对配电网络保护接零的安全性探讨

摘要：本文分析了配电网络保护接零存在的问题，提出了解决存在问题的措施和方法。建议采用装设漏电电流动作保护器，并将设备金属外壳与大地连接，用保护接地取代保护接零。

摘要：配电网络，保护，接零，安全性

中图分类号：TM64 文献标识码：A 文章编号：

在正常情况下保护接零的电气设备金属外壳是不带电的。由于设备内部线圈的绝缘损坏产生漏电或误接线路中的相线和零线，会使金属外壳带电，人体触及带电的金属外壳，就会有触电的危险。我囯除少数特殊场合使用50V以下的安全电压外，在380/220V中性点直接接地的三相四线制低压电网中，广泛采用将电气设备的金属外壳与电网的零线（中性线）直接连接的保护方式（即保护接零）。其原理是当电源的某一相线（火线）碰触设备的金属外壳时，由于金属外壳与电源零线相连接，电源的相线与零线通过电气设备的金属外壳构成闭合回路，产生对地短路电流，使保护装置（熔断器或自动开关等）动作，将故障设备从电网中断开，从而消除漏电电流对人体的危害。

保护接零的方法简单易行，节省材料和投资，对防止人身触电亊故具有一定的保护作用。但在实际工作中，由于设备性能的限制和其他因素的影响，当发生单相对地短路故障时，常有保护装置不能可靠动作的事情发生。本人就多年来的实践经验结合有关理论知识，对保护接零存在的一些安全问题进行探讨。

一，存在问题

1，当人体直接触及电网中的单相带电导体时，通过人体的电流约为

Id ==146mA【Ue为低压电网相电压220V，Ro为中性点接地电阻取4欧，Rd为人体与地面接触电阻以500欧计，Rb为人体电阻以1000欧计】，此电流大于引起人体心室颤动的致命电流50mA，而目前电网中采用的过流保护装置的电流不可能整定在那么小就动作。因此保护接零不能保护人体直接触及电网中的带电导体造成对人身伤害亊故。

2，对于工作零线与保护零线共用的保护接零系统，当三相负荷不平衡运行时，由于不平衡电流的影响，零线上将有电流流通致使中性点电位升高，三相负荷不平衡度越大，零线上产生的电压就越高，从而使所有保护接零的金属外壳带电，人若碰触设备金属外壳会有触电危险。

3，当零线截面不足，强度不够或连接不良等原因发生零线断线，若断线点

后侧无重复接地，当发生漏电时，断线点后侧的所有保护接零的设备金属外壳将带电，若有重复接地，断线点前侧的设备金属外壳的电压也会升高，人若碰触设备金属外壳会有触电危险。

4，同一保护接零系统中，当有个别设备的外壳只接地而不接零且该设备发生漏电时，由于漏电电流不会很大，保护装置不易动作，此时零线上的电压会升高，造成设备金属外壳带电，人若碰触金属设备外壳会有触电危险。

5，当架空线路上发生单相接地故障时，若接地短路电阻较大，接地短路电流会减小，保护装置则不易动作，变压器中性点电位会升高，致使保护零线的设备金属外壳带电，人若碰触设备金属外壳会有触电危险。

6，在单相负荷中，若误将相线与零线反接，就会使保护接零的设备金属外壳直接与电源的相线连接带电，人若碰触设备金属外壳将会发生触电亊故。

7，远离电源点的用电设备由于线路过长，线路阻抗较大，发生单相短路时电流相对较小，不易启动保护装置动作。也会使设备金属外壳带电危及人身安全。

8，大容量的用电设备由于受负荷电流和起动电流的限制，保护装置的动作电流整定选择较大，当发生单相短路故障电流较小时，保护装置不一定能可靠动作切断电源。也会使设备金属外壳带电危及人身安全。

9，用熔断器作为保护装置时，由于受熔件特性的限制，当发生单相短路故障电流较小时，不易使熔件及时熔断切断电源。也会使设备金属外壳带电危及人身安全。

从上述分析得知，采用保护接零方式，有时不能可靠地保证用电安全，反而会增加人体碰触设备金属外壳产生的触电危险，使亊故扩大，应引起重视。

二，解决存在问题的措施

对于目前仍采用保护接零方式的电网和用电户，必须做好以下工作，防止因设备金属外壳带电危及人身安全：

1，保护接零的零线应有足够的机械强度，导线截面不应小于相线导线截面。

2，对有可能造成零线断线或接触不良的地方，要另加跨接线连接。保证零线连接可靠。

3，所有电气设备的保护接零均应以并联方式接在零线上，不得采用串联方式连接。

4，保护接零的零线上禁止安装保险丝或单独的断流开关。

5，为了降低漏电设备的对地电压，减少零线断线时产生的触电危险和缩短故障持续时间，保护接零的零线应多处重复可靠接地。

6，在同一保护接零系统中，不允许有些设备保护只接地而不接零。

7，应按系统最小单相短路电流校验整定过流保护装置的动作电流，保证过流保护装置能可靠动作。

8，在条件许可的情况下，应将保护系统中的工作零线与保护零线分开。采用单相三线制和三相五线制供电方式，将电气设备的金属外壳和专用保护零线可靠连接。

三，用接地保护加漏电保护开关取代接零保护

为了防止人体碰触设备金属外壳产生的触电危险，保护人身安全。目前改善保护接零方式存在问题的最好办法是装设漏电电流动作保护器（漏电保护开关），并将设备金属外壳与大地连接，用接地保护加漏电保护开关取代接零保护。漏电保护开关的启动脱扣电流一般为30 mA左右，小于引起人体心室颤动的致命电流50 mA，其工作原理是：正常工作时，继电器中流过的电流是互感器中的不平衡电流和线路中的泄漏电流，其值很小，漏电电流动作保护器不会动作。当发生人体触及带电导体或相线碰触设备金属外壳故障时，通过继电器中的电流会增大，启动保护脱扣装置跳闸切断故障电源。这种保护方式能可靠动作切断单相接地故障电源，提高低压电网供电的安全可靠性。