电气设备接地接零保护应用分析

【摘 要】为确保配电网络中的电气设备安全、稳定的运行，可靠供电，合理选择保护方式是非常必要的。本文对接地、接零保护进行分析探讨，以供同行参考。

【关键词】电气设备；接地；接零；电气保护

为确保配电网络中电气设备的稳定运行，确保安全、可靠供电，合理选择供用电设备的接地、接零保护方式是非常必要的。下面，笔者就电气设备的保护应用方式分析如下：

1 基本概念

1.1 接地保护，又叫保护接地，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的保护方式。电气设备采用接地保护措施后，设备外壳已通过导线与大地有良好的接触，则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，而人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流很小，避免了触电事故。

1.2 接零保护，又叫保护接零，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部分与零线作良好金属连接的保护方式。当某一相绝缘损坏使设备外壳带电时，由于外壳采用了保护接零措施，因此该相线和零线构成同路，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，从而将漏电设备电源断开，从而避免人身触电的可能性。

2 保护接地、保护接零的应用分析

保护接地应用于中性点不接地的配电系统中。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。电气设备采取采用接地或接零的保护方式，与现场的配电方式有关：（l）当电气设备在中性点非直接接地的低压供电系统中，电力装置应采用低压接地保护；（2）当电气设备在中性点直接接地的低压电系统中，电力装置应采用低压接零保护。有时在中性点直接接地的三相四线制TN-C系统中，使保护中性线PEN重复接地，可降低漏电设备外壳的对地电压，减轻因中性线中断而产生的触电危险。保护中性线截面不应小于相线截面的50%，并应尽可能与相线相同；（3）当电气设备在使用专用变压器供电的低压供电系统中，宜采用中性点直接接地的三相五线制（TN-S）保护接零系统，电气设备的金属外壳必须与专用保护零线（PE）可靠连接。

专用保护零线应由工作接地线、配电室（箱式变压器）的零线或第一级漏电保护器电源侧的零线引出。

2.1 保护接地分析

在中性点不接地的三相电源系统中，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同到电源，使人触电。在一般情况下这个电流是不大的。但是，如果电网分布很广，电网绝缘强度显著下降，这个电流可能达到危险程度，这就必须采取安全措施。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，则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，南于人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流很小，避免了触电事故。

在三相四线制供电系统中变压器低压侧中性点的接地称为工作接地。接地后的中性点称为中性线称为零线。工作接地提高了变压器供电的可靠性，同时也可以降低高压窜入低压的危险。对高压侧中性点不接地系统，单相接地电流通常不超过30A，事故时低压中性点电压不超120V，工作接地电阻不大于4欧姆，就能满足接地要求。

2.2 保护接零分析

1）在保护接零系统中，零线起着非常重要的作用，零线的连接应牢固可靠、接触良好，且零线与设备的连接应该用螺栓压紧，保证从电气设备接地体之间导电良好。所有电气设备的接零线上不可以有串联现象。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，应在其表面涂以必要的防腐涂料，并保证地下接地体的安装距离。接地线接零宜采用钢质材料，铝导体不得埋地，携带型接地线要用多股软铜线。一旦出现零线断线，如果在零线断线处后面有的电气设备外壳漏电，则这台设备外壳长期带电，而且所带电压接近于电源相电压，危险性将被扩大。

2）电源中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等电位，则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。

3）在采用保护措施时，必须注意不允许在同一系统上把一部分设备接零，另一部分用电设备接地。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11OV，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部分设备接零、部分设备接地的混合做法。

4）在采用保护接零的系统中，还要在电源中性点进行工作接地和在零线的一定间隔距离及终端进行重复接地。在三相四线制的配电系统中，将配电变压器低压侧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。

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，将零线的一处或多处通过接地装置与大地再次连接称为重复接地。其作用主要是：降低漏电设备对地电压；减轻了零干线断线的危险；加速保护装置的动作速度，缩短事故持续时间；改善架空线路的防雷性能。在作接零保护的线路中，架空线路沿线每一公里处以及转角杆、分歧杆与终端杆处等，零线应重复接地。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。

2.3 注意事项

在敷设保护零线时，保护零线应单独敷设，不作它用；保护零线的线路上不得装设开关或熔断器，尤其是在施工用电与外电线路共用供电系统时，电气设备应根据当地供电公司的要求采用保护接地或保护接零；在由同一发电机、同一变压器或同一母线供电的低压电力系统中，不宜同时采用接地保护与接零保护。此外，若用电设备厂家有明确的接地与接零规定，首先应根据厂家说明进行必要的接地与接零保护。

3 结语

应根据用电时的特点、实际情况、规模和地质特征、设备状况以及操作维护情况，合理确定接地或接零保护，提高施工现场用电设备效率和安全可靠性，最大限度地防止人身受到电流伤害，达到保障人身安全的目的。