低压配电系统中接地与接零保护[1]

低压配电系统中接地与接零保护作者：刘勇来源：《科技创新导报》2011年第08期摘要:电气安全保护接地、接零技术、重复接地和共同接地的区别和选择,确定施工注意事项。

关键词:电力技术强电技术接地保护接零保护中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0135-02据不完全统计,每年因触电死亡人数占全部事故死亡人数的5%左右。

由于电的特殊性,给预防电气事故的发生带来一定的难度。

对于预防电气事故的发生有效的措施之一,就是对于电气设备的接地接零保护。

传统的接零或接地保护具有设置简单,保护效果良好、可靠,保护范围大,耐用的优点,因此它还是目前电气安全的首选主要保护措施。

以下将重点开展讨论接地保护和接零保护和近年来大量采用的共同接地的优缺点,如何设计选用,以及施工中的若干问题。

1 接地、接零和重复接地1.1 接地保护低压配电系统的接地故障保护设置的要求,是能防止人身间接触电事故以及电气火灾和线路损坏等事故的发生。

接地故障是指低压配电系统中的用电设备的人体可触及的金属外壳通过接地线和接地体完成与大地的连接。

当用电设备的电气绝缘因莫种原因被破坏而导致金属外壳带电时,通过接地将大部分的漏电电流引入大地,使流经人体的漏电流达到最小的一种保护方式。

如图1 所示,用电设备发生漏电或短路时漏电电流是通过两个分支通过电流的,一个通过接地线和接地体完成接地,另一路则通过人体和人体所触及的地表完成接地的,两者的接地点大部分的情况下是不在同一位置上的。

这样流经人体的电流大致可以通过公式(1)决定:i为通过人体的电流I为设备泄漏电流R为接地线电阻与接地电阻之和r为人体电阻从公式(1)可以看出通过人体的电流的大小与接地线电阻与接地电阻之和、人体电阻有关。

当用电设备接地线与接地电阻之和变大时,人体的电阻变的小;人体的流经的电流就变大,人触电致命的危险性就越大。

由于人体的电阻随着人体表皮的潮湿程度等因素也是不断变化的,因此尽可能的降低接地线和接地电阻是降低触电危险的最有效的方法。

保护接地和保护接零的原理一、保护接地的原理1、保护接地就是将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的金属部分用导线与接地体可靠连接起来的一种保护方式。

2、保护接地是为防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等带电危及人身和设备安全而进行的接地。

3、保护接地的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源。

4、保护接地通常用于对地绝缘的配电系统，即中性点不接地系统。

1）如上图所示，电气设备若没有采取保护接地，当一相绝缘损坏漏电使金属外壳带电时，操作人员误触及漏电设备，故障电流将通过人体和线路对地绝缘阻抗构成回路。

绝缘阻抗是绝缘电阻和分布电容的并联组合，其接地电流的大小与线路绝缘的好坏、分布电容的大小及电网对地电压的高低成正比。

线路的绝缘越坏，对地分布电容越大、电压越高、触电的危险性越大。

2）如上图所示，漏电设备采取保护接地措施以后，故障电流将会通过接地体流散，流过人体的电流仅是全部接地电流中的一部分，通过人体电流Ib=IeRo/（Ro+Rb），Rb与Ro并联接地电阻Ro越小，流过人体的电流Ib就越小。

人体电阻（一般约为1000Ω）比接地电阻（一般小于4Ω）大的多，根据并联分流公式可知，绝大部分电流通过接地体形成回路，流过人体的电流很小，从而保证了人身安全。

为了限制设备漏电时外壳对地电压不超过安全范围，要求保护接地阻值不大于4Ω。

5、保护接地也有用在中性点接地系统如TT系统的，但有局限性。

1）上图中U为电网电压，Rde和Rpe分别为中性点接地电阻和保护接地电阻，当某相碰壳时，如忽略相线阻抗及电源内阻的影响，则接地电流Ie=U/（Rde+Rpe），若U=220V，Rde=4Ω，Rpe=4Ω则Ie=27.5A。

在接地短路电流Ie作用下，线路保护装置动作切断电源，保证了人身安全。

2）若保护装置未动作，则故障设备外壳对地电压U=IeRpe=27.5×4=110V，若保护接地电阻大于中性点接地电阻，设备外壳的对地电压将会超过110V，危险性更大。

水利水电138 2015年49期低压配电系统的保护接地和保护接零陈照兴赵倩国网山东宁阳供电公司，山东泰安 271400摘要：近年来，随着我国生活水平的不断提高以及经济的快速发展，电能已经是人们日常生活和工业生产中基本的不可替代的能源。

但在实际工作中,对于用电控制中的安全事故发生比较多,给人们的工作和生活带来了很多危险。

因此,我国采取了许多防止触电的方法,保护接地和保护接零即为主要措施。

关键词：低压配电；接地；接零中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)49-0138-021 低压配电系统的保护接地1.1 TT系统接地保护在中性点接地的低压系统(TT系统)中的运用，如图1所示。

当一相碰壳时，因线路电阻很小，电压几乎全部加在两个接地电阻R1、R2上，两个接地电阻按规程规定均不能大于4Ω，则接地短路电流220/(4+4)=27.5A，为了保证装置能可靠地动作，接地电流不应小于继电保护装置动作电流的1.5倍或熔丝额定电流的2.5倍。

所以27.5A的接地电流只能保证断开动作电流不超过18.3A的继电保护装置或额定电流不超过10A左右的熔丝.如果电气设备容量较大，相线碰壳时继电保护装置(或熔丝)将不动作，若12R=R，则用电器的金属外壳将带上110V的电压，人体触及电器的金属外壳会发生触电.所以TT系统接地保护的使用有很大的局限性，为了保证人身安全，TT系统中规定一定要安装漏电保护器，方能成为较完善的保护系统。

图1 TT系统的接地保护1.2 IT系统接地保护在中性点不接地或经阻抗接地的低压系统(IT 系统)中的运用，如图2，当发生单相碰壳时，由于接地电阻Rb很小(规定Rb不大于10Ω)，而人体电阻较大，电流主要流经接地装置，而流过人体的电流Ir很小，计算表明一般情况下只有几个毫安，从而达到保护作用。

IT系统接地一定要可靠，如果接地装置松动或断裂，那么在阴雨天气，电网对地的绝缘阻抗Rj减小，此时若人触及发生单相碰壳的用电设备的金属外壳时，流过人体的电流将增大，这是不安全的。

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。

接地保护与接零保护接地保护：为防止因电气设备绝缘损坏而遭受触电危险，将电气设备得金属外壳与接地体相连,称为接地保护。

接零保护:为防止因电气设备绝缘损坏而使人身遭受触电危险，将电气设备得金属外壳与变电器中性线相连接就称为接零保护。

接地:在电力系统中，将电气设备与用电装置得中性点、外壳或支架与接地装置,用导体作良好得电气联接叫接地。

接零:将电气设备与用电装置得金属外壳与系统零线相连接叫做接零。

接地与接零得目得:一就是为了电气设备得正常工作(工作性接地),另一目得就是为了人身与设备得安全（保护性接地与接零)接地保护适用于三相三线或三相四线制得电力系统。

在这种电网中，凡由于绝缘破坏或其它原因而可能呈现危险电压得金属部份,例如变压器、电动机以及其它电器等得金属外壳与底座均可采用接地保护。

(一般电厂均采用三相四线制系统）接零保护适用于三相四线制中性点直接接地得低压电力系统中，电气设备外壳可采用接零保护。

当采用接零保护时,除电源变压器得中性点必须采取工作接地以外,同时对零线要在规定得地点采取重复接地。

中性点：发电机、变压器与电动机得三相绕组星形联接得公共点称为中性点，如果三相绕组平衡,由中性点到各相外部接线端子间得电压绝对值必然相等.零点:如果中性点就是接地得则该点又称为零点。

中性线:从中性点引出得导线称作中性线;而从零点引出得导线称作零线。

三相五线制系统:三相四线制系统中,除中性线之外，再从电源中性点单独引出一根保护线(ＰＥ线)所形成得系统，称为三相五线制系统。

，通常用在低压配电系统中。

中性线具有如下功能:用来接使用相电压得设备;用来传导三相不平衡电流与单相电流；用来减少负荷中性点得电压偏移。

PE线功能：保障人身安全,防止发生触电及带电外壳时得触电事故.通过保护线（PE),将设备得外露可导电部份得金属外壳接到电源中性点得接地点去。

当电气设备发生单相接地时，即形成单相短路,使设备或系统得保护装置动作，切除故障设备,防止人身触电。

低压配电系统保护接地和接零问题摘要：为了确保低压配电系统的电气设备及用电器具的安全使用，必须采取适当措施，防止工作人员发生电击危险及电气设备、用电器具烧毁。

保护接地和保护接零是确保安全用电最重要的技术措施之一，电气设备和用电器具的外露可导电部分均应可靠接地，当绝缘损坏，其金属外壳带有危险电压时，保护接地和保护接零能保护人身的安全。

但是，这一工作尚存在着许多错误的理解和做法，现就此问题谈一些看法。

关键词：低压配电系统；保护；接地；接零前言：压配电主要的保护措施就是保护接地和保护接零两种。

但是它们的用途，应用范围和保护方式有着很大的不同，在日常的生活中，只有正确的区分和理解两种保护方式的不同，才能正确的认识它们，从而减少安全事故的发生，保证日常生活中的用电安全和质量，保障人们生活和生产的顺利进行。

1 保护接地与保护接零概念1.1电力系统和电气设备的接地按功能可分为工作接地和保护接地两大类。

此外，还有为进一步保证保护接地可靠性的重复接地。

工作接地是指为了保证电力系统和电气设备达到正常工作要求而进行的接地，如电源中性点的直接接地，或经消弧线圈的接地以及防雷设备的接地等；保护接地是指为了保障人身安全、防止间接触电而将电气设备的外露可导电部分进行接地。

1.2低压电气设备的接地按型式分为保护接地与保护接零。

我们把电气设备的外露可导电部分别经各自的接地线（单独 PE线）分别直接接地叫做保护接地，而把设备的外露可导电部分经公共的保护线（公共PE 线）或保护中性线（PEN 线即零线）接地，叫做保护接零。

2 低压配电系统保护方式的选择保护接地方式和保护接零方式是低压配电系统中重要的技术方式，保证人身安全和电气设备的安全是他们的共同目的，只有努力的加强技术措施，能够有效的避免触电事故的发生和电气设备损坏。

这两种选择方式主要有以下几个方面的区别。

2.1两者的保护原理有本质的区别在低压配电系统中，保护接地方式和保护接零方式有着本质的不同，正如上文分析，保护接地是指设备漏电后对地电压的限制，这里的对地电压不能超过规定的范围。

低压配电系统中接地与接零保护探析摘要:电气设备的正常运行直接影响到相关工作人员的人身安全,所以在供配电系统中经常都会使用保护接地和保护接零来作为安全技术措施。

但在实际的应用中很多人都没有弄清楚这两者的本质区别是应用时的实际区别,因此也就不能正确的对这两者付诸实用,有的甚至是完全混用,这实际上是非常危险的,不仅起不到保护作用,还有可能会带来的更大的危险。

因此有必要对其基本的定义进行彻底而正确的解释和分析,并结合实际对这两者的使用环境和使用条件加以区分和解释。

关键词:低压配电系统接地保护接零保护1 保护接地与保护接零的定义及其解释1.1 保护接地保护接地,就是指将正常情况下并不带电,但是在绝缘材料被损坏后或者是其他情况下可能会带电的电器金属部分(即与带电部分相绝缘的金属结构部分)用导线和接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。

1.2 保护接零保护接零,就是在已经实现中性点接地的系统中,将电气设备在正常情况下并不带电的金属部分与供电系统的零线进行良好的金属连接,这样的话,当某一相绝缘层损坏后相线碰触到金属外壳而带电时,就可以由于接零保护措施的采用而使该相线与零线直接构成一个完整的回路,单相电流的骤增就会使得已经设置的保护装置如熔断器等迅速熔断,从而使得带电设备与电源设备迅速断开,这样就起到了保护的作用。

2 低压供配电系统中接地保护与接零保护的实际区别2.1 两者的保护原理有本质的区别首先就要从本质上认识到保护接地与保护接零的区别,正如上文所述,保护接地限制的是设备在漏电发生后的对地电压不超过允许的范围。

而保护接零则是利用设备在漏电发生后与之形成单相回路配合已有的熔断器等保护设置而切断电源来实现保护的作用的。

2.2 两者的线路结构不相同保护接地措施不要求供配电电网中有工作零线,可以直接只设保护接地线。

而保护接零的设置则明确要求供配电系统中要有工作零线,利用已有的工作零线来实现保护接零。

另外还要注意的是保护接零线上不能接开关、熔断器等,如果要在工作零线上装设熔断器等开断电器时,则必须要另外配置保护接地线或接零线。

低压配电系统接地形式工作接地:在电力系统中，为保证电气设备运行的可靠性将电路中的某一点接地。

保护接地：在电源中性点不接地的系统中，为防止电气设备的金属外壳意外带电而造成触电事故，为防止因绝缘破坏而发生触电危险，将与电气设备带电部分相绝缘的金属外壳或架构与接地体之间做良好的连接。

保护接零：在中性点直接接地的低压电网中，通过保护零线将电力设备的金属外壳与电源端的接地中性点连接。

重复接地：在变压器低压侧中性点接地的配电系统中，将零线上一处或多处通过接地装置与大地再次连接。

在低压配电系统中，为了避免人的触电危险和限制事故范围，除了系统侧工作接地外，还要考虑负荷侧的保护接地。

按照国际电工委员会IEC和国家标准的规定，低压配电系统常见的接地形式有: 一、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直接接地，且与电源中性点的接地无关。

第一个“T”表示配电电网接地，第二个大写英文字母“T”表示电气设备金属外壳接地。

TT系统是供电部门规定城市公用低压电网向用户供电的接地系统，广泛应用于城镇、农村居民区、工业企业和由公用变压器供电的民用建筑中。

二、IT系统IT系统是中性点不接地，系统中所有设备的外露可导电部分经各自的PE线分别接地。

“I”表示配电网不接地或经高阻抗接地，“T”表示电气设备金属外壳接地。

IT 系统适用于环境条件不良，易发生单项接地故障的场所，以及易燃、易爆的场所，如医院、煤矿、化工、纺织等。

IT系统必须装设绝缘监视及接地故障报警或显示装置。

三、TN系统TN系统是三相四线制配电网低压中性点直接接地，电气设备金属外壳采取接零措施的系统。

“T”表示配电网中性点直接接地，“N”表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间有金属性的连接，即与配电网保护零线（保护导体）紧密连接。

TN系统按照中性点（N）与保护线（PE）组合的情况，又分为3中形式：TN-C系统是三相四线制，四根导线颜色分为黄L1、绿L2、红L3、黄绿线PEN。

如何正确选择保护接地接地保护与接零保护规范如何正确选择保护接地与接零方式，这里介绍了接地保护与接零保护规范设计、工艺标准，接地保护与接零保护的适用范围，以及不同供配电系统中接地保护与接零保护的区分。

接地保护与接零保护规范采纳保护接地是当前我国低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。

由于保护接地又分为接地保护和接零保护，两种不同的保护方式使用的客观环境又不同，因此假如选择使用不当，不仅会影响客户使用的保护性能，还会影响电网的供电牢靠性。

作为公用配电网络中的电力客户，如何才能正确合理地选择和使用保护接地？一、接地保护与接零保护要认得和了解接地保护与接零保护，把握这两种保护方式的不同点和使用范围。

接地保护与接零保护统称保护接地，是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所实行的一项紧要技术措施。

这两种保护的不同点重要表现在三个方面：一是保护原理不同。

接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；接零保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置快速动作。

二是适用范围不同。

依据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素，《农村低压电力技术规程》将上述两种电力网的运行系统的使用范围进行了划分。

TT系统通常适用于农村公用低压电力网，该系统属于保护接地中的接地保护方式；TN系统（TN系统又可分为TNC、TNCS、TNS三种）重要适用于城镇公用低压电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电力网，该系统属于保护接地中的接零保护方式。

当前我国现行的低压公用配电网络，通常采纳的是TT或TNC系统，实行单相、三相混合供电方式。

即三相四线制380/220V配电，同时向照明负载和动力负载供电。

三是线路结构不同。

接地保护系统只有相线和中性线，三相动力负荷可以不需要中性线，只要确保设备良好接地就行了，系统中的中性线除电源中性点接地外，不得再有接地连接；接零保护系统要求无论什么情况，都必需确保保护中性线的存在，必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设，同时系统中的保护中性线必需具有多处重复接地。