第5章保护接地与保护接零

保护接零和保护接地
保护接地：电气设备的导体部分或者外壳用足够容量的金属导线或导体可靠的与大地连接，当人体触及带电外壳时，人体相当于接地电阻的一条并联支路，由于人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流将会很小，避免了人身触电事故。

保护接零：电气设备在正常情况下，不带电的金属部分与零线做良好的金属或者导体连接。

当某一相绝缘损坏致使电源相线碰壳，电气设备的外壳及导体部分带电时，因为外壳及导体部分采取了接零措施，该相线和零线构成回路。

保护接地和保护接零的区别：
（1）保护原理不同
保护接地:限制设备漏电后的对地电压，使之不超过安全范围。

保护接零:借助接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作，以及时切断故障设备的电源。

（2）适用范围不同
保护接地:适用于一般不接地的高低压电网，也适用于采取了其他安全措施（如装设漏电保护器）的低压电网。

保护接零:只适用于中性点直接接地的低压电网。

（3）线路结构不同
保护接地:电网中可以无工作零线，只设保护接地线。

保护接零:借助接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作，以及时切断故障设备的电源。

筑龙网ww wom保护接地、保护接零和重复接地王凤杰 （广东奇正电气有限公司 佛山52800）摘要：简明扼要的介绍了保护接地、保护接零和重复接地的概念及其必要性 关键词：保护接地 保护接零 重复接地在实际工作中，工程技术人员有时将保护接地与保护接零的概念混淆，重复接地的概念也比较模糊，本文将对这几个问题做较详尽的叙述。

一、 保护接地在中性点对地绝缘的电网中，带电部分意外碰壳时，接地电流将通过接触碰壳设备的的人体和电网与大地之间的电容构成回路（见图1，）。

流过故障点的接地电流主要是电容电流。

在一般情况下，此电流是不大的。

但是，如果电网分布很广，或者电网绝缘强度显著下降，这个电流可能达到危险程度，这就有必要采取安全措施。

如果电器设备采取了保护措施（见图2），这时通过人体的电流仅是全部接地电流I D 的一部分，显然，保护接地电阻R D 是与人体电阻并联的，R D 越小，流经人体的电流也越小， 如果限制R D 在适当的范围内，就能保障人身的安全。

所以在这种中性点不接地（绝缘）系统中，凡因绝缘损坏而可能呈现对地电压的金属部分（正常时是不带电的）均应接地，这就是保护接地。

二、保护接零所谓保护接零，就是把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线紧密连接，有效地起到保护人身和设备安全的作用。

1、保护接零的原理及应用范围在变压器中性点直接接地的三相四线制系统中，通常采用保护接零作为安全措施，见图3，在这图1 不接地的危险 图2 保护接地原理w w.z hu l on g.c om种情况下，如果一相带电部分碰连设备外壳，则通过设备外壳形成相线对零线的单相短路。

短路电流总是超出正常工作电流许多倍，能使线路上的保护装置迅速动作，从而使故障部分脱离电源，保障安全。

在380/220伏三相四线制中性点直接接地的电网中，不论环境如何，凡因绝缘损坏而可能呈现对地电压的金属部分，均应接零。

2、重复接地对采用接零保护的电气设备，当其带电部分碰壳时，短路电流经过相线和零线形成回路。

低压配电系统的供电方式低压配电系统按保护接地的形式不同可分为：IT系统、TT系统和TN系统。

其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地(过去称为保护接地)；TN系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接(过去称为接零保护)。

国际电工委员会(IEC)对系统接地的文字符号的意义规定如下：第一个字母表示电力系统的对地关系：T--一点直接接地；I--所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。

第二个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系：T--外露可导电部分对地直接电气连接，与电力系统的任何接地点无关；N--外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接(在交流系统中，接地点通常就是中性点)。

后面还有字母时，这些字母表示中性线与保护线的组合：S--中性线和保护线是分开的；O--中性线和保护线是合一的。

(1)IT系统：IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地，而用电设备的金属外壳直接接地。

即：过去称三相三线制供电系统的保护接地。

其工作原理是：若设备外壳没有接地，在发生单相碰壳故障时，设备外壳带上了相电压，若此时人触摸外壳，就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。

而设备的金属外壳有了保护接地后，由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大，在发生单相碰壳时，大部分的接地电流被接地装置分流，流经人体的电流很小，从而对人身安全起了保护作用。

IT系统适用于环境条件不良，易发生单相接地故障的场所，以及易燃、易爆的场所。

(2)TT系统：TT系统的电源中性点直接接地；用电设备的金属外壳亦直接接地，且与电源中性点的接地无关。

即：过去称三相四线制供电系统中的保护接地。

其工作原理是：当发生单相碰壳故障时，接地电流经保护接地装置和电源的工作接地装置所构成的回路流过。

此时如有人触带电的外壳，则由于保护接地装置的电阻小于人体的电阻，大部分的接地电流被接地装置分流，从而对人身起保护作用。

保护接地与保护接零的主要区别：（1）保护原理不同保护接地是限制设备漏电后的对地电压，使之不超过安全范围。

在高压系统中，保护接地除限制对地电压外，在某些情况下，还有促使电网保护装置动作的作用；保护接零是借助接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作，以及切断故障设备的电源。

此外，在保护接零电网中，保护零线和重复接地还可限制设备漏电时的对地电压。

（2）适用范围不同保护接地即适用于一般不接地的高低压电网，也适用于采取了其他安全措施（如装设漏电保护器）的低压电网；保护接零只适用于中性点直接接地的低压电网。

（3）线路结构不同如果采取保护接地措施，电网中可以无工作零线，只设保护接地线；如果采取了保护接零措施，则必须设工作零线，利用工作零线作接零保护。

保护接零线不应接开关、熔断器，当在工作零线上装设熔断器等开断电器时，还必须另装保护接地线或接零线。

保护接零的优点防电器外壳带电，若采用保护接地，在接地电阻RG符合要求不大于4欧姆的条件下，如果电器外壳带上220V的电压，则保护接地回路，短路电流I=U/（R0+RG）=220/（4+4）=27.5（A），其中R0是变压器中性点的接地电阻叫工作接地电阻。

为了保证保护设备可靠的动作，接地短路电流不小于自动开关整定电流的1.25倍或为容丝熔断电流的3倍，因此，上式中的短路电流仅能保证断开整定电流不超过27.5/1.25、即22A的自动开关，或27.5/3、即9.2A 的熔断器，如果保护设备的额定电流值大于上述值，保护设备就不能迅速、可靠的动作。

此时，电器设备外壳上将长期存在对地电压，对操作电器的人员是非常危险的。

而采用保护接零，电器外壳绝缘击穿时的短路电流远大于27.5（A），只要合理选择保护装置的动作电流，当绝缘击穿造成单相短路，短路电流通常很大，足以使保护装置迅速切断电源，消除触电的危险。

可见在接地电网中，为防止用电设备外壳带电伤人，采用保护接零比采用保护接地效果好的多。

保护接地和保护接零以及重复接地与工作接释义和区别一、释义1、什么叫接地?在电力系统中，将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。

2、什么叫接零?将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零.3、为何要接地和接零?接地和接零的目的，一是为了电气设备的正常工作，例如工作性接地;二是为了人身和设备安全，如保护性接地和接零。

虽然就接地的性质来说，还有重复接地，防雷接地和静电屏蔽接地等，但其作用都不外是上述两种。

4、什么是保护接地?保护接地就是把电气设备的外壳、框架等用接地装置与大地可靠地连接，它适用于电源中性点不接地的低压系统中。

如果电气设备的绝缘损坏使金属导体碰壳，由于接地装置的接地电阻很小，则外壳对地电压大大降低。

当人体与外壳接触时，则外壳与大地之间形成两条并联支路，电气设备的接地电阻愈小，则通过人体的电流也愈小，所以可以防止触电。

5、什么是保护接零?保护接零就是在电源中性点接地的低压系统中，把电气设备的金属外壳、框架与中性线或接中干线(三相三线制电路中所敷设的接中干线)相连接。

如果电气设备的绝缘损坏而碰壳，构成“相一中”线短路回路，由于中性线的电阻很小，所以短路电流很大。

很大的短路电流将使电路中保护开关动作或使电路中保护熔丝断开，切断了电源，这时外壳不带电，便没有触电的可能。

6、什么叫重复接地?运行经验表明，在接零系统中，零线仅在电源处接地是不够安全的。

为此，零线还需要在低压架空线路的干线和分支线的终端进行接地;在电缆或架空线路引人建筑或大型建筑物处，也要进行接地(距接地点不超过50m 者除外):或在屋内将零线与配电屏、控制屏的接地装置相连接这种接地叫做重复接地。

7、什么是工作接地?工作接地就是将变压器的中性点接地。

其主要作用是系统电位稳定性，即减轻低压系统由于单相接地、高低压短接等原因所产生过电压的危险性，并能防止绝缘击穿。

其次，由于接地配电网中单相接地故障电流可达到几安至几十安，故障比较容易被检测，故障点也比较容易确定。

保护接地与保护接零一、保护接地（一）保护接地定义：将电气设备正常时不带电的，但可能带有危险电压（36V以上）的金属外壳、构架等与埋设在地下的接地极用金属线连接起来，以减少漏电时金属外壳对地的电压的设施叫保护接地。

保护接地一般用于中性点不接地系统，井下接地网接地电阻值≯2Ω（二）保护接地作用：在井下电网中，当电气设备内部绝缘损坏而使内部某相带电体碰壳时，外壳便成为带电体，若人体碰触外壳，故障电流将会通过人体和接地装置并联入地，再经过电网对地的绝缘电阻和电容回到电源，接地装置起到分流作用，大大降低流经人体的故障电流，确保人身安全。

（三）接地装置的定义：接地极以及与它相连接的接地线称接地装置。

（四）接地装置的规格：1、接地极规格（1）主接地极设置在井下主副水仓，采用钢板制作：S≮0.75m²，δ≮5mm （2）局部接地极设置在巷道水沟或其他就近的潮湿处：钢板制作：S≮0.6m²，δ≮3mm钢管制作：Ø≮35mm，L≮1.5m，钻20个Ø≮5mm的透眼，垂直埋设，深度1.5m Ø≮22mm，L≮1m，钻10个Ø≮5mm的透眼，2根，垂直埋设，深度≮0.75m，两根接地极相距5m以上2、辅助接地母线：（1）采用裸铜线：S≮25mm²（2）采用镀锌铁线：S≮50mm²（3）采用扁钢：截面积S≮50mm²,δ≮4mm3、接地线的连接用M10mm以上的镀锌螺栓加防松装置（弹簧垫、螺帽）或双螺帽，扁钢连接时连接处不少于两道紧固螺栓，铜线同扁钢连接时加用卡爪或平垫。

（五）下列地点应装设局部接地极1、采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）2、装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备3、低压配电点或装有3台以上电气设备的地点4、无低压配电点的采煤工作面巷道以及变电所单独供电的掘进工作面，至少分别设置1个局部接地极5、连接高压动力电缆的金属连接装置二、保护接零（一）保护接零定义：把在故障状态下可能呈现危险的对地电压的设备金属外壳同电网的零线可靠地连接起来，称电气设备的保护接零。

电气设备的保护接地和保护接零随着人们生活水平的日益提高，各种用途名目繁多的家用电器进入平常百姓家。

如：彩电、冰箱、洗衣机、消毒柜等。

这些电气设备的外壳金属或金属构架，一般来说是不带电的。

但经常听说或报刊登载的报道时有发生触电伤亡事故、某人在家被电扇触电身亡、开冰箱时门带电麻手等等。

这些属于低压电气设备。

我参加工作二十来年，在变电站工作也遇到过高压电气设备的外壳金属或其构架有放电、带电现象。

如：巡视设备检查机构箱时感觉麻手；电缆头放电或击穿等。

正常情况下，这些高压电气设备的金属外壳或构架，是不带电的。

出现上面现象的原因就是当设备的绝缘因受潮、老化，损伤或受到高温、电弧的破坏，或在超出额定工作电压下电气绝缘击穿、可能发生漏电，室外露天的电气设备因气候环境恶劣等因素，则可发生漏电；有时电器内部的电路与外壳相碰也造成了外壳带电。

为了防止漏电造成人身触电事故或减轻触电的后果以及电气设备的损坏。

所以必须对电气设备采用保护接地或保护接零的措施。

1 保护接地所讲的保护接地就是将电气设备的金属外壳、构架与大地作良好的连接。

保护接地在电力系统及变电运行中广泛应用和最常见，最普遍的保安措施。

可以说一切高压设备，都应进行保护接地（保护接地还可以消除因静电感应或电磁感应而使外壳、构架上可能产生的感应电压）。

家用电器如冰箱、洗衣机等也采用了保护接地、厂家出的家电使用说明书，一再强调金属外壳接地，并留一根黑色导线并标有接地符号，采用三眼插头都是为了满足要求而设计的。

保护接地电阻值应根据不同的情况达到相应的要求。

保护接地在设备漏电时是如何起到保护作用的呢？就以几种情况加以分析。

1.1 变电运行中的的大接地电流系统运行变电工作我是搞了二十多年，在变电站值班时，我们知道110KV及以上的高压系统中，电源的中性点通常采用直接接地方式，当电路中（或称回路）发生单相接地故障时，会有很大的接地短路电流（也称之为大接地电流系统），继电保护、微机保护会迅速动作跳闸。