本文介绍了在TN-C系统中零线重复接地的作用和方法。
分析零线重复接地对电力系统运行的重要性，从多角度指出零线断开后的危险，结合东莞供电局石排供电公司电力运行的特性，采用由水平接地体联结n个垂直接地体的接地装置方式，计算出零线重复接地电阻值取小于10Ω的设计比较符合本地实际。
运行结果，表明该方式具有实际的可操性，适用本地区的广泛应用。
东莞市供电局自1998年开始实施“两改一同价”以来，各镇区的农配网改造已经历9个年头。
在这批网改的项目中，民用变压器的容量随体制和需求的改变，变压器台数在不断扩大。
而东莞民用变压器的低压配电系统的接地型式基本采用TN-C系统，如1图所示。
目前的东莞市是一个城乡结合的城市，低压架空线路时常因地形的变化，造成三相四线中的零线受到人为、汽车、被盗等外力的破坏，零线断线的机会是存在的。
为降低三相四线中的零线断线时的接触电压，东莞市供电局要求0.4kV线路主干线上必须零线重复接地。
根据各地、市的要求不一至，对零线重复接地的要求、方法和重复接地电阻的取值各不同。
笔者历年在本镇从事10kV及以下农配网工程设计中积累一点经验，认为从本镇的土质、气候、经济发展、城市层次来分析，认为零线重复接地电阻值取小于10Ω比较符合本地的实际。
下面本文就以TN-C系统中零线重复接地的作用和方法着手，探讨对零线重复接地电阻值的选取。
零线重复接地对电力系统运行的重要性通过如图1所示，我们运行的低压配电网接地系统是对零线的依赖是非常重要的。
0.4kV电网中的零线，是三相四线制的中性线，它一方面是负载电流的通路，另一方面是提取电压的必要条件。
电网在运行中由于热效应、机械力、氧化、人为、汽车、被盗等外力的影响和破坏，零线均有发生断线故障的可能。
图1 TN-C系统1、零线断线的原因主要有以下几种情况（1）东莞地区，近几年经济高速发展，原来低压架空线经过的农田已变成公路，由于资金问题，这部分线路一时来不及改造，超高的大货车经常把垂直式布线的低压线路的零线弄断，造成零线断开。
（2）在经济高速发展同时，有色金属价格日益高涨。
线路被盗的情况日益严重。
据统计，2007年上半年，我镇最高一个月被盗线路达87宗次。
在零线断开的情况下，虽然变压器中性点不位移，但在零线断开点以后的零线上，均带有由用电设备回路过来的相电压，对其他两相上所带的用电器来讲，电压又发生了严重升高问题，相电压成为线电压，可大面积烧毁用电设备，后果惨重。
（3）人为破坏的现象在这个地区较为突出。
如线路经过一间正在在建的房屋，被施工人员弄断线路，同样造成零线断开。
2、零线断开后的危险（1）在配电变压器本体上的中性点接地线断开的情况下，三相中性点将随着三相负荷不平衡的变化而变化，造成三相电压各不相等，就是常说的中性点发生位移，中性点发生位移后，使中性点将向负荷大的那一相位移，使负荷大的那一相电压降低，使负荷小的那一相电压升高。
三相负荷不平衡程度越严重，配电变压器中性点位移越大，相应的电压各相分别不等也就越大。
从理论计算到实测均证实，负荷小的相线，相电压由220 V可升高到380 V，大大超过了用电设备的额定电压。
在这种情况下，若保护措施跟不上，可使用电设备烧坏。
相反，负荷大的那一相线，相电压由220 V可降低到50 V以下，使白炽灯发暗或不亮、日光灯不能启动等。
（2）当零线没有采用重复接地时，发生零线断线，而且在断线后面的某一电气设备又发生一相碰壳接地短路故障，故障电流通过触及漏电设备的人体和变压器的工作接地构成回路，易造成了严重的触电危险。
3、零线重复接地的原理如图2所示，当没有采用零线重复接地时，一旦发生设备漏电时，则漏电设备外壳对地电压Ud等于单相短路电流Id在零线阻抗上产生的电压降UN，即Ud=UN；通常，零线的导电能力不低于相线导电能力的50%，若忽略其他电阻，则设备外壳对地电阻为（电抗成分很小）。
104.8V电压仍对人体有危险，但比没有重复接地时的危险性已大为减少。
一般重复接地不只一处，所以接地电阻可降低。
采用零线重复接地后，降低了漏电设备外壳的对地电压，减小了危险性，还可以缩短碰壳或接地短路持续时间，以及改善架空线路的防雷性能。
但是应当注意，采用保护接零的基本方式是要求达到迅速切断故障设备的电源，如不能实现这一基本保护方式，即使有了零线重复接地，往往只能减轻危险，而难以消除危险。
图2-1 零线未重复接地图图2-2 零线重复接地图零线重复接地的方法所谓零线重复接地，就是将配电系统的零线在规定地点通过接地体或自然接地体与大地作再次的连接。
在选择零线重复接地之前，应先分析配电变压器的结线方式。
在我镇，采用TN-C系统接地型式的变压器，一般采用D，Yn11型结线方式的变压器，当选用Y，Yn0结线组别的配变时，其由单相不平衡负荷引起的中性线电流不得低于超过低压绕组额定电流的25%，且其一相的电流在满载时不得超过额定电流值。
采用D，Yn11型结线方式的变压器，高压侧D接（三角接）绕组内可通过零序循环电流，因而可与低压绕组零序电流相互平衡，起到去磁的作用。
因此，低压侧零序阻抗很小。
根据东莞供电局《10kV配电所及低压配电线路运行管理规程》（第一版）6.3.2.19.7规定，TN-C系统中保护中性线的重复接地电阻不宜超过10Ω。
零线重复接地与变电所、杆塔接地电阻有一共通点，就是土壤电阻率ρ。
土壤电阻率中所含导电离子浓度越高，土壤的导电性就越好，ρ值就越小，反之越小。
直接地说，土壤越湿，含水量越多，导电性能就越好，ρ值就越小。
这就是接地体的接地电阻随土壤干湿度变化的原因。
根据东莞供电局《10kV配电所及低压配电线路运行管理规程》（第一版）附录18分析的数据可知，我市的土壤电阻率近似值为100Ω·m。
这个土壤电阻率近似值是本文计算人工接地装置工频接地电阻的数据。
因此，我镇采用由水平接地体联结n个垂直接地体的接地装置，如图3所示。
图3单根平埋设接地地体的接地电阻Rchs=8.74(Ω),完全满足规程规定，根据TN-C系统中保护中性线的重复接地电阻不宜超过10Ω的要求，理论上可以不用采用由水平接地体联结n个垂直接地体的接地装置方式。
但是，由于我镇存在各部门各自为政的情况，埋设在地下的电力设施易受其它施工单位的破坏。
为保险起见。
还是坚持采用由水平接地体联结n个垂直接地体的接地装置方式。
现在，计算由水平接地体联结n个垂直接地体的接地装置组合而成的电阻值：式（6）经过上述一系列的计算，5.9Ω的电阻值，已满足热稳定的校验。
在实施水平接地体联结n个垂直接地体的接地装置时，要注意以下几点问题低压线路零线重复接地电阻要求不大于10Ω,采用地网埋于接地沟的方法能满足要求，当接地沟内回填砂质粘土土壤电阻率小于100Ω时，计算接地电阻满足要求。
若达不到要求需加大地网范围或增加接地极。
水平地极埋深至室外地下-0.8米至-1.0米，至地面设备构架用φ16圆钢引出。
由于东莞地区线路被盗情况严重，圆钢引出部分需加长。
水平面与垂地极连接点必需电焊焊接，接口长度不得小于120毫米，焊接厚度不小于8毫米，焊接后除渣并在焊接口涂防锈漆两遍。
所有焊接驳口采用连续双面焊，搭接处应做圆弧处理。
钢件敷设完毕并确定无虚焊，漏焊后，按图纸要求回填砂质粘土，然后洒水夯实。
零线重复接地线与零线接口位必须做好绝缘处理。
结论通过对零线重复接地的设计，多处重复接地后，接地电阻阻值很低，减少因零线断开而造成设备损坏的机会，保障了人身和设备的安全。
但是，这只是技术上改善，在日常运行维护中，加强杜绝发生零线断线现象才是最好方法。
（摘编自《电气技术》，原文标题为“0.4kV三相四线运行中零线重复接地的设计与应用”，作者为袁乐崧。
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