電工技能
電氣裝置的保護接地與接零
以保護人身安全為目的，把電氣裝置不帶電的金屬外殼接地或接零，叫做保護接地及保護接零。
在中性點不接地的三相電源系統中，當接到這個系統上的某電氣裝置因絕緣損壞而使外殼帶電時，如果人站在地上用手觸及外殼，由於輸電線與地之間有分布電容存在，將有電流通過人體及分布電容回到電源，使人觸電，如圖1所示。在一般情況下這個電流是不大的。但是，如果電網分布很廣，或者電網絕緣強度顯著下降，這個電流可能達到危險程度 ，這就必須採取安全措施。
圖1 沒有保護接地的電動機一相碰殼情況
保護接地就是把電氣裝置的金屬外殼用足夠粗的金屬導線與大地可靠地連線起來。電氣裝置採用保護接地措施後，裝置外殼已通過導線與大地有良好的接觸，則當人體觸及帶電的外殼時，人體相當於接地電阻的一條併聯支路，如圖2所示。由於人體電阻遠遠大於接地電阻，所以通過人體的電流很小，避免了觸電事故。
保護接地應用於中性點不接地的配電系統中。
圖2 裝有保護接地的電動機一相碰殼情況
（一）保護接零的概念
所謂保護接零（又稱接零保護）就是在中性點接地的系統中，將電氣裝置在正常情況下不帶電的金屬部分與零線作良好的金屬連線。圖3是採用保護接零情況下故障電流的示意圖。當某一相絕緣損壞使相線碰殼，外殼帶電時，由於外殼採用了保護接零措施，因此該相線和零線構成迴路，單相短路電流很大，足以使線路上的保護裝置 （如熔斷器）迅速熔斷，從而將漏電裝置與電源斷開，從而避免人身觸電的可能性。
圖3 保護接零
保護接零用於380/220v、三相四線制、電源的中性點直接接地的配電系統。
在電源的中性點接地的配電系統中，只能採用保護接零，如果採用保護接地則不能有效地防止人身觸電事故。如圖6-7-16所示，若採用保護接地，電源中性點接地電阻與電氣裝置的接地電阻均按4ω考慮，而電源電壓為220v，那麼當電氣裝置的絕緣損壞使電氣裝置外殼帶電時，則兩接地電阻間的電流將為：
圖4 中性點接地系統採用保護接地的後果
熔斷器熔體的額定電流是根據被保護裝置的要求選定的，如果裝置的容易較大，為了保證裝置在正常情況下工作，所選用熔體的額定電流也會較大，在27.5a接地短路電流的作用下，將不斷熔斷，外殼帶電的電氣裝置不能立即脫離電源，所以在裝置的外殼上長期存在對地電壓ｕd，其值為：
ｕd=27.5×4=110v
顯然，這是很危險的。如果保護接地電阻大於電源中性點接地電阻，裝置外殼的對地電壓還要高，這時危險更大。
(二）系統採用保護接零時需要注意的問題
1.在保護接零系統中，零線起著十分重要的作用。一旦出現零線斷線，接在斷線處後面一段線路上的電氣裝置，相當於沒作保護接零或保護接地。
如果在零線斷線處後面有的電氣裝置外殼漏電，則不能構成短路迴路，使熔斷器熔斷，不但這台裝置外殼長期帶電，而且使接在斷線處後面的所有作保護接零裝置的外殼都存在接近於電源相電壓的對地電壓，觸電的危險性將被擴大，如圖5(a)所示。
對於單相用電裝置，即使外殼沒漏電，在零線斷開的情況下，相電壓也會通過負載和斷線處後面的一段零線，出現在用電裝置的外殼上，如圖5（b）所示。
圖5 採用保護接零時零線斷開的後果
零線的連線應牢固可靠、接觸良好。零線的連線線與裝置的連線應用螺栓壓接。所有電氣裝置的接零線，均應以併聯方式接在零線上，不允許串聯。
在零線上禁止安裝保險絲或單獨的斷流開關。在有腐蝕性物質的環境中，為了防止零線的腐蝕，應在其表面塗以必要的防腐塗料。
2.電源電性點不接地的三相四線制配電系統中，不允許用保護接零，而只能用保護接地。
在電源中性點接地的配電系統中，當一根相線和大地接觸時，通過接地的相線與電源中性點接地裝置的短路電流，可以使熔斷器熔斷，立即切斷發生故障的線路。但在中性點不接地的配電系統中，任一相發生接地，系統雖仍可照常執行，但這時大地與接地的相線等電位，則接在零線上的用電裝置外殼對地的電壓將等於接地的相線從接地點到電源中性點的電壓值，是十分危險的，如圖6所示。
圖6 中性點不接地系統採用保護接零的後果
3.在採用保護措施時，必須注意不允許在同一系統上把一部分裝置接零，另一部分用電裝置接地。
在圖7中，當外殼接地的裝置發生碰殼漏電，而引起的事故電流燒不斷熔絲時，裝置外殼就帶電110v，並使整個零線對地電位公升高到110v，於是其他接零裝置的外殼對地都有110v電位，這是很危險的。由此可見，在同乙個系統上不准採用部分裝置接零、部分裝置接地的混合做法。即使熔絲符合能燒斷的要求，也不允許混合接法。
因為熔絲在使用中經常調換，很難保證不出差錯。
圖7 不正確的接零保護
4.在採用保護接零的系統中，還要在電源中性點進行工作接地和在零線的一定間隔距離及終端進行重複接地。
在三相四線制的配電系統中，將配電變壓器副邊中性點通過接地裝置與大地直接連線叫工作接地。將電源中性點接地，可以降低每相電源的對地電壓，當人觸及一相電源時，人體受到的是相電壓。而在中性點不接地系統中，當一根相線接地，人體觸及另一根相線時，作用於人體的是電源的線電壓，其危險性很大。
同時配電變壓器的中性點接地，為採用保護接零方式提供必備條件。工作接地的接地電阻不得大於4ω，如圖8所示。
(a) 電源中性點不接地系統b) 電源中性點接地系統
圖8 工作接地示意圖
在中性點接地的系統中，除將配電變壓器中性點作工作接地外，沿零線走向的一處或多處還要再次將零線接地，叫重複接地。
重複接地的作用是當電氣裝置外殼漏電時可以降低零線的對地電壓；當零線斷線時，也可減輕觸電的危險。
當裝置外殼漏電時，如前所述，經過相線、零線構成了短路迴路，短路電流能迅速將熔斷器熔斷，切斷電路，金屬外殼亦隨之無電，避免發生觸電的危險性。但是從裝置外殼漏電到熔斷器熔斷要經過乙個很短的時間，在這短時間內，裝置外殼存在對地電壓，其值為短路電流在零線上的電壓降。在這很短的時間內，如果有人觸及裝置外殼，還是很危險的。
若在接近該裝置處，再加一接地裝置，即實行重複接地，如圖9所示，裝置外殼的對地電壓則可降低。
圖9 重複接地
此外，如果沒有重複接地，當零線某處發生斷線時，在斷線處後面的所有電氣裝置就處在既沒有保護接零，又沒有保護接地的狀態。一旦有一相電源碰殼，斷線處後面的零線和與其相連的電器裝置的外殼都將帶上等於相電壓的對地電壓，是十分危險的，如圖10所示。
圖10 無重複接地時零線斷線情況
在有重複接地的情況下，當零線偶爾斷線，發生電器裝置外殼帶電時，相電壓經過漏電的裝置外殼，與重複接地電阻、工作接地電阻構成迴路，流過電流，如圖11所示。漏電裝置外殼的對地電壓為相電壓在重複接地電阻上的電壓降，使事故的危險程度有所減輕，但對人還是危險的，因此，零線斷線事故應盡量避免。
圖11 有重複接地時零線斷線情況
在作接零保護的線路中，架空線路的幹線和分支線的終端及沿線每一公里處，零線應重複接地。電纜線路和架空線路在引入建築物處，零線亦應重複接地，但是如無特殊要求時，距接地點不超過50m的建築物可以不作重複接地。
對於以下電氣裝置的金屬部分均應採取保護接零或保護接地措施。
(1).電機、變壓器、電器、照明器具、攜帶式及移動式用電器具等的底座和外殼；
(2).電氣裝置的傳動裝置；
(3).電壓和電流互感器的二次繞阻；
(4).配電屏與控制屏的框架；
(5).室內、外配電裝置的金屬架、鋼筋混凝土的主筋和金屬圍欄；
(6).穿線的鋼管、金屬接線盒和電纜頭、盒的外殼；
(7).裝有避雷線的電力線路的桿塔和裝在配電線路電桿上的開關裝置及電容器的外殼 。
保護接地和保護接零的區別
保護接地與保護接零的主要區別 1 保護原理不同保護接地是限制裝置漏電後的對地電壓，使之不超過安全範圍。在高壓系統中，保護接地除限制對地電壓外，在某些情況下，還有促使電網保護裝置動作的作用 保護接零是借助接零線路使裝置漏電形成單相短路，促使線路上的保護裝置動作，以及切斷故障裝置的電源。此外，在保護接零...
保護接地工作接地保護接零的區別
工作接地 電力系統由於執行和安全的需要，常將中性點接地 見圖 這種接地方式稱為工作接地。工作接地有下列目的 降低觸電電壓在中性點不接地的系統中，當一相接地而人體觸及另外兩相之一時，觸電電壓為相電壓的1.732倍。而在中性點接地的系統中，觸電電壓就降低到等於或接近相電壓。迅速切斷故障裝置 在中性點不接...
現場接地接零保護規定
1.1本規程適用於灘坑水電站接地 接零保護的現場工作。4.1接地網的接地電阻必須合格。4.2接地網的接地電阻必須按預防性試驗週期定期測量。4.3電氣裝置的工作接地和保護接地電纜應分別附設。4.4新安裝的電氣裝置必須作好保護性接地或接零保護。4.5電氣裝置的接地導線必須符合設計規定。4.6電氣裝置嚴禁...