 铁路电力系统的接地方式主要针对中高压输配电网络而言，铁路变配电所从国家电网引入的电源，统一采用“中性点不接地”方式，站区馈出回路通常也延续此方式。而铁路电力贯通线则根据实际运行条件，通过调压变压器分别采用中性点不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地或直接接地四种方式。 中性点是三相或多相交流系统中星形接线的公共点，可从该点引出中性线获取相电压或作为整流装置的直流电源负极，常见于变压器、发电机的绕组连接处。中性点工作方式分为接地与不接地两种，当三相负载中性点与供电系统中线未连接时，可能因负载不对称引发中性点位移，造成各相电压异常。低压配电系统通常采用带中线的星形连接方式以减少电压失衡。 中性点不接地方式 中性点不接地方式主要适用于以架空线路为主的电力贯通线。其特点在于：当贯通线发生单相接地故障时，三相线电压保持不变，配电所保护装置不动作、开关不跳闸，可有效规避风刮树枝等瞬时性干扰，线路仍能维持运行2小时。 需要说明的是，这种单相接地故障下的持续运行属于“带病运行”，若时间过长，不仅会损坏电力设备，还会影响供电质量，因此运行时限严格控制在2小时以内。  中性点不接地（绝缘）的三相系统各相对地电容电流的数值相等而相位相差120°，其向量和等于零，地中没有电容电流通过，中性点对地电位为零，即中性点与地电位一致。这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。 中性点经消弧线圈接地方式 消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈，装设在变压器或发电机的中性点。当发生单相接地故障时，可形成一个与接地电容电流大小接近相等而方向相反的电感电流，这个滞后电压90°的电感电流与超前电压90°的电容电流相互补偿，最后使流经接地处的电流变得很小以至等于零，从而消除了接地处的电弧以及由它可能产生的危害。消弧线圈的名称也是这么得来的。  中性点经消弧线圈接地方式通常适用于架空与电缆混架的电力贯通线。这种方式既保留了不接地系统的运行特性，又能有效限制短路故障时的大电流，迅速熄灭接地电弧，降低弧光接地过电压的发生概率，同时最大程度减轻故障点的热效应及接地网电位升高的影响。  尽管经消弧线圈接地方式具有诸多优点，但也存在一定不足。例如，暂态过电压和工频过电压均较高，补偿电网运行较为复杂。若零序网络、补偿线圈与接地电容之间的参数配合不当，容易引发较高的谐振过电压。 中性点经小电阻接地方式 中性点经小电阻接地方式主要用于全电缆电力贯通线。由于电缆线路基本不存在瞬时性故障，一旦发生单相接地故障，变配电所保护装置即会动作跳闸，以确保线路运行安全。 小电阻的主要作用在于限制短路故障电流。然而，这种接地方式下，变配电所的过流、速断保护整定范围受限，尤其是贯通线路末端短路电流与负荷电流较为接近，难以有效区分。为此，通常在中性点经小电阻接地方式中增设“零序保护”。 中性点直接接地方式 中性点直接接地方式下，电力贯通线发生单相接地故障时，保护装置会直接动作使断路器跳闸。该方式灵敏度较高，但短路电流也相应较大，可能对贯通线路所带的电力设备造成损坏风险。目前我国110kV以上系统大都采用中性点直接接地。 不同方式的选择 总结一下，对于不同等级的电力系统中性点接地方式也不一样，一般按下述原则选择。 220kV以上电力网，采用中性点直接接地方式。 110kV接地网，大都采用中性点直接接地方式，少部分采用消弧线圈接地方式。 20～60kV的电力网，从供电可靠性出发，采用经消弧线圈接地或不接地的方式。但当单相接地电流大于10A时，可采用经消弧线圈接地的方式。 3～10kV电力网，供电可靠性与故障后果是其最主要的考虑因素，多采用中性点不接地方式。但当电网电容电流大于30A时，可采用经消弧线圈接地或经电阻接地的方式。 1kV以下，即220/380V三相四线制低压电力网，从安全观点出发，均采用中性点直接接地的方式，这样可以防止一相接地时换线超过250V的危险（对地）电压。特殊场所，如爆炸危险场所或矿下，也有采用中性点不接地的。这时一相或中性点应有击穿熔断器，以防止高压窜入低压所引起的危险。 在铁路领域，按照《铁路电力设计规范》（TB10008—2015）中关于供配电系统配置的要求，经调压器供电的10（20）kV电力贯通线路，其系统中性点接地方式的要求如下： 一是当系统单相接地故障电容电流不大于10A时，应采用不接地系统。二是当系统单相接地故障电容电流不大于150A时，可采用低电阻接地方式或消弧线圈接地方式；当系统单相接地故障电容电流大于150A时，宜采用低电阻接地方式。三是全电缆线路宜采用低电阻接地方式。四是低电阻接地方式的接地电阻宜按照单相接地电流200~400A、接地故障瞬时跳闸方式选择。  《高速铁路设计规范》（TB10621—2014）明确要求，当系统单相接地故障电容电流不大于30A时，中性点可采用不接地系统，故障电容电流通过中性点接地的电抗器补偿。 |
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