電阻接地系統(tǒng)用于工業(yè)配電設(shè)施中以限制相接地故障電流。IEEE 142-1991 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“通過(guò)電阻接地來(lái)限制電流可能是以下一種或多種原因：
1. 減少故障電氣設(shè)備的燃燒和熔化效應(yīng)，例如開(kāi)關(guān)設(shè)備、變壓器、電纜和旋轉(zhuǎn)機(jī)器。
2. 減少承載故障電流的電路和設(shè)備中的機(jī)械應(yīng)力。
3. 減少接地回路中的雜散接地故障電流對(duì)人員造成的電擊危險(xiǎn)。
4. 減少電弧爆炸或閃光對(duì)可能因意外造成或碰巧靠近接地故障的人員造成的危害。
5. 減少因接地故障的發(fā)生和清除而引起的瞬時(shí)線路電壓驟降。
6. 確保對(duì)瞬態(tài)過(guò)電壓的控制，同時(shí)避免在發(fā)生第一次接地故障（高電阻接地）時(shí)關(guān)閉設(shè)施電路?！?/span>
一般來(lái)說(shuō)，有兩種類型的電阻器用于將電氣系統(tǒng)的中性線接地：低電阻和高電阻。
當(dāng)單相接地故障時(shí)，流經(jīng)任一類型電阻器的接地故障電流將增加其余兩相的相接地電壓。因此，導(dǎo)體絕緣和避雷器額定值必須基于線間電壓。在選擇安裝在電阻接地低壓系統(tǒng)上的二極和三極斷路器時(shí)，還應(yīng)考慮到相對(duì)地電壓的臨時(shí)增加。例如，許多 480/277V 三極斷路器都帶有基于 277V 對(duì)地電壓的單極分?jǐn)囝~定值。
一旦對(duì)地電壓增加到480V，斷路器的性能就無(wú)法保證。與接地故障電流相關(guān)的相對(duì)地電壓的增加也妨礙了將線對(duì)中性線負(fù)載直接連接到系統(tǒng)。如果存在線路中性負(fù)載（例如 277V 照明），則必須由直接接地的系統(tǒng)為其供電。這可以通過(guò)具有三相三角形初級(jí)和三相四線星形次級(jí)的隔離變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
低電阻接地系統(tǒng)
當(dāng)系統(tǒng)的一相短路或電弧接地時(shí)，中性接地電阻器 (NGR) 會(huì)限制故障電流。如果存在接地故障情況，NGR 通常將電流限制在 200-400A，盡管大多數(shù)電阻器制造商將任何將電流限制在 25A 或更大的電阻器標(biāo)記為低電阻。特定電阻器可以指定為 2400V L-N，400A，10 秒，這意味著電阻器的阻抗使得施加在其上的 2400V 將導(dǎo)致 400A 的電流通過(guò)它，并且該單元在過(guò)熱之前只能承載該電流 10 秒。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，NGR 的設(shè)計(jì)連續(xù)電流額定值約為其額定電流的 10%。額定 400A 持續(xù) 10 秒的裝置可連續(xù)承載 40A（400A 的 10%）。為了防止 NGR 過(guò)熱，過(guò)流保護(hù)裝置必須設(shè)計(jì)為在電阻器的損壞曲線被破壞之前跳閘。
高電阻接地系統(tǒng)
高電阻接地 (HRG) 系統(tǒng)在系統(tǒng)的一相短路或電弧接地時(shí)限制故障電流，但水平低于低電阻系統(tǒng)。
如果存在接地故障情況，HRG 通常將電流限制在 5-10A，盡管大多數(shù)電阻器制造商將任何將電流限制在 25A 或更低的電阻器標(biāo)記為高電阻。HRG 是連續(xù)電流額定值，因此特定單元的描述不包括時(shí)間額定值。與 NGR 不同的是，流經(jīng) HRG 的接地故障電流通常不會(huì)很大，不會(huì)導(dǎo)致過(guò)流設(shè)備運(yùn)行。由于接地故障電流不會(huì)中斷，因此必須安裝接地故障檢測(cè)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包括一個(gè)旁路接觸器，分接在電阻器的一部分上，該電阻器會(huì)產(chǎn)生脈沖（周期性地打開(kāi)和關(guān)閉）。接觸器打開(kāi)時(shí)，接地故障電流流過(guò)整個(gè)電阻。當(dāng)接觸器閉合時(shí)，一部分電阻器被旁路，導(dǎo)致電阻略低，接地故障電流略高。然后可以使用手持脈沖電流檢測(cè)器來(lái)跟蹤接地故障的源頭。
為避免瞬態(tài)過(guò)電壓，HRG 電阻器的尺寸必須使設(shè)備允許流過(guò)的接地故障電流量超過(guò)電氣系統(tǒng)的充電電流?？梢詼y(cè)量或估計(jì)配電系統(tǒng)的充電電流。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，低壓系統(tǒng)的充電電流估計(jì)為每 2000KVA 系統(tǒng)容量為 1A，在4.16kV 時(shí)每 2000KVA 系統(tǒng)容量為 2A。如果存在浪涌抑制器，這些估計(jì)的充電電流會(huì)增加。安裝在低壓系統(tǒng)上的每組抑制器會(huì)產(chǎn)生大約 0.5A 的額外充電電流，而安裝在 4.16kV 系統(tǒng)上的每組抑制器會(huì)增加 1.5A 的額外充電電流。在 480 伏特下容量為 3000KVA 的系統(tǒng)估計(jì)充電電流為 1.5A。
增加一組浪涌抑制器，總充電電流增加0.5A至2.0A。該系統(tǒng)可使用標(biāo)準(zhǔn) 5A 電阻器。大多數(shù)電阻器制造商都會(huì)發(fā)布詳細(xì)的估算表，可用于更準(zhǔn)確地估算電氣系統(tǒng)的充電電流。
接地系統(tǒng)比較
低電阻接地：
1. 將相地電流限制在200-400A。
2. 減少電弧電流，并在一定程度上限制僅與相對(duì)地電弧電流條件相關(guān)的電弧閃光危險(xiǎn)。
3. 可以限制短路變壓器和旋轉(zhuǎn)機(jī)械繞組的機(jī)械損傷和熱損傷。
4. 不阻止過(guò)流設(shè)備的操作。
5. 不需要接地故障檢測(cè)系統(tǒng)。
6. 可用于中壓或高壓系統(tǒng)。GE 提供高達(dá) 72kV 線對(duì)線的低電阻接地系統(tǒng)。
7. 導(dǎo)體絕緣和避雷器的額定值必須基于線電壓。相間負(fù)載必須通過(guò)隔離變壓器供電。
高電阻接地：
1. 將相地電流限制在 5-10A。
2. 減少電弧電流并從根本上消除僅與相對(duì)地電弧電流條件相關(guān)的電弧閃光危險(xiǎn)。
3. 將消除機(jī)械損傷，并可能限制短路變壓器和旋轉(zhuǎn)機(jī)械繞組的熱損傷。
4. 防止過(guò)流裝置動(dòng)作，直至故障定位（只有一相接地故障時(shí)）。
5. 需要接地故障檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)通知設(shè)施工程師接地故障情況已發(fā)生。
6. 可用于高達(dá)5kV的低壓系統(tǒng)或中壓系統(tǒng)。IEEE 標(biāo)準(zhǔn) 141-1993 規(guī)定“高電阻接地應(yīng)限制在充電電流約為 5.5A 或更低的 5kV 級(jí)或更低的系統(tǒng)中，并且不應(yīng)在 15kV 系統(tǒng)上嘗試，除非采用適當(dāng)?shù)慕拥乩^電器”。
7. 導(dǎo)體絕緣和避雷器的額定值必須基于線電壓。相間負(fù)載必須通過(guò)隔離變壓器供電。
結(jié)論：
電阻接地系統(tǒng)與直接接地系統(tǒng)相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，包括減少弧閃危險(xiǎn)、限制與故障相關(guān)的機(jī)械和熱損傷以及控制瞬態(tài)過(guò)電壓。高電阻接地系統(tǒng)也可用于維持服務(wù)連續(xù)性并協(xié)助定位故障源。在設(shè)計(jì)帶有電阻器的系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)/咨詢工程師必須考慮導(dǎo)體絕緣額定值、電涌放電器額定值、斷路器單極工作額定值的具體要求 ，以及提供相到中性點(diǎn)負(fù)載的方法。
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