杰克·史密斯
正如我在上一篇专栏中所承诺的，这个“坚实的地面”专栏讨论的是变压器和接地。让我们从一些定义开始。对于“配电”变压器的“官方”定义众说纷纭。然而，美国联邦公报(第71卷，第81号;第24,995页，2006年4月27日发布)将配电变压器定义为满足以下所有标准:
- 输入电压是否低于34.5千伏
- 输出电压是否小于或等于600v
- 额定工作频率为60hz
- 液浸变压器容量为10kva至2500kva，干式变压器容量为15kva至2500kva。
这个定义特别排除了自动变压器，以及驱动(隔离)，接地，机床(控制)，和非通风(干式)变压器，在一长串其他名单。
虽然这个定义含糊不清，但似乎意味着配电变压器通常是公用事业公司所有的设备，通常位于变电站或服务的公用事业方。我们中的许多人都记得把它们称为电力变压器。显然，目前被广泛接受的用法是，配电变压器服务于公用事业客户，而电力变压器服务于一个地区。
服务入口
根据国家电气规范(NEC)第100条，服务入口是电力进入设施的单一点。服务设备通常包括断路器、开关、保险丝及其附件，并连接到服务导体的负载端。服务设备是主控制和电源切断，但不包括计量设备。
根据NEC，服务导体起源于公用事业服务点，终止于服务设备的线路一侧。服务设备负载侧的导体和设备——例如来自客户自有变压器的次级导体;来自发电机、UPS系统或光伏(PV)系统的导体;服务于远程结构的导体被认为是馈线导体。
独立衍生系统是指“电力来自电力来源或非服务设备的房屋布线系统”。这样的系统没有直接的电气连接，包括一个牢固连接的接地电路导体，以供应来自另一个系统的导体。”独立衍生系统的例子包括变压器，其中电源或一次电源除通过磁耦合外与二次电源隔离;发电机(独立或备用电源)，其接地导体(中性点)在转换开关中没有牢固连接;电池/逆变器系统，输出不互联;离网光伏系统。
接地和连接
接地意思是将某物连接到地面上。键合是指将物体连接在一起。单独衍生的系统必须在源头接地。所有非载流金属部件和设备必须连接到派生系统的接地点。金属设备的连接提供了有效的接地故障电流路径，以确保电气系统安全，避免潜在的触电和火灾。单独派生系统的适当接地可稳定相地电压。NEC第250条一般和250-26条特别规定了单独衍生系统的接地要求。
正确的变压器接地是至关重要的。进行接地连接(通常与建筑钢材连接，要求与所有冷水管道连接)可以建立接地参考。通过放热焊接进行适当的粘合连接，而不是随着时间的推移会松动的夹具。接地电极导体的高频阻抗应尽量低。宽的扁平导体在较高频率下感应电抗较小，因此比圆形导体更受欢迎。变压器处的中性地(N-G)键合物与接地电极之间的距离应尽量短。
中性点和地必须连接到变压器中性点母线上。不建议在主面板上做N-G键，以便将正常回流电流与地电流隔离。变压器中性点母线是系统中中性点和接地应连接的唯一点。
自找麻烦
过大的接地电流和接地回路会导致设备故障、仪器读数不准确和安全问题。过度地电流的两个来源是非法的N-G键，它可以出现在子面板、插座或设备中;以及“隔离”接地棒。子面板N-G键合通过允许正常返回电流通过接地导体返回来创建平行电流路径。这就造成了一种情况，即如果中性点打开，设备安全地面将成为唯一的返回路径。如果返回路径是高阻抗，则可能产生危险电压。
分开的“隔离”接地棒因在不同电位下产生两个接地参考而臭名昭著。这种情况导致地回路电流循环，试图平衡这种电位差。这种情况可能会导致间歇性的系统和设备问题，以及潜在的安全和设备危害。
变压器接地检查应该是日常维护的一部分。以下是检查变压器接地时应注意的一些事项:
- 使用高质量的接地阻抗测试仪检查N-G键合的完整性—高阻抗N-G键合会引起电压波动
- 使用高质量的接地阻抗测试仪检查接地导体及其与建筑钢材连接的完整性-故障电流通过这些连接返回到电源;它们的阻抗应尽可能低
- 使用高质量的钳形表测量接地导体上的接地电流-任何超过1a的电流都应该引起怀疑。
接地是设备安全可靠运行的基础。但是，理解正确的接地概念和NEC要求可能很困难。如果有疑问，不要猜测。联系当地有管辖权的当局寻求帮助。
反馈
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在下次节目之前，站在"坚实的地面"上