什么是保护接地和保护接零.docx
什么是保护接地和保护接零以保护人身平安为目的，把电气设备不带电的金属外壳 接地或接零，叫做保护接地及保护接零。一、保护接地在中性点不接地的三相电源系统中，当接到这个系统上 的某电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时，如果人站在地上 用手触及外壳，由于输电线与地之间有分布电容存在，将有 电流通过人体及分布电容回到电源，使人触电，如图1所示。 在一般情况下这个电流是不大的。但是，如果电网分布很广， 或者电网绝缘强度显著下降，这个电流可能到达危险程度， 这就必须采取平安措施。图1没有保护接地的电动机一相碰壳情况保护接地就是把电气设备的金属外壳用足够粗的金属 导线与大地可靠地连接起来。电气设备采用保护接地措施后, 设备外壳已通过导线与大地有良好的接触，那么当人体触及带 电的外壳时，人体相当于接地电阻的一条并联支路，如图2 所示。由于人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电 流很小，防止了触电事故。图2装有保护接地的电动机一相碰壳情况保护接地应用于中性点不接地的配电系统中。二、保护接零（一）保护接零的概念所谓保护接零（又称接零保护）就是在中性点接地的系 统中，将电气设备在正常情况下不带电的金属局部与零线作 良好的金属连接。图3是采用保护接零情况下故障电流的示 意图。当某一相绝缘损坏使相线碰壳，外壳带电时，由于外 壳采用了保护接零措施，因此该相线和零线构成回路，单相 短路电流很大，足以使线路上的保护装置（如熔断器）迅速 熔断，从而将漏电设备与电源断开，从而防止人身触电的可 能性。图3保护接零保护接零用于380/220V、三相四线制、电源的中性点直 接接地的配电系统。在电源的中性点接地的配电系统中，只能采用保护接零, 如果采用保护接地那么不能有效地防止人身触电事故。如图4 所示，假设采用保护接地，电源中性点接地电阻与电气设备的 接地电阻均按4。考虑，而电源电压为220V,那么当电气设 备的绝缘损坏使电气设备外壳带电时，那么两接地电阻间的电 流将为：图4中性点接地系统采用保护接地的后果熔断器熔体的额定电流是根据被保护设备的要求选定 的，如果设备的容易较大，为了保证设备在正常情况下工作， 所选用熔体的额定电流也会较大，在27. 5A接地短路电流的 作用下，将不断熔断，外壳带电的电气设备不能立即脱离电 源，所以在设备的外壳上长期存在对地电压Ud,其值为Ud=27. 5 X 4 = UOV显然，这是很危险的。如果保护接地电阻大于电源中性 点接地电阻，设备外壳的对地电压还要高，这时危险更大。(二)系统采用保护接零时需要注意的问题1 .在保护接零系统中，零线起着十分重要的作用。一旦 出现零线断线，接在断线处后面一段线路上的电气设备，相 当于没作保护接零或保护接地。( :/版权所有)如果 在零线断线处后面有的电气设备外壳漏电，那么不能构成短路 回路，使熔断器熔断，不但这台设备外壳长期带电，而且使 接在断线处后面的所有作保护接零设备的外壳都存在接近 于电源相电压的对地电压，触电的危险性将被扩大，如图5(a) 所示。对于单相用电设备，即使外壳没漏电，在零线断开的情 况下，相电压也会通过负载和断线处后面的一段零线，出现 在用电设备的外壳上，如图5 (b)所示。图5采用保护接零时零线断开的后果零线的连接应牢固可靠、接触良好。零线的连接线与设 备的连接应用螺栓压接。所有电气设备的接零线，均应以并 联方式接在零线上，不允许串联。在零线上禁止安装保险丝 或单独的断流开关。在有腐蚀性物质的环境中，为了防止零 线的腐蚀，应在其外表涂以必要的防腐涂料。2 .电源电性点不接地的三相四线制配电系统中，不允许 用保护接零，而只能用保护接地。在电源中性点接地的配电系统中，当一根相线和大地接 触时，通过接地的相线与电源中性点接地装置的短路电流， 可以使熔断器熔断，立即切断发生故障的线路。但在中性点 不接地的配电系统中，任一相发生接地，系统虽仍可照常运 行，但这时大地与接地的相线针等电位，那么接在零线上的用 电设备外壳对地的电压将等于接地的相线从接地点到电源 中性点的电压值，是十分危险的，如图6所示。图6中性点不接地系统采用保护接零的后果3 .在采用保护措施时，必须注意不允许在同一系统上把 一局部设备接零，另一局部用电设备接地。在图7中，当外壳接地的设备发生碰壳漏电，而引起的 事故电流烧不断熔丝时，设备外壳就带电110V,并使整个零 线对地电位升高到110V,于是其他接零设备的外壳对地都有 110V电位，这是很危险的。由此可见，在同一个系统上不准 采用局部设备接零、局部设备接地的混合做法。即使熔丝符 合能烧断的要求，也不允许混合接法。因为熔丝在使用中经 常调换，很难保证不出过失。图7不正确的接零保护4 .在采用保护接零的系统中，还要在电源中性点开展工 作接地和在零线的一定间隔距离及终端开展重复接地。在三相四线制的配电系统中，将配电变压器副边中性点 通过接地装置与大地直接连接叫工作接地。将电源中性点接 地，可以降低每相电源的对地电压，当人触及一相电源时, 人体受到的是相电压。而在中性点不接地系统中，当一根相 线接地，人体触及另一根相线时，作用于人体的是电源的线 电压，其危险性很大。同时配电变压器的中性点接地，为采 用保护接零方式提供必备条件。工作接地的接地电阻不得大 于4Q ,如图8所示。图8工作接地示意图(a)电源中性点不接地系统(b)电源中性点接地系 统在中性点接地的系统中，除将配电变压器中性点作工作 接地外，沿零线走向的一处或多处还要再次将零线接地，叫 重复接地。重复接地的作用是当电气设备外壳漏电时可以降低零 线的对地电压；当零线断线时，也可减轻触电的危险。当设备外壳漏电时，如前所述，经过相线、零线构成了 短路回路，短路电流能迅速将熔断器熔断，切断电路，金属 外壳亦随之无电，防止发生触电的危险性。但是从设备外壳 漏电到熔断器熔断要经过一个很短的时间，在这短时间内， 设备外壳存在对地电压，其值为短路电流在零线上的电压降。 在这很短的时间内，如果有人触及设备外壳，还是很危险的。 假设在接近该设备处，再加一接地装置，即实行重复接地，如 图9所示，设备外壳的对地电压那么可降低。图9重复接地此外，如果没有重复接地，当零线某处发生断线时，在 断线处后面的所有电气设备就处在既没有保护接零，又没有 保护接地的状态。一旦有一相电源碰壳，断线处后面的零线 和与其相连的电器设备的外壳都将带上等于相电压的对地 电压，是十分危险的，如图10所示。图10无重复接地时零线断线情况在有重复接地的情况下，当零线偶尔断线，发生电器设 备外壳带电时，相电压经过漏电的设备外壳，与重复接地电 阻、工作接地电阻构成回路，流过电流，如图11所示。漏 电设备外壳的对地电压为相电压在重复接地电阻上的电压 降，使事故的危险程度有所减轻，但对人还是危险的，因此， 零线断线事故应尽量防止。图n有重复接地时零线断线情况在作接零保护的线路中，架空线路的干线和分支线的终 端及沿线每一公里处，零线应重复接地。（ ：/版权所 有）电缆线路和架空线路在引入建筑物处，零线亦应重复接 地，但是如无特殊要求时，距接地点不超过50M的建筑物可 以不作重复接地。三、保护接零和保护接地的适用范围对于以下电气设备的金属局部均应采取保护接零或保 护接地措施。1、电机、变压器、电器、照明器具、携带式及移动式 用电器具等的底座和外壳；2、电气设备的传动装置；3、电压和电流互感器的二次绕阻；4、配电屏与控制屏的框架；5、室内、外配电装置的金属架、钢筋混凝土的主筋和 金属围栏；6、穿线的钢管、金属接线盒和电缆头、盒的外壳；7、装有避雷线的电力线路的杆塔和装在配电线路电杆 上的开关设备及电容器的外壳。
