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技術新訊

為何變壓器中性線要接地?

參考資料之來源及日期: “Why Is the Transformer Neutral Grounded?” , Jul 28, 2020 ,
(網頁:https://www.ecmweb.com/power-quality-reliability/article/21137734/why-is-the-transformer-neutral-grounded)
參考資料之作者:Bryan Glenn


        配電線路或用電設備因絕緣劣化、損壞等原因引起漏電或感應現象,而導致非電帶金屬(外殼)部分之電位升高。為防止此等事故之發生,可將設備之非帶電金屬部分予以接地,使其電位與大地相近,並提供漏電電流及感應電荷之疏導回路。

       參考資料作者Bryan表示,大多數電匠都了解,在建築物配線系統的安全性方面,搭接(Bonding)和接地(Grounding)是重中之重。惟在美國國家電工法規(National Electrical Code, NEC)要求背後的原因通常永遠不會向電匠解釋。

       Bryan為介紹接地之重要性,以變壓器作為探討主題,並敘述在一個分離的電源供電系統(Separately Derived System, SDS)中,NEC已有要求這些系統須接地。作者並舉例當敏感設備的製造商指示電匠不要將變壓器連接到建築物之接地電極系統(Grounding Electrode System, GES),會發生怎樣的結果?


        Bryan說明就此變壓器而言,它是為一台敏感的設備提供服務的,當附近的電力公司的地下電纜發生故障時,該機器已損壞。由於建築物靠近故障電纜,大地中的電勢會升高幾個週期,直到電纜故障得以清除。這足夠長的時間來改變變壓器和敏感機器之間的電勢,從而顯著降低電壓並使高電流消耗的接觸器和繼電器熔化。本案例由於中性線未正確接地,及設備未連接至GES,致電壓變得不穩定。然而,不幸的是,更多發生事故損壞原因為不遵守NEC的最低要求而造成的。


       另我國也有相關接地系統之施工要求,詳如「用戶用電設備裝置規則」第24、27條,其中包含變壓器中性線接地方式等要求。此外,有關GES相關規定,詳如「用戶用電設備裝置規則」第396-47條。然而,有關SDS部分目前僅有NEC第100條規定要求,國內目前尚未有相關規定及要求。


        綜上所述,正確地將變壓器中性線接地能避免一旦發生相接地(漏電後與大地接觸等事故),由於中性線與大地連接,就會產生較大短路電流,促使保護裝置(熔絲、斷路器等)快速切斷電路,避免更嚴重事故產生。以上提供給電力工程有關人員裝設變壓器時參考。


(有關Bryan解釋說明變壓器裝設時中性線接地詳細內容請見參考網頁)


經濟部能源局109年度「電力工程技術規範研究發展及業務推動計畫(2/2)」
台灣綜合研究院電力工程研究團隊 編輯
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