接地保护与接零保护

接地保护与接零保护（精选八篇）

接地保护与接零保护 篇1

接地是防止人身受到电击, 保障电力供配电系统正常运行, 保护供配电设备免遭损坏, 防止雷击和静电损坏、预防电气火灾的基本措施。一般电气接地按作用分类有两大类, 即保护性接地和功能性接地。其中: (1) 保护性接地可分为:保护接地、防雷接地、防静电接地、防电蚀接地四种类别; (2) 功能性接地也可分为:工作接地 (接零保护) 、逻辑接地、屏蔽接地、信号接地等四种类别。

目前在工业及民用建筑电气供配电线路设备的保护主要有三个方面:一是对设备外壳接零保护或接地保护, 二是采用触电保安器或漏电断路器, 三是采用双层绝缘导线。对于工业及民用建筑电气供配电线路及设备采用何种保护措施?一般应根据工程设计及实际需要正确选择接地保护方式。所谓接地就是将电气线路及设备某一部分经接地线连接地极上, 称之为接地。其作用是为防止电气设备出现绝缘老化损坏或产生漏电时, 使平时不带电的外露导体部分带电引起的触电事故。

目前, 工矿企业及新建民用建筑的高低压供配电线路及设备的工程建设项目基本是按国家GB标准要求进行设计及施工的, 并按规范要求进行验收。所以, 一般设有接地保护或接零保护等专用接地端如:工作接地 (N) 线, 接地保护 (PE) 线和保护中性线 (PEN) 线以及总等电位联结 (MEB) 端、辅助等电位 (SEB) 端、局部等电位 (LEB) 端等专用接地线装置。这些电气设备接地的主要作用:一是防止人身受到漏电电击, 避免雷击和防止静电感应损害, 二是保护供配电网设备正常运行、保护线路及设备免遭各种短路、过流、过压的电气事故损坏, 预防电气火灾等财产损失。

但是, 目前存在有一些老旧民用建筑并没有专用接地线敷设。存在有的不规范乱接乱拉、有的接地柱螺帽松动、生锈或腐蚀, 有的甚至不接地的现象。这些现象极易造成漏电电击、雷击、电气短路、过流、过压事故, 发生电气火灾、人身及设备损害和财产损失, 应当引起人们高度重视, 接地保护和接零保护的必要性。

2 输配电线路及设备几种接地保护方式探讨

2.1 高压输配电设备接地保护

目前工业及民用建筑电气高压系统的接地保护主要有三种:一是直接接地, 即将电源变压器或发电机的中性点 (N) 直接接地或通过小电阻, 如零序电流互感器与接地极连接, 当发生单相接地短路时, 接地电阻很大, 也叫大电流接地制式。二是不接地方式, 这种高压系统的变压器中性点 (N) 不直接接地或通过消弧线圈、大电阻等专用接地设备与接地极连接。三是防雷接地保护。

2.2 低压输配电网及设备接地保护制式

一般在1kv以下的电力输配线路及设备的接地制式主要有五种类:“IT”、“TT”、“TN—C”、“TN—S”、“TN—C—S”接地方式。

⑴所谓“IT”接地制式, 就是变压器 (或电源) 低压側中性点 (N) 不直接接地或通过阻抗来接地保护, 而设备的外壳导体部分与接地连接, 但设备的外壳接地与电源中性点接地是不连接的。

⑵所谓“TT”接地制式, 就是电源中性点 (N) 直接接地 (即工作接零) , 但其设备外壳导体部分的接地保护 (PE) 线与电源中性点 (N) 线是不连接的。工程设计中大多数的“TT”、“TN”系统中的变压器的中性点是直接接地, 但也有一些工程在低压配电柜内直接接地, 这两种接地都是正确的。

⑶所谓“TN—C”是三相四线接零制式, 就是电源中性点 (N) 与保护中性线 (PEN) 直接接地 (即工作接零) , 其设备外壳导体部分的接地保护 (PE) 线与电源中性点 (N) 线是连接的。

⑷所谓“TN—S”是三相五线接零制式, 就是电源中性点 (N) 与保护中性线 (PEN) 直接接地 (即工作接零) , 但其设备外壳导体部分的接地保护 (PE) 线与电源中性点 (N) 线不连接的。应特别注意:在电源端应是三相四线接零制, 在电源负载端即为三相五线接零制时, 只允许第一只低压柜内的电源中性点 (N) 线与地保护 (PE) 线连接, 其它禁止连接。

⑸所谓“TN—C—S”是三相四线接零制和三相五线接零制结合的接地制式, 即在变压器 (电源端) 中性点与保护中性线 (PEN) 直接接地 (即工作接零) 。应特别注意:在其电源端为三相四线接零制“TN—C”系统时, 其设备外壳导体部分的接地保护 (PE) 线与电源中性点 (N) 线是连接的。“而电源负载端为三相五线接零制“TN—S”系统, 其设备外壳导体部分只允许第一只低压柜内的电源中性点 (N) 线与接地保护 (PE) 线连接, 其它禁止连接。

由于“TN”接地制式, 保护接零技术要求高可能由于保护接零系统的差错, 而造成危及人身安全。

所以, 我国目前城市380/220v低压公共网的低压用户以及农村低压电网应采用接地保护“TT”接地制式, 而不采用保护接零“TN”接地制式。只有工厂矿企业由一个独立变压器供电的电网可采用接零保护“TN”接地制式。

2.3 为降低“TT”系统和“TN”系统中中性线断裂危险应设重复接地

所谓重复接地, 即在低压架空线路的中性线 (N) 与地再次作电气连接, 称之为重复接地。

在“TN”系统中将保护中性线 (PEN) 或保护接地线 (PE) 与地再次作电气连接即为重复接地。如图1所示:

在“TT”系统中将供电线路负载端的中性线 (N) 与地再次作电气连接即为重复接地。如图2所示:

因此, 无论是“TN”系统和“TT”系统为了降低中性线断裂出现的危机, 均应设置重复接地的措施, 因为重复接地具有以下作用。

⑴当系统中发生相线碰壳或接地短路时, 可降低 (PEN) 线或 (PE) 线对地电压, 因为重复接地和工作接地 (N) 线相当于并联, 降低了接地电阻, 从而降低了对地电压。

⑵当保护中性线 (PEN) 发生断裂又出现相线碰壳或接地短路时, 使得 (PEN) 线对地电压不致升得太高。如果无重复接地, 相线碰壳就会使电气设备外壳对地电压接近于相对地电压。

⑶在三相四线动力及照明供配电线路中, 如果电源总工作接地 (N) 线发生断裂, 由于三相负载不可能平衡, 就会出现一部分用户电压升高造成家用电器及灯具烧毁, 另一部分用户电压降低也造成家用电器等烧毁事故。如果在总工作接地 (N) 线上接上重复接地保护, 就会大大降低电压的不平衡。

可见, 重复接地不仅在“TN”系统显得必要, 而且在“TT”系统也不可少。例如低压公共电网采用“TT”制式时, 对 (N) 线作重复接地处理, 就减少架空 (N) 线因意外原因断裂造成大片用户损坏家用电气设备事故。因此, SDJ—79架空配电线设计技术规程第61条有规定:低压配电线路在干线和分支线路终端及沿线每隔1km处, 应重复接地。

这里应特别指示, 采用“TT”接地制式时应注意电气设备外壳不能直接接到电源中性线 (N) 的重复接地线上, 否则该设备就成为“TN—C”系统, 是极危险的。

2.4“TN—C”系统与“TN—S”系统接地保护的区别

一般低压户外架空供电配电网采用三相四线接零制式 (即TN—C制式) , 对于有爆炸危险场所或较重要的供电用户一般多采用三相五线接零接地制式 (即TN—S) 。

“TN—C”系统 (三相四线接零制式) 与“TN—S”系统 (三相五线接零接地制式) 的区别在于其保护接地线 (PE) 和电源中性线 (N) 在负载端的连接方式。“TN—C”系统是 (PE) 线与 (N) 线合一的, 而“TN—S”系统则是 (PE) 线与 (N) 线是分开的。

2.5 为什么“TN—C—S”接地保护制式得到广泛应用

“TN—S”系统 (三相五线接零接地制式) 是近几十年工程中广泛采用接地保护制式。由于采用五线制, 有接零保护 (PE) 线和工作接零 (N) 线分为两根线, 避免了“TN—C”系统 (三相四线接零制) 中保护中性线 (PEN) 线一旦断裂时, 会使设备外壳带电的危险。由于“TN—C”系统的变压器中性点 (N) 线与设备外壳接地保护 (PE) 线是连接的。因此故障断开时间短 (熔断器或断路器脱扣及时熔断或及时动作) 。

所以, 一般工业及民用建筑供配电及动力及照明线路输电线路设计多采用三相四线“TN—C”接地制式, 而在用电设备电气设计多采用三相五线“TN—S”接地制式两者相结合的新型“TN—C—S”接地保护制式。因此, “TN—C—S”接地保护制式在工业及民用建筑电气工程建设中应用较为广泛, 而且较为安全。

摘要：本文针对目前工矿企业及民用建筑电气线路及设备常见有关接地保护与接零保护问题进行探讨。

关键词：接地保护,接零保护

参考文献

电气设备的接地与接零 篇2

所谓接地，就是电气设备的任何部分与土壤间作良好的连接。在这里，接地系统按其设备和作用可分为保护接地、工作接地、保护接零和重复接地4种。在正常或事故状态下，为了保证电气设备可靠运行，而将电力系统中某一点进行接地，无论是直接接地或经特殊装置接地均称工作接地;当电气设备与带电部分相绝缘的金属外壳由于绝缘破坏可能带电，造成触电事故，为了防止这种触电的危险而将金属外壳或构架同接地体之间作良好的连接，使设备外壳保持和大地同为零电位，称之为保护接地;如果将与带电部分相绝缘的金属外壳或构架与中性点直接接地系统中的零线连接，称为保护接地;如果将与带电部分相绝缘的金属外壳或构架与中性点直接地系统中的零线连接，称为保护接零;将零线的一点或几点再次与地作金属性连接，称为重复接地，总而言之，无论是接地和接零，其目的不外乎有两个：一是电气设备在任何范围内，它的金属外壳及其靠近它垢金属结构都始终保持低电位，以防触电危险，确保人身安全。二是提供可靠的电气通路。就是在接地短路电流通过时也不会有火花或其它明显的过热现象，以避免易燃物质或气体引燃，造成火灾危险。

在这里，我们主要谈一下接于380伏/220伏三相四线制电线系统的电气设备在系统中性点接地时的安全保护问题。对于中性点接地的接零系统，设备外壳必须采取接零保护。这是因为当电器设备的外壳接到零线上时，若发生碰壳短路，电流将由设备外壳、零线、相线构成闭合回路。由于3种物质的合成电阻很小，从而使短路电流很大，常常大于3倍的熔丝额定电流，使保护设备迅速动作，故障设备从线路中切断，即使在故障期间，人体若触及设备外壳，由于人体与设备形成并联回路，而人体的电阻远大于三者的合成电阻，从而使通过人体的电流很小，也不会发生触电危险，

在中性点接地的接零系统中，如果设备外壳未接地也未接零，当电气设备绝缘损坏，使外壳带电，此时漏电流较少，不足以使熔断器熔断，设备外壳上长期存在电压，而人体一旦触及外壳，就会有电流通过人体。由于人体电阻(800―1000Ω)大于接地电阻(一般为4Ω)对于220V的相电压。此时通过人体的电流为0.22A，远远超过人体允许的安全电流(50mA)，因而有触电危险;如果仅有设备外壳接地，当电器设备发生单相接地短路时，所产生的短路电流不足以使过流继电器动作，从而使单相接地故障电流持续存在，线路也不会跳闸。设备在持续电流作用下发热，并且使设备外壳存在对地电压，其实两相也承受了过电压。这样系统在过电压下运行，不仅使绝缘程度下降，而且人体一旦触及外壳也会有触电危险。这样看来，仅有接零系统也是不够安全的。为了使保护接零系统处于最佳的安全状态，还必须对零线进行重复接地。这样当接零电气设备发生单相短路时，在保护动作的一段时间，短时电流将大都通过零线，小部分通过重复接地和工作接地，这一部分接地电阻上的电压就是设备对地电压。与纯零系统相比，设备对地电压减少，安全性提高了。因此，在架空线路和工厂电缆敷设时常采用重复接地的方式。

这里还必须强调指出几点：

保护接零只能用地中性点直接接地系统中。若在无中性点接地的系统采用接零保护，一旦电气设备发生单相接地短路时，故障电流会通过设备、人体回到零线构成回路。这时的故障电流线路保护不动作，电流可能长期存在，对人身和所有设备会造成伤亡和过热危险。

在接零系统中，不能采用有的设备接地有的设备接零的不合理连接方式。众所震惊的美国内华达州的拉维斯加维市的米高梅大旅社火灾便是由于系统接地零混乱而酿成85人死亡、损失5千万美元的悲剧。

非直接接地系统中设备不能单纯接地。

对于380/220V系统中的零线和具有接零要求的单相设备不允许装设开关和熔断器，如果装设自动开关，只有当过流脱口器动作后能同时切断相线时，才允许在零线上装设过流脱口器。

接地保护与接零保护 篇3

【关键词】 保护接地；保护接零；配电网；剩余电流保护器

一、当前矿山低压配电网负荷端保护接地

我们知道，我国的家用电器大多采用三芯电源线配三脚电源插头或四芯电源线配四脚电源插头，对于三相四线制的电器设备，电器外壳会另附一根黄绿两色的保护接地线，以便在电器工作时实行保护接地。由于现行的公用配电网络中，并没有采用统一专用的接地（或接零）线与之相适应。同时，每一个客户并也不是都具备这方面的专业技术知识，再加上城镇居住条件的客观环境、房屋配电系统设计施工的不规范、供电部门的安全宣传管理不到位等因素的限制或影响。对于一般的电力客户来说，要想真正能够正确有效地实施保护接地，并不是一件容易的事。因此，大多数的客户在产品买回去后，往往都是将产品设计中要求使用的保护接地线弃而不用。有些既使采用了一定措施，使用了保护接地线，也往往很难达到规程要求的技术标准，存在着诸多的不安全因素，甚至因此反而埋下了许多事故隐患。这样一来，产品中原本是为了客户安全使用电器，而必须要求客户采用的保护接地，反而变成了摆设和累赘。

笔者通过实地走访和入户调查发现，在随机抽查的500户家庭（或单位）中：能够正确选择使用保护接地的客户没有一家；电器买回去后，接地线弃置不用的占总户数的95.6%；选择使用了保护接地，但不正确的客户占总户数的4.4%；不了解自己所在的配电网是何种配电系统的客户，占总户数的98%；能够正确区分接地保护与接零保护的客户不到总户数的1%。

二、接地系统接线类型

在我国的《民用电气设计规范》（JGJ/T16-92）标准中将低压配电系统分为三种，即TN、TT、IT三种形式。其中，第一个大写字母Ｔ表示电源变压器中性点直接接地；Ｉ则表示电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地）。第二个大写字母Ｔ表示电气设备的外壳直接接地，但和电网的接地系统没有联系；Ｎ表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。

TN系统：电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连。

TT系统：电源变压器中性点接地，电气设备外壳没有专用保护接地线（PE）。

IT系统：电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而电气设备外壳没有专用保护接地线（PE）。

三、正确认识和掌握保护接地的两种保护方式的不同点和使用范围

实践证明，采用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，因此如果选择使用不当，不仅会影响客户使用的保护性能，还会影响电网的供电可靠性。那么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呢？

电力客户究竟应该采取何种保护方式，首先必须取决于其所在的供电系统采取的是是何种配电系统。如果客户所在的公用配电网络是TT系统，客户应该统一采取接地保护；如果客户所在的公用配电网络是TN-C系统，则应统一采取接零保护。

TT系统和TN-C系统是两个具有各自独立特性的系统，虽然两个系统都可以为客户提供220/380V的单、三相混合电源，但它们之间不仅不能相互替代，同时在保护措施上的要求又是截然的不同。这是因为，同一配电系统里，如果两种保护方式同时存在的话，采取接地保护的设备一旦发生相线碰壳故障，零线的对地电压将会升高到相电压的一半或更高，这时接零保护（因设备的金属外壳与零线直接连接）的所有设备上便会带上同样高的电位，使的设备外壳等金属部分呈现较高的对地电压，从而危及使用人员的安全。因此，同一配电系统只能采用同一种保护方式，两种保护方式不得混用。其次是客户必须懂得什么叫保护接地，正确区分接地与接零保护的不同点。保护接地是指家用电器、电力设备等由于绝缘的损坏可能使得其金属外壳带电，为了防止这种电压危及人身安全而设置的接地称为保护接地。将金属外壳用保护接地线（PEE）与接地极直接连接的叫接地保护，如图1所示（图略）。

四、如何正确选择和使用接地保护与接零保护

规范客户受电端建筑物内的配电线路设计、施工工艺标准和要求，通过对新建或改造的客户建筑物的室内配电部分，实施以局部三相五线制或单相三线制，取代TT或TN-C系统中的三相四线制或单相二线制配电模式，可以有效实现客户端的保护接地。所谓“局部三相五线制或单相三线制”就是在低压线路接入客户后，客户要改变原来的传统配线模式，在原来的三相四线制和单相二线制配线的基础上，分别各增加一条保护线接入到客户每一个需要实施接地保护电器插座的接地线端子上。为了便于维护和管理，这条保护线的室内引出和室外引入端的交汇处应装设在电源引入的配电盘上，然后再根据客户所在的配电系统，分别设置保护线的接入方法。

五、使用保护接地时应注意的问题

1．TT系统中客户使用的电器外露可导电部分要全部作接地保护

在TT系统中，受电设备外露可导电部分如果不作接地保护，一旦绝缘破损，外壳即呈现有危险电压，人触及后通过人体的电流值，可达数百毫安足以致人于死地。

2．TN-C系统中客户所有使用的电器外露可导电部分要用保护线连接到保护中性线上，严禁保护线（PE）断线

在TN-C系统中，接保护中性线是为了防止受电设备因绝缘破坏，外壳带电伤人，而将受电设备的外露可导电部分用保护线与保护中性线相连接。之所以起保护作用，主要是利用相线碰壳时，产生的短路电流，短路电流经相线—中性线回路，而不经过电源中性点接地装置，使过流保护装置动作而中断电源，起到保护作用。其保护效能要好于接地保护的保护效能。但在具体实施过程中，如果稍有疏忽大意，不能严格按照规程要求实施保护要求，接零保护系统导致的触电危险性仍然是很高的。如果连接客户电器设备的保护线（PE）发生断线或电器设备未连接保护线（PE），一旦发生设备绝缘损坏碰壳故障，不仅不能形成单相金属性短路，反而使得电器设备的外壳带电危及人身和设备安全。

3．合理设置熔断器的位置

在TT系统不宜在N线上装设电器将N线断开，当需要断开N线时，应装设相线和N线一起断开的保护电器。在TN-C系统，严禁断开PEN线，不得装设断开PEN线的任何电器。当需要在PEN线上装设电器时，只能相应断开相线回路。

4．正确安装使用末级剩余电流保护器

安装剩余电流保护器是防止低压电网剩余电流造成故障危害的有效技术措施。在低压配电网络中，作为客戶端的末级保护，通常采用剩余电流保护装置，也称漏电开关作为附加保护。客户在选择安装剩余电流保护装置时，不仅要充分考虑供电线路、供电方式、供电电压及系统的接地型式；还要严格区分中性线和保护线，三极四线式或四极式剩余电流保护装置的中性线应接入剩余电流保护装置。要特别注意的是：无论客户使用什么样的配电系统，中性线一旦经过剩余电流保护装置就不得再作为保护线使用，也不得重复接地或接设备外露可导电部分，保护线也不得接入剩余电流保护装置。剩余电流保护装置安装后，负荷侧的中性线，不得与其他回路共用，被保护的电气设备、线路的正常运行时的绝缘电阻不应小0.5MΩ。

5．规范室内配线

规范客户端的室内配线和安装工艺，严格按照《农村低压电力技术规程》要求进行电器安装。同一场所的电器进线方式要统一，如配电盘的开关进线为面向配电盘，三相四线从左到右为N、A、B、C；单相排列为中性线、相线。所有电器设备的开关均应控制相线。要特别注意插座的接线要求，必须是：单相2孔插座，水平安装时面对插座的右接线柱接相线，左接线柱接中性线，垂直安装时插座的上接线柱接相线，下接线柱接中性线；单相3孔插座，面对插座的上孔接线柱在TT系统接接地线，在TN-C系统接保护中性线，右孔接线柱接相线，左孔接线柱接中性线；三相4孔插座，面对插座的上方接线柱在TT系统接接地线，在TN-C系统接保护中性线，相线则由左孔接线柱起分别接A、B、C三相。不同电压的插座安装于统一场所时，应有明显区别，且插头不能相互插入。

6．杜绝违章用电行为

客户在使用电能的时候，要严格遵守《煤矿安全用电规程》，杜绝用电违章行为。

一是要严格按照电器使用的说明书操作，对需要采取保护接地的电器设备，一定要根据自己所在的电力系统选择相应的保护接地方式。

二是要经常试验剩余电流保护装置的动作可靠性，对不能正常动作的要及时通知供电部门进行更换或维修，在发现剩余电流保护装置动作后无法正常投远时，要及时检查故障原因，待故障设备排除后，方可送电，严禁私自退出剩余电流保护装置的运行，强制送电。

三是要根据自己的用电负荷合理选择熔断器和熔丝的大小，严禁用铜、铝线替代熔丝，尤其是采用接零保护的电力客户，如果不按规定选择使用熔断器和熔丝，电器设备一旦发生漏电故障，短路电流就不能使熔丝及时熔断，断开电源，使得接零保护难以发挥其应有的保护作用。这是因为该系统是利用设备绝缘损坏碰壳时，形成的单相金属性短路，产生的足够大的短路电流而使过流保护装置迅速动作，来切断漏电设备电源的。如果熔丝选择的熔断电流值大于短路电流值时，熔丝就不能及时熔断二失去切断电源之作用。四是不能以为安装了剩余电流保护装置就可以万事大吉了，任何丝毫的侥幸心理都会成为安全用电的隐患。

六、结论

不同的接地方式应选用不同的接地保护器。TT系统中，剩余电流保护装置是接地故障的适合保护器；而在TN-C系统，就不宜采用剩余电流保护装置；在TN-S，TN-C-S系统，均可采用剩余电流保护装置作保护器。为了达到保护人身安全，又不要扩大停电范围，要正确选择剩余电流保护装置的分级保护。安装剩余电流保护装置保护，要防止接地方式混乱，及接地、接零混用。还要正确使用，使用不当也会造成停电或事故。

参考文献：

[1]黄纯华，刘维仲.《工厂供电》.中央广播电视大学教学用书.天津大学出版社，1995年10月，第六次

[2]陈小虎.《工厂供电技术》（第2版）.高职高專教育.高等教育出版社.2006年5月第1次印刷

[3]贺家李，宋从炬.电力系统继电保护原理.北京：中国电力出版社，1999

保护接地与接零技术浅谈 篇4

1 低压三相四线制供电需采用保护接零

在日常的低压三相四线供电运行中, 低压用户若采用保护接零方式, 一旦发生设备相线对外壳的漏电, 设备所接该相电源熔丝将会断脱, 设备控制回路中空气开关将会立即动作自动切断电源, 故障设备将退出运行。但低压用户若采用保护接地方式, 则情况大为不同:发生漏电时, 由于漏电电流通过漏电设备外壳入地后, 从变压器中性点接地处流回变压器, 由于漏电回路中增加了2处接地电阻, 大大降低了回路电流, 因此电器设备熔丝不一定断脱, 空气开关可能不会动作。所以, 低压三相四线制供电应采用保护接零方式。

为此, 笔者以1台三相20kW的电动机为例, 该电动机的保护电流为:In= (2.5-1.5) M·Ie=1×20×2=40A, 该电动机重载起动其熔丝应采用80A以上;当设备发生对地短路事故时, 在忽略导线电阻与变压器内阻的情况下, 若采用保护接地方式, 2处接地电阻值之和为8Ω, 则短路电流约为28A, 流过该相熔丝的电流仅为68A, 则熔丝不会熔断, 空气开关也不会动作。因此漏电故障不易被发现, 会使设备长期带有危险电压, 有可能将会造成人身伤害。

2 公用变压器的供电用户采用保护接地

在低压三相四线制中性点直接接地回路中, 采用保护接零方式要比保护接地方式好。但是在实际的工作运行中, 除了专用变压器可以选择适宜的保护接零方式外, 公用变压器用户却只准采用保护接地方式, 这又是为什么呢?这是因为一般公用变压器平常无专人维护, 而且均处于街道两旁, 基本上没有附带继电保护装置。假如用户采用保护接零方式, 一旦发生对地短路事故, 将会造成整个变压器供电范围内都无法正常供电, 甚至酿成更大的事故。若不强制规定采用同一种保护方式, 当一部分用户采用保护接地而另一部分采用保护接零时, 一旦发生事故将可能造成更严重的不良后果。为了切实保障人身安全和设备安全, 国家电力技术规程中明确规定, 凡使用公用变压器的供电用户只准采用保护接地方式。

3 采用保护接零的注意事项

实际运行中若采用保护接零方式, 有时要按规程规定, 在零线上不得安装开关及熔断器, 并且为了防止零线断脱, 零线必须多处重复接地。一旦采用保护接零方式, 则应配备相关人员实行专门维护, 因为如果零线一旦断脱, 将会造成一部分设备外壳接地、一部分外壳接零的不良现象。所以许多工矿企业采用三相五线制 (TN-S制) 供电, 即使用2根零线, 1根作保护零线用, 1根作工作零线用。

综上所述, 实际运行情况表明, 无论用户是采用保护接零或保护接地方式, 为确保保护的可靠性, 保护接零 (地) 线都必须采用并联接法, 而不能采用串联接法。

农村电网中的接地与接零及漏电保护 篇5

一、农村电网中的接地

按用途分类有工作接地和保护接地。

1.工作接地即在正常或发生事故的情况下, 为保证电气回路可靠运行, 将电气回路上某一点接地。如变压器线圈的中性点接地、避雷器的接地等。

2.保护接地即将正常时与带电部分相绝缘的装置金属结构部分接地。如防静电接地、互感器接地等。

二、农村电网的低压配电系统

低压配电系统中变压器中性点有接地和不接地两种。在中性点接地系统中, 电气设备宜采用接零保护 (零序电流保护) ;在中性点不接地系统中, 电气设备宜采用接地保护 (如零序电压保护) 。

三、低压电气设备的保护接地

在中性点不接地的系统中, 电气设备宜采用保护接地。当一相碰壳且设备外壳未接地的情况下, 人触及外壳相当于单相触电。系统绝缘下降时, 触电危险程度就增加。为防止这种意外的情况发生, 宜将外壳保护接地。同时还有高压窜入低压和绝缘监视两个问题必须引起注意。高压窜入低压会使整个低压系统的对地电压升高, 从而使低压系统中运行的电气设备绝缘击穿, 增加触电危险。所以规程规定应在变压器低压侧的中性点或一个相线上装设击穿保险器;在不接地电网中发生一相接地故障时一相接地电流很小, 线路和设备还能继续工作, 这是它的优点。但其他两相对地电压可能上升到线电压, 不但会增加绝缘的损坏, 还会增加触电的危险程度, 因此应该进行经常性的绝缘监视。, 因此应该进行经常性的绝缘监视。

四、低压电气设备的保护接零

在低压三相四线制配电系统中, 配电变压器低压侧中性点一般直接接地。在这种系统中运行的电气设备不采用保安装置很危险。因为当设备的导电部分漏电, 流经人体的电流可能导致人的死亡。所在接零系电到外壳或与外壳碰触时, 人触及外壳相当于单相触统中, 运行经验表明零线只在电源处一点接地是不够安全的。为安全起见, 在架空线路的干线和分支线的终端及沿线每千米处, 零线应重复接地;电缆线和架空线在引入车间或大型建筑物处, 零线应重复接地, 或在室内将零线与配电屏、控制屏的接地装置相连。

五、低压电网的漏电保护

1. 总保护。

对于容量小于50千伏安的配电变压器低压电网可采用总保护方式。在配电变压器低压侧安装1台漏电保护器作为低压电网的总保护。这种保护方式投资少、设备少, 但在出现漏电事故跳闸时, 该低压电网将全部停电, 寻找故障线路时, 各分支线路出口处必须安装分路开关, 每条分支线路不能太长, 一般不宜超过1千米。

2. 干线保护。

配电变压器容量100千伏安以上, 低压电网有多路出线, 宜在每条干线出口处安装独立的漏电保护器, 构成干线保护。这种保护的投资比总保护多, 但当漏电故障跳闸时, 停电面积小, 各干线的供电互不干扰, 寻找线路故障较方便。供电范围较大或有重要用户的低压电网, 宜采用干线保护方式。

3.多级保护。

浅析设备接地与接零的重要性 篇6

1 保护接地与保护接零的原理

1.1 保护接地

保护接地是用电设备不带电的金属部分与大地之间作良好的金属连接, 用以保证设备及操作人员的人身安全。在电源中性点不接地或电抗接地的系统中, 如果使用不接地的机电设备的金属外壳, 在设备带电部分某处的绝缘损坏, 造成机电设备外壳带电时, 其电位与设备带电部分电位相同, 因为线路与大地之间存在电容, 在人体触及带电设备外壳时, 接地电流将经过人体, 危及生命, 对人体造成伤害。

当采取保护接地后, 操作人员碰到设备外壳就相当于人体和接地电阻并联, 接地电流将同时流经接地体和人体。由于人体电阻比接地体电阻大得多, 电流与电阻成反比, 因此, 流经人体的电流较小, 低压电力设备接地电阻应≤4?, 高土壤电阻率地区接地电阻应≤30?。

1.2 保护接零

保护接零就是将机电设备正常情况下不带电的金属部分用金属导体与系统中的零线作良好的金属连接。在发生某相绝缘损坏的导体碰及外壳时, 该相就通过机壳和零线形成单相短路。由于零线电阻很小, 于是产生很大的短路电流, 三相电源中的自动开关或熔断器迅速动作, 及时切断电流, 消除危险, 以确保人身安全。

2 保护接地与保护接零在应用中应注意的事项

2.1 在同一供电系统中, 严禁某些设备采用保护接地而另外一些设备采用保护接零

如在同一供电系统中一部分设备采用接地而另一部分设备采用接零。当采用接地的机电设备一相对外壳短路时, 由于大地电阻较零线的电阻大得多, 经过机壳、接地体和大地形成的短路电流往往不足以使自动开关或熔断动作。而流过大地的电流又使电源变压器中性点的电位升高, 使所有接零线的用电设备的金属外壳均出现对地电压。

2.2 在接零系统中, 必须采取重复接地

在三相四线制中性点直接接地的供电系统中, 电力设备的金属外壳除采用接零保护外, 同时在设备近旁还必须将零线通过接地装置与大地连接, 即重复接地。

重复接地的作用主要有以下几个方面:

1) 提高保护装置动作的可靠性

如果短路点距电源较远, 因零线比相线截面小, 阻抗大, 所以零线上的短路电流也小, 有可能达不到保护装置的动作值使设备外壳长期带电, 危及人身安全。

采取多重复接地后, 重复接地与工作接地形成并联支路, 这样就降低了零线阻抗, 加大了零线电流, 促使保护装置可靠动作, 切除故障点。

2) 避免零线断线时, 发生人身触电危险

当设备与电源之间零线断线, 且设备绝缘损坏发生漏电时, 设备外壳对地电压升高至相电压, 对人身造成严重威胁。如果采用重复接地, 此时在零线断口至电源之间的设备外壳对地电压升高的不大, 所以可以减轻人身触电的危险。重复接地相当于接地电阻并联, 重复接地越多, 接地电阻就越小, 设备外壳带电的电压就越低。

3) 防止因三相负载不平衡引起的电压升高

当低压线路过长、零线阻抗较大且三相负载严重不平衡时, 如果不采用重复接地, 即使没有设备绝缘损坏, 零线上的不平衡电流产生的压降也会引起零线电压升高。当人体接触设备外壳时仍有可能发生触电事故。采取重复接地后可以减轻或消除这种危险。另外, 重复接地越多, 漏电设备对地电压越小, 减小对人身的危害。

2.3 严防零线断线

尽管使用重复接地, 当零线断线时漏电设备外壳对地电压有所降低, 仍有一定的危险性。因此一定要保证零线接线牢固。

2.4 禁止在零线上安装开关或熔断器, 严禁保护接地与保护接零混合使用。

2.5 谨防电源中性点接地线 (即工作接地线) 断开。

在保护接零系统中, 假如电源工作接地线断开, 当系统中任何一处发生接地或机电设备绝缘损坏, 都会使所有接零设备外壳对地电压接近相电压, 增加了人身触电的危险性。

3 结束语

设备接地与接零的作用日益显现, 高标准的接地接零系统对现代化企业的安全、平稳、高效的生产至关重要。如何更好的做好接地接零还需要我们进一步的研究探讨并在工程和生产实践中不断摸索和总结经验。

参考文献

细说电器设备的保护接地与保护接零 篇7

在此我们先介绍一下在供电系统中常用的几个概念。当电源侧 (变压器或发电机) 和负载侧都为星形接法时, 三相线圈的首端或尾端连接在一起的共同点, 我们把它称做中性点, 简称中点。中性点分为电源中性点和负载中性点。由中性点引出的导线称为中心线, 简称中线。如果中性点与接地装置直接连接, 从而取得大地的参考零电位, 则该中性点就称为零点, 从零点引出的导线称为零线。通常在220伏单相回路的两根线中, 一根被称作相线或火线, 而另一根被称作零线或地线。火线与地线的称法, 只是实用中的一种俗称, 特别是地线的称法是不确切的。严格地说, 应该是:如果该系统回路的电源侧中心点接地, 则这里所谓的“地线”应该称为零线;如果不接地, 则应该称为中线, 而真正的地线是接地装置中的一个概念。

1保护接地

如图1所示, 它是一个三相电源中性点不接地的供电系统示意图。虽然供电线路与大地没有直接相连, 但输电导线与大地之间却存在着电容效应, 这个等效电容叫分布电容。供电线路越长, 分布电容越大, 对工频 (50HZ) 产生的容抗就越小。由图可见, 当用电设备因为某种原因漏电, 就会使它的外壳、底座、支架等金属体带电。当人身触及到它们时, 其上的漏电就会通过人体、大地、分布电容与其它相线构成回路, 造成人身的触电事故。

若将用电设备的外壳、底座、支架等金属体人体可能接触的部位用导线通过接地体与大地进行可靠连接, 如图2所示。其上的漏电将同时沿接地体和人体两条通路到地。人的电阻Rt将与接地电阻Rd并联, 人体电阻在较低时约为1000欧, 而对于合格的低压电器设备的接地装置, 接地电阻低于4欧, 显然, Rt.远大于Rd, 漏电电流的绝大部分, 将从接地电阻上分流而过, 通过人体的电流会远远小于安全电流值, 从而保障了人身安全。这就是所谓的保护接地。

2保护接零

目前, 在大多数的三相四线制供电系统中, 三相电源 (发电机、配电变压器) 的中性点都是用导线通过接地体与大地连接, 如图3所示。同样输电导线中的相线与大地之间也存在着电容效应。如果用电设备的外壳、底座、支架等金属体没有接到零线上, 当用电设备因为某种原因漏电时, 其上就会带电, 当人身触及到它们时, 漏电电流也会通过人体、大地、分布电容, 与其它相线构成回路, 造成人身的触电事故。

若把用电设备的外壳、底座、支架等金属体, 这些人体可能接触的部位用导线E与零线N连接, 如图3所示, 当用电设备因为某种原因漏电, 相线C便经过这些部位与零线相通, 构成回路。由于这一回路的电阻非常小, 所以漏电电流很大, 会使接在相应的相线上的保险丝FU烧断或脱扣开关自动跳闸, 及时切断故障设备的电源, 消除危险;退一步说, 即使电源没有切断, 因为零线回路的电阻Ro比人体电阻Rt小得多, 流过零线回路的电流占漏电电流的绝大部分, 流过人体的电流非常小, 远远低于人体的安全电流值。这样就保护了人身安全。这就是所谓的保护接零。

保护接地与保护接零主要区别如下:

⑴保护原理不同, 保护接地是限制用电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, 保护接地除了限制对地电压外, 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, 从而切断用电设备的电源。此外在保护接零电网中, 保护零线和重复接地还可以限制设备漏电时的对地电压。

⑵适用范围不同, 保护接地既适用于一般中性点不接地的高、低压电网, 也适用于采取了其它安全措施 (如装设了漏电保护器) 的低压电网;而保护接零只适用于中性点直接接地的低压电网。

⑶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;如果采取保护接零措施, 则必须设置工作零线, 利用工作零线作接零保护。

电器设备在采取保安措施时需要注意以下几点:

⑴在保护接零的系统中, 一般相线上要配置适当的保险丝或脱扣开关。

⑵在保护接零的系统中, 零线上不允许装设保险丝和脱扣开关, 如图4所示。一旦因为某原因造成保险丝烧毁或脱扣开关断开, 零线就会断开, 那么在负载侧的零线上, 进行保护接零的设备就会失去保护作用;另外在三相负载不平衡时, 还会引起各相电压的不相等, 有的低于220V, 使负载不能正常工作, 有的高于220V, 会把这一相所接的电器都烧毁, 造成“群爆”事故

⑶在保护接零的低压配电系统中, 为了确保线路运行的安全可靠, 防止零线断线所造成的危害, 系统中除了工作接地外, 还必须在引出零线的其它地点 (比如负载端) 进行必要的重复接地, 如图4中的Rc, 在正常的情况下, 重复接地电阻Rc与中性点接地电阻Ro并联, 使保护接零系统的电阻减小, 进一步提高了保护能力, 在零线断开时, 重复接地处又为供电系统提供了工作回路,

⑷在同一低压配电系统中, 保护接零与保护接地不能混用, 一般只能采用一种保护方式, 如果同时采用两种保护方式, 则采取保护接地的设备一旦发生碰壳漏电, 零线的对地电压将升高到不能允许的程度, 这就会导致保护接零的设备外壳上出现高电位, 从而对接触这些设备的人员造成触电危险。

⑸在低压电器设备中, 接装单相三孔插座时, 应按图6a所示进行接线, 即面对插座, 左边应接工作零线N, 右边接相线L, 上边是保护零线E, 保护零线必须单独接在零线干线上, 决不允许在插座内将保护零线E与工作零线N短接。

⑹在低压电器设备中, 安装电器的单相三极插头时, 必须使用三芯软线, 如图6b所示, 将电器的金属外壳接在插头的上部E端, 相线接L, 工作零线接在N端, 。

摘要：本文讲述了在电器设备的使用中, 保护接地与保护接零的基本概念以及工作原理, 辨析了它们在实践应用中的区别, 提出了电器设备在采取保安措施时需要注意的事项。

关键词：保护接地,保护接零,主要区别,注意事项

参考文献

[1]中华人民共和国能源部编写.《进网作业电工培训教材》.

接地保护与接零保护 篇8

1 保护接地和保护接零的定义

1.1 保护接地

保护接地就是把用电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。用电设备采用保护接地措施后, 设备外壳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。由于人体电阻远远大于接地电阻, 所以大部分电流通过导线传向大地, 而通过人体的电流很小, 对人体造不成伤害, 避免了触电事故的发生。

1.2 保护接零

保护接零是在中性点接地的供电系统中, 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的金属连接。当用电设备的某一相绝缘损坏使相线碰壳, 使外壳带电时, 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, 由于回路的电阻很小, 所以单相短路电流很大, 从而使线路上的保护装置 (如熔断器) 动作, 从而将故障设备与电源断开, 从而避免触电事故的发生。

2 保护接地和保护接零的区别

2.1 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。当电气设备因一相绝缘损坏而使金属外壳带电时, 如果设备上没有接地保护。则设备外壳上存在着一个危险的对地电压, 这个电压数值接近于相电压, 此时如果有人触及设备外壳, 就会有电流流经人体, 造成重大触电事故。当电气设备采用接地保护后, 如发生一相绝缘损坏而使外壳带电, 人体触及带电外壳时, 人体电阻与接地电阻形成两条回路。由于接地电阻比人体电阻小得多, 则流过人体电流便非常小, 通常人体电阻至少比接地电阻大数百倍。因此, 只要合理控制接地电阻的大小 (规定不大于4欧) 就能避免人体触电危险。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。保护接零是设备外壳直接与供电系统的零线连在一起, 当任何一相绝缘损坏而使外壳带电时, 相线和零线短路, 由于回路阻抗小, 所以短路电流大, 促使线路上的保护装置动作, 以及切断故障设备的电源, 从而起到防止人身触电的保护作用。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。

2.2 应用范围不同

保护接地是用来防止间接接触电击的一种重要安全措施, 主要应用于高、低压不接地电网 (即三相三线制电网) 及部分低压中性点直接接地电网 (即三相四线制公用配电系统) 。在这类电网中, 凡由于绝缘损坏或其他原因可能呈现危险对地电压的金属外壳、架构、支架、框架等金属部分, 除另有特殊规定外, 均应接地。保护接零是目前我国应用最广泛的一种安全措施。它适用于中性点直接接地的三相四线制 (相线和零线) 和三相五线制 (相线、零线和地线) 低压供系统。

2.3 线路结构不同

接地保护系统只有相线, 三相电动机可以不需要中性线, 只要确保设备良好接地就行了。接零保护系统要求无论什么情况, 都必须有保护零线的存在, 必要时还可以将保护零线与工作零线分开架设, 且保护接零线不应接开关、熔断器。

3 低压供电系统中的接地和接零的保护

3.1 TT系统

TT系统的电源中性点直接接地, 而电气装置的外露可导电部分独立接地。即与电源中性点没有金属性连接, 通常称保护接地。当发生单相绝缘损坏故障时, 漏电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, 减少触电的危险性从而对人身起保护作用。TT系统还存在有不足之处:当设备发生单相碰壳故障时, 接地电流并不很大, 低压断路器 (自动开关) 不一定能跳闸, 造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压, 属于危险电压。当漏电电流比较小时, 即使有熔断器也不一定能熔断, 所以还需要漏电保护器作保护, 困此TT系统难以推广。

3.2 IT系统

IT系统是指在电源中性点不接地或者通过阻抗 (电阻器或电抗器等) 接地, 将所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线分别直接接地, IT系统一般为三相三线制。用电设备适用保护接地, 即其金属外壳直接接地;保护接零则非常危险。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体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方式供电系统在供电距离不是很长时, 供电的可靠性高、安全性好。适用于不允许停电、环境条件不良, 易发生单相接地故障的场所。

3.3 TN系统

TN系统的电源中性点直接接地, 并有中性线引出, 用电设备适用保护接零, 即其金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接。当电气设备发生单相碰壳时, 故障电流经设备的金属外壳形成相线对保护线的单相短路。这将产生较大的短路电流, 令线路上的保护装置立即动作, 将故障部分迅速切除, 从而保证人身安全和其它设备或线路的正常运行。

按其保护线形式, TN系统又分为:TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统等三种。TN-C系统 (三相四线制) , 该系统的中性线 (N) 和保护线 (PE) 是合一的, 该线又称为保护中性线 (PEN) 。它的优点是节省了一条导线, 但在三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压, 所以有爆炸危险环境不能使用。TN-S系统 (三相五线制) , 该系统的N线和PE线是分开的。优点是PE线在正常情况下没有电流通过, 因此不会对接在PE线上的其它设备产生电磁干扰。此外, 由于N线与PE线分开, N线断开也不会影响PE线的保护作用。这种系统多用于对安全可靠性要求较高、设备对电磁抗干扰要求较严或环境条件较差的场所使用。TN-C-S系统 (三相四线与三相五线混合系统) , 系统中有一部分中性线和保护线是合一的;而另一部分是分开的。它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点, 常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所。

4 接地保护和接零保护应用中的注意事项

4.1 在同一个电源系统 (如变压器) 下不能一部分设备采用保护接地、另一部分设备采用保护接零

同一配电系统里, 如果两种保护方式同时存在的话, 采取接地保护的设备一旦发生相线碰壳故障, 零线的对地电压将会升高到相电压的一半或更高, 这时接零保护 (因设备的金属外壳与零线直接连接) 的所有设备上便会带上同样高的电位, 使的设备外壳等金属部分呈现较高的对地电压, 从而危及使用人员的安全。因此, 同一配电系统只能采用同一种保护方式, 两种保护方式不得混用。

4.2 严防零线断线

因为如果零线断了, 就会通过单相设备使保护接零的设备外壳带电, 从而呈现对地电压。所以保护接零线应该从干线引出, 绝对不能从支线引出, 而且零线上不允许安装熔断器, 距离较远时要对零线进行重复接地, 就会比较安全。

4.3 严防电源中性点接地线断开

在保护接零系统中, 若电源中性点接地线断开, 当系统中任何一处发生接地或设备碰壳时, 都会使所有接零设备外壳呈现接近于相电压的对地电压, 这是十分危险的。因此, 在日常工作中要认真做好巡视检查, 发现中性点接地线断开或接触不良时, 应及时进行处理。

4.4 用保护接地工作方式时, 应尽可能做到“共点”接地

对于系统中性点不接地的低压电网, 在用保护接地工作方式, 应尽量使相邻的设备外壳用低阻、坚固的导线与同一接地点连接, 这样可避免某些情况下的触电事故。

4.5 保护零线与工作零线应分敷设

对于采用一相线, 一零线工作的单相负荷, 若采用保护接零的方式应注意保护线和工作零线分别敷设, 不能借用工作零线作保护接零。因为绝大多数单相线路在进户这前, 一般都在相线和零线安装保险丝, 万一发生零线保险丝断裂, 则火线通过负载和设备的外壳相通, 这样, 不但起不到保护作用, 相反触电危险更大。故安全用电用关规范规定:保护零线应从干线零线上不经保险丝直接引入。