变压器中性点接地:选用电缆还是扁钢?

变压器中性点接地:
选用电缆还是扁钢?

14D504 《接地装置安装》对各类系统变压器中性点接地和低压设备等电位联结示意图如下:

1、单电源 TN-C-S系统

根据图集要求,保护导体1需采用电缆,进行热稳定校验并穿管保护。

单电源TN-C-S系统PE线上的短路电流示意图:

当发生接地故障电流时,
短路电流通过PE排和N排的连接点经PEN排回到变压器,
导体1没有进行热稳定校验的必要。

由于导体1本身没有大的短路电流通过,
 其本质是传导电位;

与导体8并无实质的区别,
即使导体8与导体1构成通路,
也并无实质影响。

故不需要采用绝缘导体。

2、单母线分段 TN-C-S系统

图集未明确要求导体1是否需采用电缆并进行热稳定校验。

单母线分段 TN-C-S系统PE线上的短路电流示意图:

当发生接地故障电流时,
短路电流主要通过PE排和N排的连接点经PEN排回到变压器,
同上述内容,
导体1主要是传递电位,钳制电压,
不需要进行热稳定校验和绝缘处理措施。

3、单电源 TN-S系统

根据图集要求,
导体1和导体9均需采用电缆并进行热稳定校验。

TN-S系统PE线上的短路电流示意图:

当发生接地故障电流时,
短路电流通过了导体1和导体9,
进行热稳定校验确有必要。

因1和9离相线越远,
短路电流切割的面积越大,
带来的电磁干扰越大,
故应尽量靠近导体1和导体9,
长度应尽量的短。

至于杂散电流的影响:

由于PE线本身多处进行LEB/MEB联结,
必然形成多处的导通回路。

只是靠近电缆相线的PE线和导体9和导体1回路的阻抗小很多,
绝大部分电流是通过PE线和导体9和导体1回流到变压器中性点。

短路电流存在少量的电流通过8A/8B/8C等回路。
即使有导体8与导体9和导体1构成通路,
对电流的分配影响也较小,
故导体9和导体1是否绝缘意义本身并不大。

由于导体9和导体1与MEB的联结长度通常较短,
在等电位导体8的共同作用下,
短路时形成的电压不可能大于50V,
故为了安全进行绝缘也无必要。


4、观点:

1、TN-S系统直接从变压器中性点引出接地导体,
导体1和导体9需要进行热稳定校验;

2、TN-C-S系统导体1不需要进行热稳定校验;

3、PE线本身通过等电位导体8与MEB构成多处通路,
导体1和导体9进行绝缘无实质需要。

项目实际实施中,导体1和导体9选用扁钢的案列也较多,
热稳定校验的最终温度也说明选用的是没有绝缘的导体。

最终温度值——钢:400℃;铜:450℃

接地导体热稳定截面积选择表:

变压器中性点接地材料扁钢、电缆截面积选择表(热稳定校验)
巫虱,公众号:数据中心 之 机电设计与施工变压器中性点接地:接地材料截面积选择表(热稳定校验)

以上观点仅以变压器低压侧短路情况讨论,
是否需要考虑在变压器高压侧短路请指教。

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