新的接地型式ICT(转贴)

低压配电系统中在N与PE之间采用可以控制的阻抗代替TN的连接导线：新的接地型式ICT
中元国际工程设计研究院 胡国清
　低压配电系统中的单相接地故障占总故障的90％以上（例如美国为了防止柴油发电机单相接地时烧毁，在N与PE之间增加电抗来限流，这说明接地故障所占比例很高（不考虑单相对N、相对相故障）），而且接地故障时，存在接触电压即存在人身安全问题，故值得研究。国际电工委员会IEC推荐的接地型式：TN、TT、IT三种（但是仍然有效的国家级“工业及民用电力装置的接地设计规范”——GBJ 65－83中的第2.0.8条“确定变电所接地装置的型式和布置时，应尽可能降低接触电势”。可见接地设计规范只提出要求，如何达到规范要求才是应该由设计去研究的内容，设计不只是选择一个接地型式！例如美国允许柴油发电机增加接地电流的限流电抗，但不认为是IT，这说明讨论问题只能从实际出发！）。三者的中性线N与接地保护线PE之间的阻抗差别：TN为零（N与PE之间用一根导线连接），因此接地电流主要决定于接地点（ped）到peo之间的线路阻抗；TT为N的接地电阻与PE的接地电阻之和（1～2欧）；IT为1000欧左右，因此接地电流只决定于1000欧阻抗。三者共同点：阻抗不能变，因此各自存在着固有的优点、缺点。下面将要说明：我们的科研成果是一种新的称为IcT的接地型式，即中性线N与接地保护线PE之间的阻抗值是可控的，即接地电流是可控的，因此我们的任务是一步一步（每步20毫秒左右）增大接地电流来寻找紧接其后接地的开关达到大约15倍整定电流，从而实现有选择性瞬动跳闸。可见IcT具有上述三种接地型式的优点：具有TN的瞬动跳闸的优点（不需要外部电源及外部触头控制的直接瞬动跳闸故可靠性高，而且可以实现分时多级瞬动跳闸（在下级开关拒绝动作的情况下），来确保具有后备保护）；具有TT、IT的选择性保护的优点（只切除发生故障的回路），但是没有其缺点：不会出现TN的越级跳闸；不会像TT、IT那样必须增加大量、分散的漏电保护（采用上下级通信实现选择性，这不仅通信线很多（造价高及可靠性下降），而且电缆热稳定要求大大增加、未减小的接地电流持续时间延长的后果更加严重、开关本身的造价增加等新问题）。
1.TN的优点、缺点：
　　请看图一（N与PE之间用一根导线连接）
　　1.1 优点：如接地故障的接地位置是L3的竖井配电级2ZKa－100A开关后面接地（peo点）
　　1.1.1 图一中的接地电流主流Ijd主：22kA，这么大的电流将使三级开关（2ZKa、1ZKa、1ZKo）同时瞬动跳闸故保护的可靠性高。
　　1.1.2 一根导线连接N（no点）与PE（peo点）就完成接地故接地可靠性高、经济性好。
　　1.1.3 先发生N与PE混线即混接，然后发生接地故障，其接地电流的支流“Ijd支”（走虚线路径）只是其他接地型式的50％，而且开关瞬动跳闸时间最长（0.04秒），一般不会烧线起火（但是在特殊情况下，如图一所示“Ijd支”高达5500A，这个电流能使没有保护的2.5铜线在0.002秒左右烧线起火（瞬动跳闸也来不及）。因此美国规定01C即使在TN接地型式中，也要在半小时内，用箝形表人工查出并且消除N与PE混线的保障）
　　1.2 TN的缺点：
　　1.2.1 上述三级同时瞬动跳闸故严重扩大停电范围、延长恢复供电时间即增大故障损失。一旦越级到应急电源的总开关也瞬动跳闸，那就出现了严重的形势：消防时消防水泵没有电打水灭火；医生没有电继续手术；大厦没有电继续开重要会议等。一次故障损失难以计算！
　　1.2.2 上述三级同时瞬动跳闸的下级开关触头被大电弧电流烧伤（即触头接触电阻增大），继续通电导致触头高温而熔焊粘接，其后果是再过载时烧线起火或者再接地短路且接地电流达不到使上级开关瞬动跳闸时，线路只好依靠上级过载保护，则线路必然被烧起火，而且在保护外壳上维持高接触电压（>110V）的时间过长（>5秒）可能导致伤人。大接地电流的后遗症！
　　1.2.3 上述三级同时瞬动跳闸的下级开关如果是漏电开关，则其二次线圈可能高热伤害、在大电流冲击下其磁环的磁导变小，使漏电保护失灵（国标上的漏电保护产品说明书中都规定漏电电流必须小于1kA，本图高达25kA！）。
　　1.2.4 N与PE混线即混接后产生的杂散电流最大，这个杂散电流到处流，到处干扰电子设备！这是美国为什么规定：在TN中必须在半小时内消除N与PE的混线故障的原因之一！
2. IT的优点，缺点：
请看图二（N与PE之间用1000欧阻抗连接，接地故障的接地位置是L3的竖井配电级的开关2ZKa－100A后面接地（peo点））。
　　2.1 优点：第一次接地故障时，接地电流特别小（0.22A），而且接触电压也特别低（～=0V），因此第一次接地故障后可以继续供电，即供电可靠性特别高。这种接地型式对于应急状态下的供电非常可贵。
　　2.2 缺点：
　　2.2.1 上述第一次接地电流特别小，可以继续供电，但是必须在第二次异相接地故障前查出并且消除第一次接地故障，当供电回路特别多时，