电力系统的接地与接零措施

电力系统的接地与接零措施

电力系统的接地与接零措施

在电力系统中，由于电气装置绝缘老化、磨损或被过电压击穿等

原因，都会使原来不带电的部分（如金属底座、金属外壳、金属框架等）

带电，或使原来带低压电的部分带上高压电，这些意外的不正常带电将

会引起电气设备损坏和人身触电伤亡事故。为了避开这类事故的发生，

通常实行保护接地和保护接零的防护措施。

有关保护接地和保护接零的问题。

1保护接地

保护接地是指将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装

置连接起来，以防止该部分在故障情况下蓦地带电而造成对人体的损害。

1.1保护接地的作用及其局限性

在电源中性点不接地的系统中，假如电气设备金属外壳不接地，

当设备带电部分某处绝缘损坏碰壳时，外壳就带电，其电位与设备带电

部分的电位相同。

由于线路与大地之间存在电容，或者线路某处绝缘不好，当人体

触及带电的设备外壳时，接地电流将全部流经人体，明显这是非常不安

全的。【电力系统的接地与接零措施】

实行保护接地后，接地电流将同时沿着接地体与人体两条途径流

过。由于人体电阻比保护接地电阻大得多，所以流过人体的电流就很小,

绝大部分电流从接地体流过（分流作用），从而可以避开或减轻蒯电的

损害。

从电压角度来说，实行保护接地后，故障情况下带电金属外壳的

对地电压等于接地电流与接地电阻的乘积，其数值比相电压要小得多。

接地电阻越小，外壳对地电压越低。当人体触及带电外壳时，人体承受

的电压（即接触电压）最大为外壳对地电压（人体离接地体20m以外），

一般均小于外壳对地电压。

从以上分析得知，保护接地是通过限制带电外壳对地电压（掌控

接地电阻的大小）或减小通过人体的电流来达到保障人身安全的目的。

在电源中性点直接接地的系统中，保护接地有肯定的局限性。这

是由于在该系统中，当设备发生碰壳故障时，便形成单相接地短路，短

路电流流经相线和保护接地、电源中性点接地装置。假如接地短路电流

不能使熔丝牢靠熔断或自动开关牢靠跳闸时，漏电设备金属外壳上就会

长期带电，也是很不安全的。

1.2保护接地应用范围

保护接地适用于电源中性点不接地或经阻抗接地的系统。对于电

源中性点直接接地的农村低压电网和由城市公用配电变压器供电的低压

用户由于不便于统一与严格管理，为避开保护接地与保护接零混用而引

起事故，所以也应采纳保护接地方式。在采纳保护接地的系统中，凡是

正常情况下不带电，当由于绝缘损坏或其它原因可能带电的金属部分，

除另有规定外，均应接地。

如变压器、电机、电器、照明器具的外壳与底座，配电装置的金

属框架，电力设备传动装置，电力配线钢管，交、直流电力电缆的金属

外皮等。

在干燥场所，交流额定电压127v以下，直流额定电压110V以下

的电气设备外壳；以及在木质、沥青等不良导电地面的场所，交流额定

电压380V以下，直流额定电压440V以下的电气设备外壳，除另有规定

外，可不接地。

1.3保护接地电阻

保护接地电阻过大，漏电设备外壳对地电压就较高，触电不安全

性相应加添。保护接地电阻过小，又要加添钢材的消耗和工程费用，因

此，其阻值必需全面考虑。【电力系统的接地与接零措施】

在电源中性点不接地或经阻抗接地的低压系统中，保护接地电阻

不宜超过4。当配电变压器的容量不超过lOOkVA时，由于系统布线较短,

保护接地电阻可放宽到10。土壤电阻率高的地区（沙土、多石土壤），

保护接地电阻可允许不大于30o

在电源中性点直接接地低压系统中，保护接地电阻必需计算确定。

2保护接零

2.1保护接零的作用及应用范围

由于保护接地有肯定的局限性，所以就采纳保护接零。即将电气

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连接起来,

当设备绝缘损坏碰壳时，就形成单相金属性短路，短路电流流经相线零

线回路，而不经过电源中性点接地装置，从而产生充足大的短路电流，

使过流保护装置快速动作，切断漏电设备的电源，以保障人身安全。其

保安效果比保护接地好。

保护接零适用于电源中性点直接接地的三相四线制低压系统。

在该系统中，凡由于绝缘损坏或其它原因而可能呈现不安全电压

的金属部分，除另有规定外都应接零。应接零和不必接零的设备或部位

与保护接地相同。凡是由单独配电变压器供电的厂矿企业，应采纳保护

接零方式。

2.2重复接地

运行阅历表明，在接零系统中，零线仅在电源处接地是不够安全

的。为此，零线还需要在低压架空线路的干线和分支线的终端进行接地;

在电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处，也要进行接地（距接地点

不超过50m者除外）；或在屋内将零线与配电屏、掌控屏的接地装置相

连接，这种接地叫做重复接地。

假如短路点距离电源较远，相线零线回路阻抗较大，短路电流较

小时，则过流保护装置不能快速动作，故障段的电源不能即时切除，就

会使设备外壳长期带电。此外，由于零线截面一般都比相线截面小，也

就是说零线阻抗要比相线阻抗大，所以零线上的电压降要比相线上的电

压降大，一般都要大于110V（当相电压为220V时），对人体来说依旧

是很不安全的。

实行重复接地后，重复接地和电源中性点工作接地构成零线的并

联支路，从而使相线零线回路的阻抗减小，短路电流增大，使过流保护

装置快速动作。由于短路电流的增大，变压器低压绕组相线上的电压相

应加添，从而使零线上的压降减小，设备外壳对地电压进一步减小，触

电不安全程度大为减小。

在无重复接地的情况下，当零线断线且在断线处后面任一电气设

备发生碰壳短路时，会使断线处后面全部接零设备外壳对地电压均接近

于相电压（断线处前面接零设备外壳对地电压貌似于零），这是很不安

全的。

在接零系统中，即使没有设备漏电，而是当三相负载不平衡时，

零线上就有电流，从而零线上就有电压降，它与零线电流和零线阻抗成

正比。而零线上的电压降就是接零设备外壳的对地电压。在无重复接地

时，当低压线路过长，零线阻抗较大，三相负载严重不平衡时，即使零

线没有断线，设备也没有漏电的情况下，人体触及设备外壳时，常会有

麻木的感觉。实行重复接地后，麻木现象将会减轻或除去。

从以上分析可知，在接零系统中，必需实行重复接地。（电工天

下）重复接地电阻不应大于10,当配电变压器容量不大于lOOkVA,重

复接地不少于3处时，其接地电阻可不大于30。

零线的重复接地应充分利用自然接地体（直流系统除外）。

2.3采纳保护接零应注意的几个问题

保护接零能有效地防止触电事故。但是在实在实施过程中，假如

稍有疏忽大意，依旧会导致触电的不安全。

①严防零线断线。

在接零系统中，当零线断开后时，接零设备外壳就会呈现不安全

的对地电压。实行重复接地后，设备外壳对地电压虽然有所降低，但依

旧是不安全的。

因此，肯定要保护零线的施工及检修质量，零线的连接必需牢靠,

零线的截面应符合规程要求。

为了严防零线断开，零线上不允许单独装设开关或熔断器。若采

纳自动开关，只有当过流脱扣器动作后能同时切断相线时，才允许在零

线上装设过流脱扣器。

在同一台配电变压器供电的低压电网中，不允许保护接零与保护

接地混合使用。必需把系统内全部电气设备的外壳都与零线连接起来，

构成一个零线网络.才能确保人身安全。