接地及接零保护

接地及接零保护

电器设备漏电时，其外壳、支架及相连的金属部分都会呈现电压。人若触及这些意外的带电部分，就会发生触电事故。为了保护人身安全，应采取安全接地措施。

一、基本概念

1、接地装置。把设备的某一金属部分通过导体与土壤间作良好的电气连接称为接地。与土壤直接接触的金属体或金属体组称为接地体或接地极；电气设备与接地体连接的导体称接地线；接地线和接地体合称为接地装置。

2、电气的“地”和对地电压。当电气设备发生接地时，接地短路电流通过接地体向大地作半球形扩散，电流在地中流散时所形成的电压降，距接地体越远，就越小。试验证明，在距单根接地体或接地短路点20米以外的地方，电位已趋近于零。在电位等于零的地方称为电气上的“地”。电气设备的接地部分（如接地外壳和接地体等）与零位的“地”之间的电位差，称接地时的对地电压。

3、接地电阻。接地电流自接地体向周围大地流散所遇到的全部电阻称为流散电阻；接地体的流散电阻和接地线的电阻之和称为接地电阻。一般接地线电阻很小，可省略。因此，流散电阻即为接地电阻。通常说的接地电阻是指工频电流。当接地装置通过雷电流有强烈的冲击性，使接地电阻发生很大变化，此时的接地电阻称为冲击接地电阻。

4、接触电压和跨步电压。人站在发生接地故障的设备旁边（相距0.8米），手触及设备外壳，则人所接触的两点（手和脚）之间呈现电位差，称接触电压，人在接地短路点周围行走时，两脚之间（跨距取0.8米）的电位差，称为跨步电压。

5、零线和接零。由变压器和发电机中性点引起，并接了地的接地中性线称零线。电气设备的某部分直接与零线相连接，叫做接零。

二、接地的作用和应接地接零的设备

1、接地类型和作用

（1）工作接地。为保证电气设备在正常和事故情况下，可靠地工作而进行的接地，称工作接地。如变压器和发电机的中性点接地，避雷器的接地等。

（2）保护接地。为保证人身安全，将电气设备的金属外壳通过接地装置与大地相连，防止触电事故而进行的接地，称保护接地。如电动机的外壳接地，因人体的电阻比接地装置的电阻大得多，当电动机发生一相碰壳时，其电流主要由接地装置流入大地，而人即使碰到外壳时，流经人体的电流是非常小的，对人就比较安全。

（3）保护接零。在低压三相四线制系统中的电气设备不带电的金属外壳，用导线直接和零线连接，称保护接零。此法同样可以保证人身安全，因在接零的系统中发生一相碰外壳故障时，短路电流能通过零线形成单相短路，促使线路上的保护设备（自动开关或熔断器）迅速动作，切除故障，使系统其它电气设备恢复正常运行。保护接零较保护接地更具有优越性，因零线的阻抗小，短路电流大，从而克服了保护接地要求其电阻值很小的局限性。

（4）重复接地。在中性点直接接地的低压系统中，为确保接零安全可靠，除在电源（变压器、发电机）中性点进行工作接地外，还必须在零线的其它地方进行必要的多点接地，称重复接地。

2、应采取接地、接零的设备

根据电压等级、运行方式及周围环境的要求，对下列的设备或元件应采取接地和接零：

（1）电机、变压器、开关及其它电气设备的底座和外壳；

（2）室内、外配电装置的金属架构及靠近带电部分的金属遮栏、金属门；

（3）室内、外配线的金属管；

（4）电气设备的传动装置，如开关的操作机构等；

（5）配电屏与控制操作台等的框架；

（6）电流互感器、电压互感器的二次线圈；

（7）电缆接头盒的外壳及电缆的金属外皮；

（8）架空线路的金属杆塔；

（9）民用电器的金属外壳，如扩音器、电风扇、洗衣机、电冰箱等。

三、对零线装置的要求

对零线装置有以下几项要求：

1、三相四线制380/220V电源的中性点必须有良好的接地，其接地电阻应在4Ω以下。除中性点有良好的接地外，还必须将零线重复接地。否则，零线万一发生断线，在零线回路上的接零设备中，只要有一台外壳带电，则全部的金属外壳都会呈现大约等于相电压的对地电压，这是比较危险的。

2、零线上不能装熔丝和开关，防止零线回路断开时，使零线出现电压而引起触电事故。

3、零线的截面（裸铜线4mm、裸铝线6mm、铁线12mm、绝缘铜线1.5mm、绝

2222缘铝线2.5mm）的要求下，应保证当任何一点发生短路时，其短路电流大于熔丝额定电流

2的4倍或自动开关断开电流的1.5倍。上述规定的原因是：当电气设备发生碰壳短路时，必须要求保护设备能立即动作切断电源，否则仍有可能发生触电事故。

4、在同一低压电网中（指同一台变压器或同一台发电机供电的低压电网）不允许将一部分电气设备采用保护接地，而另一部分电气设备采用保护接零。否则，当接地设备发生碰壳故障时，使零线电位升高，其接触电压可达到相电压（220V）的数值，这就增大了触电的危险性。

5、在接三眼插座上接电源中性线的孔同接地线的孔串接，否则，如果接零孔的线路松落或折断，就会使设备金属外壳带电，或者当零线与相线接反时也会使外壳带电。三眼插座的正确接法，是将插座上接电源中性线的孔同接地的孔分别用导线并联接到零线上。

6、对零线的连接要求。零线连接线与设备的连接应用螺栓压接，必要时要加弹簧垫圈。钢质零线或零线连接线本身的连接要采用焊接。采用自然导体作为零线时，对连接不可靠的地方，要另加跨接线。所有电气设备的接零线，均应以并联方式接地零线上，不许串联。在有腐蚀性物质环境中，为防止零线的腐蚀，在零线表面上要涂必要的防腐涂料。