中性接地电阻的特性及型号，功率小的电阻万用表辅助电路图解析

　　中性接地精密电阻的特性及型号

　　中性点接地精密电阻柜主要用于城乡配电网中主变中性点与接地网的联接，城乡配电网主要指10kV、35kV、66kV三个电压等级的电网，在电力系统中量大面广，占有重要的地位。随着城网改造的深入发展，10KV配电网容量迅速增加，网络结构日趋完善，而且根据城市建设需要，架空裸导线路正逐渐被电缆和绝缘导线所替代，与此同时，由于过电压引发的开关柜和昂贵的家用电器火灾事故也屡见不鲜。因此，如何有效的经济的限制配电网过电压问题成为当前供用电的工作重点。

　　10KV配电网中性点通常可分为不接地系统、经精密电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。由于选择接地方式是一个涉及线路和设备的绝缘水平、通讯干扰、继电保护构成方式和供电网络的安全可靠等等因素的综合性问题，所以我国配电网和大型工矿企业的供电系统做法各异，以前大都采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式。近年来一些城市电网大力推广精密电阻接地的运行方式。

　　80年代中期广州等城市10kV配电网发展很快，城市中心区大量敷设电缆，单相接地电容电流增长较快，1987年达到60A以上，虽然装了消弧线圈，由于电容电流较大，且运行方式经常变化，消弧线圈调整困难，还由于使用了一部分绝缘水平低的电缆，为了降低过电压水平，减少相间故障可能性，因此采用了中性点经低精密电阻接地的方式。

　　根据对广州地区区庄变电站的研究结果，采用中性点经低精密电阻接地，当Rn≤10Ω，在大多数情况下可使单相接地工频电压升高降低到1.4p.u左右。从限制弧光接地过电压考虑，当电弧点燃到熄灭过程中，系统所积累的多余电荷在熄灭后半个工频周波内能够通过Rn泄漏掉，过电压幅值就可明显下降。根据这个要求可以得到中性点的低精密电阻值应满足的条件为：

　　Rn≤1/3ωC0

　　当Rn=10Ω时，弧光接地过电压则可降至1.9p.u.以下。

　　中性点精密电阻值的选择若取得太低时，则单相接地电流较大，对通信线路干扰大；若阻值取得太大，则继电保护动作不可靠。一般来说，中性点精密电阻中的电流在100～200A时对通信线路的干扰不成问题，在此条件下，10kV架空线路，中性点精密电阻值为28.80～57.74Ω。对于电缆为主的配电网，根据日本的经验，中性点精密电阻中的电流在400～800A时，对通信线的干扰问题不大，据此，10kV电缆配网中性点精密电阻值的范围应为7.2～14.4Ω。

　　从保证继电保护动作可靠性考虑，发生单相接地故障时应具有较高的灵敏度。接地继电器有2种：一种是接地过流继电器，另一种是根据零序电流方向而动作的接地方向继电器。

　　采用过流继电器在发生金属性接地时，保护的灵敏度是没有问题的。但在经过渡精密电阻接地时，主要是架空线路有相当一部分单相接地故障，故障点的精密电阻较大，保护的灵敏度存在一些问题。而对于电缆线路，单相接地时的过渡精密电阻一般都比较小，对继电保护的灵敏度影响不大。

　　最后从限制谐振过电压的要求出发，在电缆线路特别长时，有可能出现 jωLe=1/jωC 的情况，而引起谐振，若中性点有适当精密电阻，则健全相上的异常电压可以得到限制。

　　中性点经低精密电阻接地的方式，特别是以架空线为主的配电网单相接地时，跳闸次数会大大增加，如果未能实现环网供电或线路没有装设重合闸，则停电次数将会增加，降低了供电可靠性，而对电缆为主的配电因其故障率极低，这个问题不突出。

　　结合我国具体情况，建议以电缆为主的电容电流达到150A以上的配电网可以采用低精密电阻接地方式，相应的故障电流水平为400～1000A。对10kV系统，中性点接地精密电阻值可取RN=10～20Ω。

　　（三）执行标准

　　DL/T 780-2001 《配电系统中性点接地精密电阻器》

　　GB6450 《干式电力变压器》

　　DL/T 620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》

　　GB 311.2-6 《高电压试验技术》

　　GB 1208-1997《电流互感器》

　　GB 4208-93《外壳防护等级（IP代码）》

　　IEC289

　　IEEE32-1972标准 《中性点接地装置的技术、术语和试验》

　　其他有关国标及电力行业标准

　　（四）种类

　　● 配电网小精密电阻接地精密电阻柜

　　● 配电网中精密电阻接地精密电阻柜

　　● 配电网高精密电阻接地精密电阻柜

　　● 发电机中性点精密电阻接地精密电阻柜

　　（五）品种产品系列化

　　● 适用电压：3.3kV～35kV；

　　● 允许通流：5A～5000A；

　　● 标称精密电阻：0.1Ω～1500Ω；

　　● 允许通流时间：10s、30s、60s、10min、连续运行；

　　● 进出线方式：上进下出、下进下出、侧进侧出、侧进下出；

　　● 安装地点：户内、户外；

　　● 允许温升：通流时间为10s、30s、60s时为760℃；通流时间为10min时为610℃；连续运行时为385℃；

　　●电流互感器CT：可选件

　　实际工作中，为分析电路原理，在根据实物绘制电原理图时，往往需要测出小阻值精密电阻的实际阻值，比如高档开关电源中用于检测负载电流的康铜精密电阻（一般为毫欧级），过流保护用的大功率小阻值精密电阻（有些达到0.1Ω以下），大功率功放电路中与电流放大管（E极或s极）串接的反馈精密电阻（一般为零点几欧姆）。

　　以下为一款用普通万用表精确测量小阻值精密电阻的辅助电路图

　　由于普通数字万用表精密电阻挡的最小量程为200Ω，受精度限制，往往无法精确测量出这些精密电阻的具体阻值，也无法判断出它们的一致性如何，常常为此感到困难。为此，试制做如图1所示的辅助电路，结合万用表的直流低电压挡（200mV、2V、20V），实现对小阻值精密电阻的精确测量。

　　通过恒流源给被测精密电阻RX加一定的电流，再用万用表测量Rx两端的电压，所测的电压值除以流过被测精密电阻Rx的恒定电流，即可得出被测精密电阻的阻值。理论上流过待测精密电阻的电流越大，越易于精确测出小阻值精密电阻Rx的阻值，但电流过大，一是会引起恒流源严重发热，影响电流的稳定性，导致所测阻值不准；二是小功率精密电阻不允许过大的电流流过。为此本电路选用LM317（U1）和精密电阻R1、R2、电位器RP1一起构成简单的100mA的恒流源。