论重复接地装置在铁路电力系统的重要性

【前言】论重复接地装置在铁路电力系统的重要性由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。（1）京九铁路广东某车站站房，2011年9月某日，二层多间办公室内所有办公计算机、亮着的照明灯突然损坏。据二层办公人员回忆，亮着的灯突然变得非常明亮而后就熄灭了，办公计算机显示器也是同样的情况。经过专业电工检查发现，损坏灯具的整流器均已烧坏。当时，车站内...

【摘　要】根据铁路现行使用的低压电力系统，结合作者进行铁路电力线路施工的实际情况，以两套典型的低压电力系统为例，分析重复接地装置的作用及其利弊，同时，为保证电力系统运行的稳定性，提出一些实施措施。

【关键词】铁路；低压电力系统；重复接地装置

0.概述

近年来，铁路高速发展趋势明显，相应的建筑及用电设备也是急剧增加，电力工程中380V电压等级线路的建设、改造项目也相应增多。但是，现在铁路电力系统发展由全面自动化控制逐步代替了之前的人工手动控制，并且研究和发展重点主要集中在10kV及以上高压线路自动化控制方面。往往忽略了电压等级较低的设计及施工规范和要求，尤其在380V线路中重复接地往往没有引起人们的足够重视，在现场生产过程中因N 线故障（特别是N 线断线）而烧毁电器设备、危及人身安全的事件时有发生。在铁路电力系统运营中造成较大的安全隐患和在养护和维护过程中支出较高的成本和费用。

1.案例分析

（1）京九铁路广东某车站站房，2011年9月某日，二层多间办公室内所有办公计算机、亮着的照明灯突然损坏。据二层办公人员回忆，亮着的灯突然变得非常明亮而后就熄灭了，办公计算机显示器也是同样的情况。经过专业电工检查发现，损坏灯具的整流器均已烧坏。当时，车站内正在进行给排水管道改造，在进行动土作业时，不小心将站房直埋式照明电源电缆损坏。经检查发现，在这条四芯电力电缆中，B相和N相被铁锹铲断，经济损失在3万元左右，无人员受伤。

（2）京九铁路广东段某区间通信机房，2010年10月某日，通信站区值班员接到调度通知，在某区间通信突然中断。经过现场调查，在施工过程中，由于改造施工单位施工人员将机房的一条四芯电力电源电缆C相和N相铲断，当时，据通信工区人员检查发现，机房内部分设备已被烧坏，是造成通信中断的主要原因，初步估计经济损失可能在40万元左右，无人员受伤。

2.重复接地的定义

重复接地在不同低压系统中，有不同的定义和安装方式，现铁路低压电力系统主要采用TN-C系统和TN-S系统两种方式，作为设备或用户的供电方式。

TN-C这种系统的中性线N和保护线PE合并成一根线，叫保护零线PEN，设备的外露可导电部分均与PEN线相连并在PEN线上制作安装多处接地装置，这种安装方式叫重复接地，一般情况下，接地电阻值不大于10Ω。在铁路低压电力系统中，一般重复接地装置安装在进户配电箱和部分重要设备处。在这种供电方式中，PEN线具有N线（零线）和PE线（保护线）的功能，正常供电情况下，当三相负荷不平衡或只使用单相负荷时，PEN线有工作电流流过。故障时，PEN线流过短路电流。这种系统在2000年前后建设的国家铁路中及现在地方铁路中使用较多，一般是能够满足供电的可靠性和用电的安全性要求的，具有成本少、节约线材的优势。

图一

TN-S这种系统的N线和PE线是单独的两条芯线，具有各自的不同使用功能和作用，N线的作用是流过三相不平衡电流和单相负载电流，PE线起保护作用，所有设备的外露可导电部分只与PE 线相连并在PE线上制作安装多处接地装置，这种安装方式叫重复接地，一般情况下，接地电阻值不大于10Ω。见图1，在铁路低压电力系统中，一般重复接地装置安装在进户配电箱和部分重要设备处。这种系统在2005年后建设的国家铁路中及现在地方电力系统中使用较多，也是经过多年经验及实践总结出的一种可靠性、安全性高的低压供电系统的安装方式。

3.重要性分析

近几年来，由于铁路技术水平的提升以及运量增加造成的扩容等技术改造的要求，许多车站、区间进行各种各样的改造、改建及扩建工程，电力线路系统在工程改造过程中，由于机械力、热效应、人为不注意行为、汽车碾压、偷盗行为以及自身氧化等外力的影响和破坏，N 线都有可能发生断线故障。

3.1 TN-C系统

（1）在TN-C系统中，当某一点零线出现故障后，在断线点后的低压电力系统中，形成新的供电回路，由于发生中性点位移，加载到设备的电压由相电压转换成线电压，造成大量用电设备的损坏。见图2，同时原本起保护作用的PEN线上出现电压，致使与其相连接的配电箱外壳及电气设备金属外壳上出现电压。安装重复接地装置后，出现的电流通过重复接地装置泄入地中，保护设备正常使用并消除危及人身的事故，并仍可正常供电。

如图2 所示，从断点处往后的线路中，如果没有重复接地装置，就会形成一个1—2—3—4—5—6—7的新回路，如果此时串入回路的照明设备电阻较小，则相当于在通信设备两端加载了380V的电压，这远远超过设备的额定电压，必定会造成通信设备的损坏。如果此时串入系统的照明设备或通信设备电阻都比较大，则相当于加载到照明设备或通信设备上的电压380V的一半，由于如此低的电压不能使通信设备正常工作，也会造成通信中断等故障的发生,这种现象就是中性点位移造成的。如果此配电箱制作安装了重复接地装置，就可以避免这类型故障的发生。

案例1、案例2 中都是由于N线断线，并且未加装重复接地装置或重复接地装置失去作用而造成的故障。

（2）在TN-C系统中，重复接地装置可以降低系统中N 线的对地电压。当380V电力系统三相负荷不平衡时，N线中就会形成电流，造成N线电压升高，而原本受保护的配电箱外壳及设备金属外壳带电。安装重复接地装置后，N线上电位通过多处接地，直接通过装置泄露入地，N线上电压就不会升高，降低了N线由于电流作用而损坏的概率，也避免了故障的出现，保护了设备的正常使用。

（3）在TN-C系统中，重复接地装置可以缩短380V电力系统中单相接地故障时间。当380V电力系统中某一相漏电或接地时，通过每个进户配电箱处的重复接地装置，就近形成短路回路，线路中泄露电流增大，缩短系统保护装置保护反应时间，及时排除故障。

（4）在TN-C系统中，重复接地装置可以提高380V电力系统防雷效果，当系统受到雷击时，雷击产生的大电流将通过多处重复接地装置引入大地，保护了设备和人身安全。