關(guān)于電氣設(shè)備的接地 保護(hù)接地 為了防止因絕緣損壞而遭受觸電的危險(xiǎn)，將與電氣設(shè)備帶電部分相絕緣的金屬外殼或構(gòu)架 同接地體之間做良好的電氣連接，稱為保護(hù)接地。 保護(hù)接地又分為接地保護(hù)和接零保護(hù)，兩種不同的保護(hù)方式使用的客觀環(huán)境又不同，因此如果選 擇使用不當(dāng)，不僅會影響客戶使用的保護(hù)性能，還會影響電網(wǎng)的供電。 接地保護(hù)與接零保護(hù)統(tǒng)稱保護(hù)接地，這兩種保護(hù)的不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在三個(gè)方面： 一是保護(hù)原理不同。接地保護(hù)的基本原理是限制漏電設(shè)備對地的泄露電流，使其不超過某一安全 范圍，一旦超過某一整定值保護(hù)器就能自動切斷電源；接零保護(hù)的原理是借助接零線路，使設(shè)備在絕 緣損壞后碰殼形成單相金屬性短路時(shí)，利用短路電流促使線路上的保護(hù)裝置迅速動作。 二是適用范圍不同。根據(jù)負(fù)荷分布、負(fù)荷密度和負(fù)荷性質(zhì)等相關(guān)因素，《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》 將上述兩種電力網(wǎng)的運(yùn)行系統(tǒng)的使用范圍進(jìn)行了劃分。TT系統(tǒng)通常適用于農(nóng)村公用低壓電力網(wǎng)，該 系統(tǒng)屬于保護(hù)接地中的接地保護(hù)方式；TN系統(tǒng)（TN系統(tǒng)又可分為TN-C、TN-C-S、TN-S三種）主要適 用于城鎮(zhèn)公用低壓電力網(wǎng)和廠礦企業(yè)等電力客戶的專用低壓電力網(wǎng)，該系統(tǒng)屬于保護(hù)接地中的接零保 護(hù)方式。當(dāng)前我國現(xiàn)行的低壓公用配電網(wǎng)絡(luò)，通常采用的是TT或TN-C系統(tǒng)，實(shí)行單相、三相混合供 電方式。即三相四線制 380/220V 配電，同時(shí)向照明負(fù)載和動力負(fù)載供電。 三是線路結(jié)構(gòu)不同。接地保護(hù)系統(tǒng)只有相線和中性線，三相動力負(fù)荷可以不需要中性線，只要確 保設(shè)備良好接地就行了，系統(tǒng)中的中性線除電源中性點(diǎn)接地外，不得再有接地連接；接零保護(hù)系統(tǒng)要 求無論什么情況，都必須確保保護(hù)中性線的存在，必要時(shí)還可以將保護(hù)中性線與接零保護(hù)線分開架設(shè)， 同時(shí)系統(tǒng)中的保護(hù)中性線必須具有多處重復(fù)接地。 接地保護(hù)一般用于配電變壓器中性點(diǎn)不直接接地（三相三線制）的供電系統(tǒng)中，用以保證當(dāng)電氣 設(shè)備因絕緣損壞而漏電時(shí)產(chǎn)生的對地電壓不超過安全范圍。人體觸及電氣設(shè)備外殼時(shí)，人體電阻（大 于 1000 歐）被接地電 阻（按規(guī)定不能大于 4 歐）分流。但需注意，這時(shí)如果碰殼短路，通過接地板將 有電流在地中向四周流散，于是在它附近各處就造成了不同的電位分布，接地極常采用金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 增大接地面積，減小電流密度，從而使接地極附近電位梯度也相應(yīng)減小，跨步電壓也相應(yīng)減小 。 根據(jù)客戶所在的供電系統(tǒng)，正確選擇接地保護(hù)和接零保護(hù)方式 客戶所在的公用配電網(wǎng)絡(luò)是TT系統(tǒng)，客戶應(yīng)該統(tǒng)一采取接地保護(hù)；如果客戶所在的公用配電網(wǎng) 絡(luò)是TN-C系統(tǒng)，則應(yīng)統(tǒng)一采取接零保護(hù)。 TT系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)是兩個(gè)具有各自獨(dú)立特性的系統(tǒng)，雖然兩個(gè)系統(tǒng)都可以為客戶提供220/380V的 單、三相混合電源，但它們之間不僅不能相互替代， 同時(shí)在保護(hù)措施上的要求又是截然的不同。這 是因?yàn)?，同一配電系統(tǒng)里，如果兩種保護(hù)方式同時(shí)存在的話，采取接地保護(hù)的設(shè)備一旦發(fā)生相線碰殼 故障，零線的對地電壓將會升高到相電壓的一半或更高，這時(shí)接零保護(hù)（因設(shè)備的金屬外殼與零線直 接連接）的所有設(shè)備上便會帶上同樣高的電位，使的設(shè)備外殼等金屬部分呈現(xiàn)較高的對地電壓，從而 危及使用人員的安全。因此，同一配電系統(tǒng)只能采用同一種保護(hù)方式，兩種保護(hù)方式不得混用。將金 屬外殼用保護(hù)接地線（PEE）與接地極直接連接的叫接地保護(hù)；當(dāng)將金屬外殼用保護(hù)線（PE）與保護(hù) 中性線（PEN）相連接的則稱之為接零保護(hù)。 依據(jù)兩種保護(hù)方式的不同設(shè)置要求，規(guī)范設(shè)計(jì)、施工工藝標(biāo)準(zhǔn) 對新建或改造的客戶建筑物的室內(nèi)配電部分，實(shí)施以局部三相五線制或單相三線制，取代TT或 TN-C系統(tǒng)中的三相四線制或單相二線制配電模式，可以有效實(shí)現(xiàn)客戶端的保護(hù)接地。所謂"局部三相 五線制或單相三線制”就是在低壓線路接入客戶后，客戶要改變原來的傳統(tǒng)配線模式，在原來的三相 四線制和單相二線制配線的基礎(chǔ)上，分別各增加一條保護(hù)線接入到客戶每一個(gè)需要實(shí)施接地保護(hù)電器 插座的接地線端子上。為了便于維護(hù)和管理，這條保護(hù)線的室內(nèi)引出和室外引入端的交匯處應(yīng)裝設(shè)在 電源引入的配電盤上，然后再根據(jù)客戶所在的配電系統(tǒng)，分別設(shè)置保護(hù)線的接入方 法。 1 、 TT 系統(tǒng)接地保護(hù)線（ PEE ）的設(shè)置要求 必須采取接地保護(hù)方式。按照《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》的要求，在室外埋設(shè)人工接地裝置，其 接地電阻應(yīng)滿足下式要求： ReWUlom/Iop 式中：Re接地電阻（Q ） ； Ulom通稱電壓極限（V），正常情況下可按交流有效值50V考慮； Iop相鄰上一級剩余電流（漏電）保護(hù)器的動作電流（A）。 對于一般客戶來講，只要采用40X40X4X2500毫米的角鋼，用機(jī)械打入的方式垂直打入地下 0.6米，就能滿足接地電阻的阻值要求。然后用直徑鼻屮8的圓鋼焊接后引出地面0.6米，再用同引 入的電源相線同等材質(zhì)和型號的導(dǎo)線連接到配電盤的保護(hù)線（PEE）上。 2、TN-C系統(tǒng)接零保護(hù)線（PE）的設(shè)置要求 必須采取接零保護(hù)方式，因此需要在原三相四線制或單相兩線制的基礎(chǔ)上，另增加一條專用保護(hù) 線（PE），該條保護(hù)線是由客戶受電端配電盤的保護(hù)中性線（PEN）上引出，與原來的三相四線制或 單相二線制一同進(jìn)行配線連接。為了保證整個(gè)系統(tǒng)工作的安全可*，在使用中應(yīng)特別注意,保護(hù)線（PE） 自從保護(hù)中性線（PEN）上引出后，在客戶端就形成了中性線N和保護(hù)線（PE），使用中不能將兩線 再進(jìn)行合并為（PEN）線。為了確保保護(hù)中性線（PEN）的重復(fù)接地的可*性，TN-C系統(tǒng)主干線的首、 末端，所有分支T接線桿、分支末端桿，等處均應(yīng)裝設(shè)重復(fù)接地線，同時(shí)三相四線制用戶也應(yīng)在接戶 線的入戶支架處，（PEN）線在分為中性線（N）和保護(hù)線（PE）之前，進(jìn)行重復(fù)接地。無論是保護(hù)中 性線（PEN）、中性線（N）還是保護(hù)線（PE）的導(dǎo)線截面一律按照相線的導(dǎo)線型號和截面標(biāo)準(zhǔn)來選 擇。 工作接地 變壓器低壓中性點(diǎn)的接地，稱為工作接地。其作用：①降低人體的接觸電壓，在中性點(diǎn) 對地絕緣的系統(tǒng)中，當(dāng)一相接 地，而人體又觸及另一相時(shí)，人體將受到線電壓，但對中性點(diǎn)接地系 統(tǒng)，人體受到的為相電壓。②迅速切斷故障設(shè)備。在中性點(diǎn)絕緣的系統(tǒng)中，一相接地時(shí)，接地電流 僅為電容電流和泄漏電流，數(shù)值很小，不足以使保護(hù)裝置動作以切斷故障設(shè)備。在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中， 發(fā)生碰地時(shí)將引起單相接地短路，能使保護(hù)裝置迅速動作以切斷故障。③減輕高壓竄人低壓的危險(xiǎn)。 在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,可以采用保護(hù)接地,而在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中,則必須采用保護(hù)接零 中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng)，是為了提高供電可靠性，若速斷跳閘了可靠性就保證不了。中性點(diǎn)不 接地，發(fā)生單相對地短路時(shí),大地的電位與接地的相線相同，并且與 中性點(diǎn)不能形成回路。在三相三 線制電路中，接地改接零，所有接零保護(hù)的電器外殼與地之間將變成相電壓,使電路不能正常工作， 而且所有碰上外殼的人都會觸電。 一 變壓器中性點(diǎn)接地與不接地的優(yōu)缺點(diǎn)比較 1.1 變壓器中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)： （1） 優(yōu)點(diǎn)：對電源中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，若發(fā)生某單相接地，另兩相電壓不升高，這樣可使整個(gè)系統(tǒng)絕 緣水平降低；另外，單相接地會產(chǎn)生較大的短路電流Is，從而使保護(hù)裝置（繼電器、熔斷器等）迅 速準(zhǔn)確地動作，提高了保護(hù)的可靠性。 （2） 缺點(diǎn)：對電源中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，由于單相短路電流Is很大，開關(guān)及電氣設(shè)備等要選擇較大容 量，并且還能造成系統(tǒng)不穩(wěn)定和干擾通訊線路等； 1.2 變壓器中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)： （1） 優(yōu)點(diǎn)：對變壓器中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，由于限制了單相接地電流，對通訊的干擾較小；另外單相 接地可以運(yùn)行一段時(shí)間，提高了供電的可靠性。 （2） 缺點(diǎn)：對變壓器中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，當(dāng)一相接地時(shí)，另兩相對地電壓升高，易使絕緣薄弱地方 擊穿，從而造成兩相接地短路。 二 各種電壓等級供電線路的接地方式 （1） 在llOkv及以上的高壓或超高壓系統(tǒng)中，一般采用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，其目的是為了降低電氣設(shè) 備絕緣水平，免除由于單相接地后繼續(xù)運(yùn)行而形成的不對稱性。 （2） 工廠供電系統(tǒng)采用電壓在lkv~35kv, —般為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，因工廠供電距離短，對地電容 ?。╔c大），單相接地電流小，這樣可以運(yùn)行一段時(shí)間，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電可靠性，對通 訊干擾小等優(yōu)點(diǎn)。在煤礦井下，我國、西德等國禁止中性點(diǎn)接地，其主要目的是為安全，減小了單相 接地電流，但即使小的單相接地電流，煤礦井下也不允許存在，因此在煤礦井下，安裝有檢漏繼電器， 就是當(dāng)電網(wǎng)對地絕緣阻抗降低到危險(xiǎn)值或人觸及一相導(dǎo)體或電網(wǎng)一相接地時(shí)，能很快地切斷電源，防 止觸電、漏電事故，提前切斷故障設(shè)備。 （3） 1kv以下的供電系統(tǒng)（380/220伏），除某些特殊情況下（井下、游泳池），絕大部分是中性點(diǎn) 接地系統(tǒng)，主要是為了防止絕緣損壞而遭受觸電的危險(xiǎn)。 三 電氣設(shè)備的保護(hù)接地 3.1 保護(hù)接地 將電氣設(shè)備的金屬外殼通過接地線與接地體相接，其原理是分流原理（如圖 1）。由于人體電阻 Rr 遠(yuǎn)大于接地電阻Rd,所以Ir《Id。保護(hù)接地適應(yīng)于變壓器中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng)中。但在干燥場 所，交流電壓 50V 及以下，或直流電壓 110V 及以下的電氣設(shè)備，金屬外殼可不接地；在干燥且有木 質(zhì)、瀝青等不良導(dǎo)電地面的場所，交流額定電壓380V及以下，或直流額定電壓440V及以下的電氣設(shè) 備金屬外殼，除另有規(guī)定外（在爆炸危險(xiǎn)場所仍應(yīng)接地），可不接地。 電氣設(shè)備在高處時(shí)，不應(yīng)采取保護(hù)接地措施，否則會把大地電位引向高處，反而增加觸電危險(xiǎn)。 3.2 保護(hù)接地時(shí)應(yīng)注意問題 由同一變壓器（中性點(diǎn)不接地）供電系統(tǒng)中各電氣設(shè)備不應(yīng)分別接地，而應(yīng)形成一個(gè)保護(hù)接地系統(tǒng)。 這樣做不僅降低了接地電阻，而且也防止了不同電氣設(shè)備的不同相，同時(shí)碰殼（接地）所帶來的危險(xiǎn)。 形成保護(hù)接地系統(tǒng)后，這時(shí)兩相短路電流主要通過接地網(wǎng)流通，因而提高了兩相短路電流的數(shù)值，保 證過流保護(hù)裝置可靠動作。 四 電氣設(shè)備保護(hù)接零 4.1 保護(hù)接零 由于低電壓網(wǎng)（380V/220V）中性點(diǎn)不接地只有個(gè)別場合，如礦井、游泳池等，而一般低壓電網(wǎng)都采 用了中性點(diǎn)接地的三相四線制供電系統(tǒng)。在這種電網(wǎng)中 工作的設(shè)備，其金屬外殼要與零線緊密相接， 即保護(hù)接零。保護(hù)接零的目的，也是為了保證安全，當(dāng)設(shè)備發(fā)生一相碰殼時(shí)，則造成單相短路，使保 護(hù)裝 置迅速動作，切斷故障設(shè)備。 按中性線與保護(hù)線的組合情況，保護(hù)接零分以下三種情況： （1） 整個(gè)系統(tǒng)中性線N與保護(hù)線PE是合一的，通常適用于三相負(fù)荷比較平衡且單相負(fù)荷容量較小的 場所。 （2） 整個(gè)系統(tǒng)中性線N與保護(hù)線PE是分開的。即將設(shè)備外殼接在保護(hù)線PE上，在正常情況下保護(hù) 線上沒有電流流過，所以設(shè)備外殼不帶電。 （3） 系統(tǒng)中的一部分采用中性線與保護(hù)線合一的，局部采用專設(shè)的保護(hù)線。 4.2 保護(hù)接零應(yīng)注意問題： （1） 由同一臺發(fā)電機(jī)或同一臺變壓器供電的線路，不允許有的設(shè)備保護(hù)接地，有的設(shè)備保護(hù)接零。 （2） 沿零線上把一點(diǎn)或多點(diǎn)再行接地，即重復(fù)接地。以確保護(hù)接地裝置的可靠。但重復(fù)接地只能起 到平衡電位的作用，因此，中性線盡量避免斷裂，對中性線要求精心施工，注意維護(hù)。 五 結(jié)束語 電源中性點(diǎn)的接地方式及用電設(shè)備保護(hù)接地、保護(hù)接零的歸類分析，對不同電壓等級的電力網(wǎng)怎樣合 理供電及電氣設(shè)備的安全使用有現(xiàn)實(shí)意義。