浅析1000V以下电网系统的保护接地和保护接零措施

浅析1000V以下电网系统的保护接地和保护接零措施

樊武明

（北方铜业股份有限公司铜矿峪矿山西运城043706）

1保护接地和保护接零的定义

把电气设备的金属外壳及与外壳相连的金属构架用接地装置与大地可靠地连接起来，以保证人身安全的保护方式，叫保护接地，简称接地。

把电气设备的金属外壳及与外壳相连的金属构架与中性点接地的电力系统的零线连接起来，以保护人身安全的保护方式，叫保护接零（也叫保护接中线），简称接零。

2保护接地应用范围

图一保护接地示意图

保护接地一般用在1000伏以下的中性点不接地的电网与1000伏以上的电网中。在中性点不接地的系统中，假设电动机的A相绕组因绝缘损坏而碰金属外壳，外壳带电（见图一），在没有保护接地的情况下，当人体接触外壳时，电流经过人体和另外两根火线的对地绝缘电阻Re、RC（如果导线很长，还要考虑导线与大地间的电容）而形成回路。如果另外两根火线对地绝缘不好，流过人体的电流会超过安全限度而发生危险。在有保护接地的情况下，当人体接触带电的外壳时，电流在A相碰壳处分为两路，一路经接地装置的电阻Rd，一路经人体电阻Rr，这两路汇合后再经另外两根火线的对地绝缘电阻Re和RC构成回路。由于Re<<Rr，所以通过人体的电流很小，这就避免了触电危险。

3保护接零应用范围

保护接零一般用在1000伏以下的中性点接地的三相四线制电网中，目前供照明用的380／220伏中性点接地的三相四线制电网中广泛采用保护接零措施。如图二所示。一旦某一根绝缘破损与金属外壳接触，就会形成单相短路，电流很大，于是保险丝熔断（或自动开关自动切断电路），电动机脱离电源，从而避免了触电危险。

图二保护接零

4原因分析

1）根据电气安装规程规定，在1000伏以下中性点接地系统中，用电设备不允许采用保护接地（图三），原因分析如下：

这是因为当某一相绝缘破损与金属外壳接触时，电流Id便会经过大地回到变压器的中性点，而这时流过保险丝的电流很可能小于保险丝的熔断电流，保险丝不断，金属外壳仍与电源相连。金属外壳对地的电压Ud等于Id在Rd上的电压降，而Id＝U相／（R0＋Rd），Ud＝U相Rd／（R0＋Rd）。在一般三相四线制系统中，U相是220伏，R0约4欧，Rd通常都超过4欧，即使Rd与R0一样，也按4欧计，金属外壳的对地电压也为110伏，超过安全电压。

图三中性点接地系统不允许采用保护接地

2）保护接零应接电源中线

许多单相家用电器的电源线接到三脚插头上，三脚插头的粗脚连着家用电器的金属外壳。这种插头要插到单相三孔插座上，插座的粗孔应该用导线与电源的中线相连。绝不允许在插座内将粗孔与接工作中线的孔相连。因为一旦用电器的工作中线断线（图四），发生外壳带电时，保险丝不熔断，而会引起触电事故。

图四保护接零应接电源中线

在三相四线制中性点接地的380／220伏照明供电系统中，由于普遍采用保护接零。若保护接零的中线切断，可能造成触电事故，所以一般只在相线上装熔断器，不允许在中线上装熔断器。但是单相双线照明供电线路，由于接触的大多数是不熟悉电气的人，有时由于修理或延长线路而将相线和中线接错，所以中线和相线上都接保险丝（熔断器）。

综上所述，我们一定要分清楚保护接零和保护接地的区别，否则会达不到安全用电的目的。