ， ， 一 一 ， ， 、 、 一 【 I I I 2 在电源处 L。一 _一。_ L。7一_ ：卜一d) 的接地 外露可导电部分 装置 图1 对用电设备采用单独的保护导体和中性导体的多电源 NCS to ：， ： a) 卜 丫 、- ， 一一一一一 r一l 一一： ：肌一一：电源” !。r一o_ ， 一 ， ，一一 电源2 l f， 一 一 ， 、c、 、 2 一 一。 气装置 图2 16895102010中多电源系统示意 of BT 16895102010 对多台配电变压器组成的单母线分段主接线因 母线分段设有分段开关。平时两段电源分列运行，即 为单电源系统运行。当一电源故障或退出运行，二次 线按照 500622008的备自投来设计。通过母 联开关进行负荷转移，切换过程存在瞬间断电。 由于多电源系统是多个电源组成，并列运行当 一电源故障，通过二次线自动退出运行，负荷由剩余 的电源供电，可做到不间断供电，即无缝衔接。 500652011交流电气装置的接地设计 规范第712条第2款中示出多电源图7128与 1689512008图31，接地要求一致。 3国家建筑标准设计图集中变压器的单母 线分段接线功能接地一点接地的例子 国家建筑标准设计图集03接地装置安 装中录入了一工程实例。接地系统图如图3所示， 6台干式配电变压器在同一间变电所布置，主接线为 单母线分段；高压配电室、低压配电室、柴油机房设 总接地端子，总接地母线为环形结构，电源功能接地 和变压器外壳接地均与其连接：总接地端子两点接地 并相互连接：意组成各种型式和是否设分段开关：配电柜体直接和接地总接地端子连接。图中示出 保护接地导体和中性导体功能接地是一点连接。对总 接地母线、总接地端子、相互连接导体截面的选择作 出了说明。图中按0364554：2011(54：of 注出总接地 母线、总接地端子。 从图中可以看到变压器外壳接地和中性线接地与 !l 段主进开关柜 中压配电站段主进开关柜 l I 配电站总接地端子铜排750 堡皇堕堡垫苎垡 裸铜线1240I= 竺 竺 n_ j 广(1一变电站总接地端子 铜排750 v、L(1l f， 压配电柜列 上 上 ：f! 2 Q! 低压配电柜列 上 上 =I!兰2业 _ f，P E 二 【Lj 连接片 二二 _、 I P!E。-一- 【j 变电站接地母线铜排50mm l I l l I 垦墼皇堑型-一- I。 二_ 裸铜线12403接地系统实例 of ： 1本图按某工程接地系统实例绘制。该工程 采用美国标准，导体截面宜根据国家标准 16895 102010和 50065201 1的 规定调整。 2应急发电机接地的型式为配出中性导体的 3该工程采用含建筑物钢筋的保护总等电位 联结系统。 5 建 电乞。 _一I 口1 6年第2期I 接地母线的连接导体均为40。中性导体和 决了变压器外壳接地需满足 热稳定校验选取最小截面的规定。 该示例既满足单电源系统在电源处应有一点直接 接地的规定同样不会出现电磁兼容的问题。 4 地 已通过审查的国家标准689532010364554：2011低压电气装置第554部 分：电气设备的选择和安装 接地配置和保护导体 中有如下规定： “54343如果从装置的任一点起，中性导体 中间导体线导体和保护功能导体分别采用单独的 导体，则不允许将该中性导体中间导体，线导体再 连接到装置的任何其它的接地部分。然而。允许由 间点导 体线导体和保护接地导体超过一根以上。 如果在装置的某处将中性点导体、中点导体、线 导体和保护接地导体分开，则在该处后，中性导体、 中点导体、线导体不得再连接，体应连接到保护接地导体的端子或母排上(见图 541a)除非有专为用端子或母排(图541 注：在以直流如电 信系统没有 图4图6分另0是689532010364554：2011中保护接地导体的端子或母排上示例(原图541a) 和专为地示例1(原图541b)、示例2(原图541c)。 从图4图6可以看出，图4是国内系统 的最普遍做法，图5是6是国内 5允许由中性导体和保护接地导体超过一根以上，即在配电 装置可接出系统的三相四线制电源，也可接 出系统的三相四线制电源。图5的做法适用 于针对火灾危险场所、爆炸危险场所、电磁兼容、对 地泄漏电流大等而言的系统。 所示示例图均为功能接地在配电装置处直接接 2 1 3 配电盘) 0I 2排 ! 排 i E)： 图4 体的端子或母排示例 EL EM to or of DB 西百百百百百百百百司石 _石_6 _o】3排 ! )! 图5专为用端子或母排接地示例1 of or EL EM 1 3 压互互至 亟 囫o 0 0 o O O O O O 3排 6专为用端子或母排接地示例2 of or EL EM 。国内习惯做法是配电变压器就近接地，往往不通 过低压配电装置接地。 5讨论 a从上文第3章分析，单母线分段接线也满足 电磁兼容要求。功能接地不一定要在配电装置内一点 接地。 b单母线分段接线与多电源系统不同，没必 要要求按多电源系统设计接地系统，可按单电源系 统设计。 c 从 1689512008第312212条对 多电源系统“注：图示的多电源系统为以满足电磁兼 容性(求为唯一目的的可以看 出满足电磁兼容要求未必必须采取。关键能否满足电 磁兼容的要求。 目前微机综保、数字仪表广泛应用其一般采用 金属壳体并接地；建筑结构内的钢筋有屏蔽功能， 500652011的第725条、第726条规定 了建筑物内低压电气装置采用含建筑物钢筋的保护总 等电位联结系统，低压系统电源中性点可与变压器保 护接地共用接地装置：变配电装置的金属箱体要求接 地；电缆布线系统可以采取屏蔽措施等。采用相应的 措施，往往能够满足变电站设备电磁兼容的需求，只 要接地满足设备需要即可。 d从上文第4章的介绍可以看出单电源系统的 功能接地均引出一点接地，与保护接地做到一点连接 做法无可厚非，但不应是强求规定。 e “单电源系统”“直接接地”，对于附设式变压器室的变压器在室内 直接接地是可行的，但要注意变压器外壳接地问题。 f 对于多电源的 50065 2011的第712条第2款中的规定执行。 6结语 本文根据笔者对标准、规范规定的理解，谈了个 人的观点，仅供大家参考。 盏 越 1中机中电设计研究院 1689512008 03641：2005 0低压电气装置 第1部 分：基本原则、一般特性评估和定义S北京：中国计划 出版社，2009 21中机中电设计研究院 16895102010 0364444：2007低压电气装置第444部 分：安全防护电压骚扰和电磁骚扰防护S北京：中国 标准出版社，2011 3 中国电力工程顾问集团东北电力设计院 500622008电力装置的继电保护和自动装置设计规 范S北京：中国计划出版社，2009 4 中机中电设计研究院有限公司0054201 1 低压配电设计规范S北京：中国计划出版社，2012 5 中机中电设计研究院00532013 20 以下变电所设计规范S北京：中国计划出版社，2013 6 中国电力科学研究院 500652011交 流电气装置的接地设计规范S北京：中国计划出版社， 2012 7 中国纺织工业设计院03接地装置安 装M，2003 8机械科学研究院6895320040364554：2002建筑物电气装置第554部分： 电气设备的选择安装 接地配置、保护导体和保护联结导 体S北京：中国标准出版社，2004