末屏为什么要接地

末屏接地是电气工程中一项至关重要的安全与技术措施，其核心目的在于保障人身安全、确保设备稳定运行以及提升系统可靠性。本文将深入剖析末屏接地的十二个关键层面，从电位固定、防止悬浮高压、抑制局部放电，到保护绝缘、提供测量通路、实现均压防晕，再到保障继电保护、抑制电磁干扰、防止电容电流危害，并延伸至规程依据、维护便利性以及未接地的潜在风险，系统阐述这一基础而关键的技术要求的深层原理与实践价值。

       在电力系统的庞大家族中，电容式电压互感器与耦合电容器扮演着不可或缺的角色。它们如同敏锐的“感官”，负责精确测量线路电压，并为继电保护、电能计量等关键功能提供信号。若仔细观察这类设备的绝缘结构，往往会发现一个被称为“末屏”的小小端子。这个看似不起眼的部件，其是否可靠接地，实则牵一发而动全身，直接关系到整个变电站乃至电网的安全稳定。今天，我们就来深入探讨“末屏为什么要接地”这一基础却至关重要的技术问题。

       

一、固定电位，建立安全基准

       任何电气设备都需要一个明确的电位参考点，也就是我们常说的“地电位”。末屏位于设备主绝缘的末端，即最外层电极的引出点。将其牢固接地，首要作用就是将此点的电位强制固定在零电位（地电位）。这相当于为设备的整个绝缘结构建立了一个稳定、已知的电位基准。如果没有这个基准，末屏的电位将处于不确定的“悬浮”状态，极易受周围电磁场、临近带电体等因素的影响而飘移波动，为设备和人员安全埋下巨大隐患。

       

二、防止悬浮高压，杜绝人身触电风险

       当末屏未接地而处于开路状态时，它将与设备的主电容极板构成一个串联的电容分压回路。由于末屏对地之间存在杂散电容，在设备一次侧承受高电压运行时，末屏上会通过电容耦合感应出危险的高电压。这个电压可能高达数千伏甚至更高，足以对接近设备进行巡视、检修的工作人员构成致命的触电威胁。可靠接地则彻底旁路了这一耦合路径，确保末屏端子在任何时候都处于安全电位。

       

三、抑制绝缘内部局部放电，延缓老化

       局部放电是绝缘劣化的主要征兆和原因之一。如果末屏接触不良或接地线断开，会造成末屏与接地部分之间产生接触电阻，甚至形成微小的间隙。在高场强下，这个间隙或高电阻点两端会产生电位差，从而引发持续的局部放电。这种放电虽然能量不大，但长期作用会持续侵蚀绝缘介质，产生热量和活性化学物质，加速绝缘老化，最终可能导致绝缘击穿。良好的接地确保了电位的连续性与稳定性，消除了产生这类局部放电的条件。

       

四、保护主绝缘，避免过电压损坏

       电容式设备的主绝缘承担着隔离一次高压和二次低压的重任。在系统发生操作过电压或雷电过电压时，一次侧电压可能瞬间飙升。一个可靠接地的末屏，为这些冲击过电压提供了一个低阻抗的泄放通道，使过电压在绝缘结构上的分布更加均匀合理，防止电压过度集中在某一部分绝缘上，从而有效保护主绝缘免受过高电场强度的冲击而损坏。

       

五、提供明确的测量与试验通路

       在设备预防性试验中，介质损耗因数（常称为介损）和电容量测量是诊断绝缘状态的核心项目。进行这些试验时，需要将测试信号施加在一次高压端与末屏之间。一个良好接地的末屏，为西林电桥或现代数字电桥的测量回路提供了清晰、低阻抗的返回路径，保证了测量电流信号的准确性和稳定性，使得试验结果真实可靠，能够有效反映设备内部的绝缘缺陷。

       

六、实现均压防晕，改善电场分布

       对于高压设备，电极边缘的电场集中是导致电晕放电的主要原因。电晕会产生臭氧、损耗能量并干扰通信。末屏接地，使得设备最外层的电极（接地电极）电位均匀且为零，能够很好地屏蔽内部高电位电极，使设备外表面的电场分布趋于均匀平缓，有效降低电场强度，从而防止或减轻电晕放电的发生，这对于高压和超高压设备尤为重要。

       

七、保障继电保护装置的正确动作

       电容式电压互感器是许多继电保护装置（如距离保护、方向保护）获取电压信号的来源。如果其末屏接地不良，在系统发生接地故障等暂态过程中，可能因电位异常导致二次输出的电压信号畸变或产生虚假的零序电压。这会使依赖这些信号的保护装置发生误判，可能导致该动作时不动作（拒动），或不该动作时误动作（误动），严重影响电网故障的快速、准确隔离。

       

八、抑制电磁干扰，提升二次系统可靠性

       变电站内电磁环境复杂，开关操作、故障电弧都会产生强烈的暂态电磁场。一个未接地的末屏如同一个“天线”，会耦合这些干扰信号，并通过设备内部的电容传递到二次测量和保护回路中，导致二次设备采样异常、通信误码甚至损坏。末屏可靠接地，为高频干扰信号提供了就近入地的低阻抗路径，构成了电磁屏蔽的一部分，显著提升了二次电缆和设备的抗干扰能力。

       

九、防止电容电流危害人身与设备

       对于耦合电容器，其末屏直接与结合滤波器或载波机相连。在正常运行或线路带电时，即使一次侧隔离开关断开，线路的工频电压仍会通过电容耦合在末屏产生持续的电容电流。如果此回路开路（如末屏未接地或连接线断开），开断处将产生高电压。可靠接地确保了在设备退出运行进行维护时，耦合电容的剩余电荷和持续的电容电流能够安全泄放入地，保障人员操作安全。

       

十、遵循强制性的技术规程与标准

       末屏接地并非可选项，而是电力行业强制执行的技术规定。中国国家电网公司及能源行业颁布的《电力设备预防性试验规程》、《电容式电压互感器技术监督规定》等权威文件中，均明确要求“电容式电压互感器的中间变压器和耦合电容器的末屏必须可靠接地”。这些规程是无数运行经验和事故教训的总结，具有最高的技术权威性和强制性，是现场安装、验收和运维工作的根本依据。

       

十一、便于运行维护与状态监测

       一个设计良好、便于接地的末屏结构，为日常运行维护带来了极大便利。运维人员可以方便地在此处进行接地导通性测试，判断接地回路是否完好。同时，通过在线监测装置持续监测末屏接地线上的微弱电流，可以提前发现设备内部可能出现的绝缘受潮、屏间短路等早期缺陷，实现状态检修，防患于未然。

       

十二、认识未接地的严重后果与历史教训

       最后，从反面审视或许更能理解接地的重要性。历史上，因末屏接地线松动、脱落或忘记安装而引发的事故屡见不鲜。轻则导致设备介质损耗测量值异常，迫使停电排查；重则引发末屏放电，烧毁端子，甚至发展成主绝缘击穿，造成设备爆炸、变电站全停等恶性事故。这些惨痛的教训无一不在警示我们，必须将末屏接地作为一项严肃的、不容有失的基础安全工作来对待。

       

       综上所述，末屏接地绝非一个简单的“接线头”问题。它是一项融合了高电压技术、电磁场理论、绝缘诊断和安全工程于一体的综合性安全技术措施。它从固定电位、泄放电荷、屏蔽干扰、提供通路等多个维度，构筑起保障设备安全稳定运行的基础防线。对于电力系统的从业者而言，深刻理解其原理，并在安装、验收、巡检、预试等各个环节中确保末屏接地的绝对可靠，是必须具备的专业素养和安全责任。只有将这些“细枝末节”做到万无一失，才能支撑起庞大电网的坚强与稳定。