强弱电干扰与电网接地方式

强弱电干扰与电网接地方式

吉兴华

吉兴华JIXing-hua

（泰州学院机电工程学院，泰州225300）

（CollegeofElectricalandMechanicalEngineering，TaizhouUniversity，Taizhou225300，China）

摘要:伴随着世界科技的飞速发展，遍布世界各地的有线通讯和无线通讯技术，已经构成了一个密集的网络系统。同时，为了与国民经济的发展相协调，电力网进行了扩建，建设了很多变电站，无论是在地下还是地上，都构成了一个复杂的电网系统。强电和弱电这两大网络与国民的生活紧密相连。这势必将导致电网和道路之间的干扰，本文就此干扰的矛盾进行了相关的分析，以期为解决它们之间的问题提供帮助。

Abstract:Withtherapiddevelopmentofworldscienceandtechnology,theworldwidewiredcommunicationandwirelesscommunicationtechnologyhaveformedadensenetworksystem.Meanwhile,inordertocoordinatewiththedevelopmentofthenationaleconomy,thegridisexpanded,anumberofsubstationsarebuilt,andacomplexgridsystemisformedbothundergroundandabovetheground.Strongandweakelectricityarecloselylinkedwithpeople'slife,whichisboundtocauseinterferencebetweengridsandroads.Thispaperanalysesthecontradictionsofthisinterference,hopingtoprovidehelptosolvetheproblemsbetweenthem.

关键词院强弱电；干扰；电网；接地方式；矛盾

Keywords:strongandweakelectricity；interference；grid；groundingmode；contradictions

中图分类号院TM862文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）29-0035-02

1电网中性点接地方式概况

电网中性点接地方式可以将之简单地分为四类，主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地、中性点经电阻接地这四种主要的方式。下面分别简单介绍一下。

1.1中性点不接地

中性点不接地方式，用我们通俗的理解，即中性点对于地面处于一种不带电的状态；根据结构的角度来说，结构的设置很简单，在运行的过程中，不需要附加其它的东西，非常方便，非常适合在小山村使用。在农村，一般不需要10千伏以上的线路供电网络。这种接地方式有一种好处就是，一旦发生故障，漏出的电流并不是很大，所以不会造成巨大的事故。如果是一瞬间就发生的故障，一般情况下，它是可以自动熄灭的，这样就提高了供电的安全可靠性[1]。

1.2中性点经消弧线圈接地（谐振接地）

中性点经过消弧线圈接地的系统，也称为谐振接地系统。我们将系统中性点和大地之间并入消弧线圈，一旦发生单相接地的故障的时候，此处的电流就会大大地减少，消弧线圈里面有铁芯，电阻的阻值比较小，产生的电抗很大，在铁芯的空隙处添加纸板，防止出现饱和的现象。中性点经消弧线圈接地的系统，当发生一相完全接地时，其电压的变化和中性点不接地系统完全一样，故障相对地的电压变为零，非故障相对地电压值升高到倍，各相对地的绝缘水平是按照线电压设计的，因为线电压没有变化，不影响用户的工作可以继续运行2个小时，值班人员应尽快查找故障并且加以消除。

中性点经消弧线圈，接地的系统在正常工作时，中性点的电位等于零，在它的两端的电压是零。因此，并没有电流经过线圈。当某一相发生金属性接地时，消弧线圈中就会有电感电流流过，补偿了单相接地电流，对于消弧线圈的匝数，能够电感电流和对地电容和电流基本一样，进而减轻了电弧的破坏。

1.3中性点直接接地

中性点直接接地方式，就是中线点和大地之间进行连接，如果在运行的过程中，出现了单相与大地连接的方式，便会出现短路的情形，使得发生断路跳闸事故。中性点直接接地系统，致使内部产生的电压变低，电网绝缘需要过电压进行配合，绝缘水平的高低，反映出了电网的风险情况，因此，在实际的电网安排上，要非常注重电网绝缘问题。

如果采用中性点直接接地系统，这样就会与大地连接时，产生较大的接地电流，这样对于通讯系统也会有很大的干扰，如果当电力线路和通讯线路之间处于一种平行线的时候，就会因为耦合产生感应电压，进而对通讯系统产生较大的阻碍[2]。

中性点直接接地系统，在运行中，如果发生单相接地的情况的时候，就会有很大的跨步电压出现，接触电压也会很大。所以，电工由于错误登上杆子或者是碰到了带电的物质，都会很容易造成触电事故。

针对这种情况，我们要对员工进行安全教育并采取一些有保障的安全措施，比如说：淤要使电杆接地的电阻降低到最小的程度；于对于有裸露的电线的地方要加上保护套，防止漏电；盂倒闸操作人员，要严格地按照规定进行操作作业。

1.4中性点经电阻接地

中性点经电阻接地，这种接地方式主要是在中性点和大地之间连接入一定的阻值，所连接的这个电阻要同系统之间形成一个并联的回路，这样才不至于消耗过大的能耗，造成电荷释放出元件，这样对于有效防止谐振的阻尼元件，具有重要的作用。

我们要根据具体的情况，对于选定的电阻进行连接，对于中性点，可以采取低电阻接地的形式，这样可以使得单相接地电流增大，对通讯设施线路形成很大的影响。有的系统会造成电流值迅速增大，达到600A以上，这样对于电磁，进行干扰，产生很大的严重后果，对人员造成危险[3]。

2强电对弱电造成干扰原因和危害

电网不出现故障时，一般不会出现强电对弱电造成的干扰，但是如果发生单相接地的故障后，不同接地方式下的中性点电网，对于弱电系统，就会出现电磁干扰现象，而且随着接入方式的不同，干扰程度也不一样。主要表现形式为：音频干扰、工频干扰、接触干扰和纵向电势等。如果在发生故障时，恰好出现电力线和通讯线平行的情况的时候，由于电磁耦合，产生了较大的感应电压，这样通讯系统就会出现干扰情况，当电力线的导向线处于一相的时候，搭在通讯线上时，会对通讯系统造成干扰；或电网运行中发生中性点位移而产生较大位移电压，通过电容耦合而对通讯系统造成干扰影响。

强电对弱电造成干扰危害表现为：从轻者的角度来看，对质量造成影响质量，在电话回路中，出现杂音较大，信息失真和误码率增多等，重者则危及通讯设备和人身安全。

3串联谐振接地具有抑制干扰的作用

通过相关的文献分析，表明：对于补偿单相接地所出现的故障电流，这是有效阻止强电对弱电造成的干扰，也是实现电磁兼容的一种最经济的方法[4]。

电网中性点采用经消弧线圈接地（谐振接地），其零序阻抗接近于非常大的程度，对于单相接地的形式，由于残余电流比较小，对于电磁所造成的干扰和电流传导都有一个很好的抑制作用，串联谐振接地电网，产生对通讯设备的干扰，主要是静电耦合的情况，而当中性点经消弧线圈接地后，发生单相接地时产生的接地故障电流很小，因而谐振接地电网，便能与线路之间进行很好的线路密集，从而有效地实现城市和乡村之间的信息往来。

基于上述的分析，我们要保护电磁环境，在使用中，要经常采用较小的电流，进行接地的系统，从而增强电网的供电系统的安全性和可靠性，对于保护人身、设备，起到一定的安全作用。同时，我们知道，串联谐振接地电网对有效抑制音频所造成的干扰等方面，能够起到非常好的作用。下面分别简单地介绍一下。

3.1音频干扰

音频干扰，主要是指音频范围内的干扰，其产生的信号对通讯系统会形成一定的干扰因素，串联谐振接地电网的零序阻抗，处于一种无限大的趋势，所以，在音频范围内，要对出现的干扰信号进行阻断，这样才能保证通讯系统的顺畅。

3.2工频干扰

工频干扰系统，主要是指电网在一些正常的情况下，中性点位移电压出现电容耦合，这种情况下，对于通讯系统造成的干扰因素还是相对较小的。出现的干扰因素较低，同时，要是在谐振接地的时候，电网能够正常运行，中性点位移电压就会很小，即使发生了单相金属性接地故障，其中性点位移电压也只能升高为相电压，因此产生的干扰作用也不大[5]。

目前不少城网已采用微机接地保护或自动选线检测装置，当发生接地故障时，便能很快地检出单相接地故障并自动作用于跳闸而断开电源，因而对通讯系统干扰更少。

3.3接触干扰

接触干扰系主要是指电力线一相或两相断线后，我们可以将其直接放在通讯线路上，这样就不会造成对线路的干扰，谐振接地电网，对三相对地电容的不平衡状况，非常敏感，当断线的电力线与通讯线直接接触时，该相对地电容就会变大，中性点位移电压逐渐升高，出现了类似于电网发生单相接地故障的情况。又因谐振接地电网，发生单相接地故障时，其接地故障电流很小，故对通讯系统造成的干扰影响不大。

3.4纵向电势

纵向电势，主要是指电网发生单相接地故障后，在通讯线路上，出现感应的纵向电势。感应的纵向电势大小与零序电流之间、导线之间的互感成正比例，因此，谐振接地电网就能够很有效地改变相接地故障零序电流的分布，因此，就能够明显有效地降低纵向电势，从而能减小对通讯系统造成的危害[6-8]。

电网发生的单相接地故障转变为两相短路时，也会引起电磁干扰，但这种故障出现的概率极低，因小电流接地系统的电网，一般装设优绝缘监察装置，当发生单相接地时，绝缘监察装置就动作，便对单相接地故障进行排除处理，因此发生两相短路机会甚微。谐振接地电网发生单相接地故障时，并不破坏系统的对称性，而且接地故障电流又较小，所以串联谐振接地电网对抑制干扰影响具有优越性。

综上所述，强电和弱电这两大网络与国民的生活紧密相连。研究强电和弱电之间的矛盾，有助于我们更好利用电，为人类造福。

参考文献：

[1]陈亚，任建文.不同接地方式配电系统的单相接地故障仿真分析[J].继电器，2005（05）.

[2]周平，焦斌.大型发电机组中性点接地方式若干问题的探讨[J].电力建设，2009（12）.

[3]吴加新，张劲光，裴志宏.电力系统谐振接地及接地电流自动补偿装置[J].继电器，2003（01）.

[4]王中元，何克忠，姚朝顺.紫坪铺水电厂190MW发电机中性点的接地方式选型与分析[J].四川水力发电，2009（03）.

[5]李健生.对南昌市城网中性点接地方式改造方案的建议[J].华中电力，1994（02）.

[6]秦高原，沈云.某核电工程发电机中性点接地方式及接地装置选型的研究[J].广东电力，2010（01）.

[7]郁岚，倪伟.配电网中性点接地方式的仿真分析[J].电气技术，2010（11）.

[8]赖绍熙.中性点接地分析[J].科技信息，2010（21）.