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尋找配電網中性點接地方式
日期：2025-12-08 22:21
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摘要： 電網中性點接地方式，即配電網中性點與大地之間的電氣連接方式，是配電網的一個基礎問題，涉及到供電可靠性、過電壓、繼電保護等諸多技術經濟問題，目前業界討論較多，認識也不盡相同，各國配電網的接地方式也不同。本文主要介紹配電網中性點常用接地方式及其特點，在此基礎上給出接地方式選擇的建議。
電網中性點接地方式，即配電網中性點與大地之間的電氣連接方式，是配電網的一個基礎問題，涉及到供電可靠性、過電壓、繼電保護等諸多技術經濟問題，目前業界討論較多，認識也不盡相同，各國配電網的接地方式也不同。本文主要介紹配電網中性點常用接地方式及其特點，在此基礎上給出接地方式選擇的建議。
接地方式分類
配電網中性點接地方式可分為有效接地和非有效接地兩大類。
有效接地方式又包括直接接地（中性點與大地直接連接）、經小電阻接地（經阻值較小的電阻與大地連接）、經電抗接地（經感抗值較小的電感與大地連接）3種具體方法。由于單相接地時故障電流較大，習慣上稱為大電流接地方式。
非有效接地包括中性點不接地（中性點對地懸空或無中性點）、諧振接地（經消弧線圈，即感抗值較大的電感線圈與大地連接）、高阻接地（經阻值較大的電阻與大地連接）3種具體方法。由于單相接地時流過故障點的電流很小，又稱為小電流接地方式。近年來出現的采用電力電子器件實現故障電流無功、有功以及諧波等全電氣分量補償的有源接地方式，也可歸類到非有效接地方式，由于其有源電流發生裝置屬于柔性配電（DFACTS）設備，又可稱為柔性接地方式。
不同接地方式的特點
直接接地系統中，單相接地時故障電流將超過三相短路電流的50%，巨大的短路電流會危害電氣設備并干擾鄰近通信線路，也容易產生接觸電壓和跨步電壓危害人身**，因此需要繼電保護裝置立即動作，切除故障線路。由于單相接地是配電網*主要的故障形式，這將頻繁產生供電中斷，影響供電可靠性。其優點是不產生過電壓，且繼電保護比較容易實現。
經小電阻接地系統中，由于電阻的限流作用，單相接地故障電流相比于直接接地系統有明顯下降，會減輕對配電網及設備的危害程度，但仍然需要立即切斷故障線路，從而造成供電中斷影響供電可靠性。同時，其過電壓有所升高，但對配電設備不會造成危害。
不接地系統中，單相接地時三相間的線電壓基本保持不變，不影響對負荷的供電；又由于故障電流為系統對地分布電容電流，數值比較小，對設備、通信和人身的危害也較小，因此允許在接地情況下繼續運行一段時間，運行人員可借此采取處理措施。事實上，如果接地電流不大，電弧會自行熄滅，形成“瞬時性”故障，系統恢復正常運行，達到“自愈”效果。
單相接地不造成用戶供電中斷、供電可靠性高是不接地方式的主要優點。其不足之處是：接地電流較大時，會形成穩定的電弧接地或間歇性電弧接地，產生*大可達3.2倍相電壓的弧光接地過電壓，危害線路和設備絕緣**并可能引發相間短路故障，造成線路跳閘停電；單相接地故障電流小，繼電保護（故障選線、定位等）困難。
諧振接地系統中，單相接地時，故障點電流是系統對地電容電流與消弧線圈電感電流之和。調整消弧線圈，可使故障點電流趨于*小，電弧更易熄滅；熄弧后可以限制故障相電壓恢復速度，減小電弧重燃概率，促進故障自消除和系統恢復正常運行。
根據補償電感電流分別等于、小于和大于系統對地電容電流，消弧線圈可分為全補償、欠補償和過補償三個狀態。單純從補償效果來看全補償方式*好，但消弧線圈與系統對地電容易產生串聯諧振；欠補償方式在切除部分線路后容易形成全補償；因此，一般采用適度過補償狀態。
早期消弧線圈調整采用人工方式，難以及時、準確地跟蹤系統電容電流的變化，現在一般采用自動跟蹤補償技術，極大提高了消弧線圈的補償效果。
有源接地方式，可以*大限度減少故障點電流（趨于0），使故障電弧更容易自熄滅，*大限度避免電弧重燃，促使更多接地故障自恢復。通過避免間歇性接地的發生，也減少了弧光過電壓的危害。
配電網中性點接地方式的選擇
這是一個技術問題，也是一個經濟問題，要考慮配電網運行情況、供電可靠性要求以及故障時的過電壓、人身**、通信干擾、繼電保護、設備投資等，是一個系統工程。
非有效接地方式的過電壓危害、繼電保護困難、運行管理復雜等，對供電企業而言都是不利因素，如果僅從自身利益出發，有理由選擇有效接地方式。但從提高供電可靠性、減少人身危害等角度出發，非有效接地方式又具有更大的優勢。對于非有效接地方式，選用不接地還是諧振接地，則應著重考慮故障電弧的熄弧率。根據我國相關標準，在電纜和架空線路混合網絡中接地電流超過10安培以及純電纜網絡接地電流超過20安培時，應采用諧振接地方式。
目前，美國、英國、新加坡等國和我國香港的配電網中性點一般采用有效接地方式，德國、法國等歐洲國家以及日本、俄羅斯等國的配電網中性點一般采用非有效接地方式。
接地方式分類
配電網中性點接地方式可分為有效接地和非有效接地兩大類。
有效接地方式又包括直接接地（中性點與大地直接連接）、經小電阻接地（經阻值較小的電阻與大地連接）、經電抗接地（經感抗值較小的電感與大地連接）3種具體方法。由于單相接地時故障電流較大，習慣上稱為大電流接地方式。
非有效接地包括中性點不接地（中性點對地懸空或無中性點）、諧振接地（經消弧線圈，即感抗值較大的電感線圈與大地連接）、高阻接地（經阻值較大的電阻與大地連接）3種具體方法。由于單相接地時流過故障點的電流很小，又稱為小電流接地方式。近年來出現的采用電力電子器件實現故障電流無功、有功以及諧波等全電氣分量補償的有源接地方式，也可歸類到非有效接地方式，由于其有源電流發生裝置屬于柔性配電（DFACTS）設備，又可稱為柔性接地方式。
不同接地方式的特點
直接接地系統中，單相接地時故障電流將超過三相短路電流的50%，巨大的短路電流會危害電氣設備并干擾鄰近通信線路，也容易產生接觸電壓和跨步電壓危害人身**，因此需要繼電保護裝置立即動作，切除故障線路。由于單相接地是配電網*主要的故障形式，這將頻繁產生供電中斷，影響供電可靠性。其優點是不產生過電壓，且繼電保護比較容易實現。
經小電阻接地系統中，由于電阻的限流作用，單相接地故障電流相比于直接接地系統有明顯下降，會減輕對配電網及設備的危害程度，但仍然需要立即切斷故障線路，從而造成供電中斷影響供電可靠性。同時，其過電壓有所升高，但對配電設備不會造成危害。
不接地系統中，單相接地時三相間的線電壓基本保持不變，不影響對負荷的供電；又由于故障電流為系統對地分布電容電流，數值比較小，對設備、通信和人身的危害也較小，因此允許在接地情況下繼續運行一段時間，運行人員可借此采取處理措施。事實上，如果接地電流不大，電弧會自行熄滅，形成“瞬時性”故障，系統恢復正常運行，達到“自愈”效果。
單相接地不造成用戶供電中斷、供電可靠性高是不接地方式的主要優點。其不足之處是：接地電流較大時，會形成穩定的電弧接地或間歇性電弧接地，產生*大可達3.2倍相電壓的弧光接地過電壓，危害線路和設備絕緣**并可能引發相間短路故障，造成線路跳閘停電；單相接地故障電流小，繼電保護（故障選線、定位等）困難。
諧振接地系統中，單相接地時，故障點電流是系統對地電容電流與消弧線圈電感電流之和。調整消弧線圈，可使故障點電流趨于*小，電弧更易熄滅；熄弧后可以限制故障相電壓恢復速度，減小電弧重燃概率，促進故障自消除和系統恢復正常運行。
根據補償電感電流分別等于、小于和大于系統對地電容電流，消弧線圈可分為全補償、欠補償和過補償三個狀態。單純從補償效果來看全補償方式*好，但消弧線圈與系統對地電容易產生串聯諧振；欠補償方式在切除部分線路后容易形成全補償；因此，一般采用適度過補償狀態。
早期消弧線圈調整采用人工方式，難以及時、準確地跟蹤系統電容電流的變化，現在一般采用自動跟蹤補償技術，極大提高了消弧線圈的補償效果。
有源接地方式，可以*大限度減少故障點電流（趨于0），使故障電弧更容易自熄滅，*大限度避免電弧重燃，促使更多接地故障自恢復。通過避免間歇性接地的發生，也減少了弧光過電壓的危害。
配電網中性點接地方式的選擇
這是一個技術問題，也是一個經濟問題，要考慮配電網運行情況、供電可靠性要求以及故障時的過電壓、人身**、通信干擾、繼電保護、設備投資等，是一個系統工程。
非有效接地方式的過電壓危害、繼電保護困難、運行管理復雜等，對供電企業而言都是不利因素，如果僅從自身利益出發，有理由選擇有效接地方式。但從提高供電可靠性、減少人身危害等角度出發，非有效接地方式又具有更大的優勢。對于非有效接地方式，選用不接地還是諧振接地，則應著重考慮故障電弧的熄弧率。根據我國相關標準，在電纜和架空線路混合網絡中接地電流超過10安培以及純電纜網絡接地電流超過20安培時，應采用諧振接地方式。
目前，美國、英國、新加坡等國和我國香港的配電網中性點一般采用有效接地方式，德國、法國等歐洲國家以及日本、俄羅斯等國的配電網中性點一般采用非有效接地方式。
