淺析電氣設(shè)備保護(hù)接地與保護(hù)接零的應(yīng)用

馮卡

摘 要： 接地是電氣設(shè)備不可缺少的內(nèi)容，涉及到設(shè)備以及人身的安全。電氣設(shè)備接地或接零是保護(hù)電氣設(shè)備的重要手段，淺析電氣設(shè)備保護(hù)接地與保護(hù)接零的問題及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；保護(hù)接地；保護(hù)接零；應(yīng)用

在實(shí)際工作中，經(jīng)常出現(xiàn)電工說搞不清保護(hù)接地與保護(hù)接零的應(yīng)用，以至于出現(xiàn)意外事故，筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，談一下保護(hù)接地與保護(hù)接零，拋磚引玉，供同行商討。

1 保護(hù)接地與保護(hù)接零定義

1.1 保護(hù)接地（PE）

為防止故障情況下的電器設(shè)備或構(gòu)架等用接地裝置與大地可靠連接.具體分電器設(shè)備絕緣損壞使設(shè)備外殼的保護(hù)接地；靜電引起觸電或爆炸而使用的靜電接地；設(shè)備電器外殼、屏蔽罩屏蔽的接地；以及上些管道受電化腐蝕采用的保護(hù)接地等。

1.2 保護(hù)接零（PEN）

指將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬外殼或構(gòu)架等用導(dǎo)線與TN_C系統(tǒng)中零線連接，但零線必須重復(fù)接地.在接零的系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生有一相外殼發(fā)生故障時(shí)，使單相短路電流相當(dāng)大，從而使線路已經(jīng)采用的保護(hù)設(shè)備快速動(dòng)作，消除故障，恢復(fù)設(shè)備其它運(yùn)行部分正常。

筆者需要提醒一些電工注意的是，在同一系統(tǒng)中只能采用一種保護(hù)方式，如果同一系統(tǒng)設(shè)備中，有的設(shè)備同時(shí)采取接地和接零，則會(huì)使用接地的設(shè)備發(fā)生一相碰殼時(shí)，零線的電勢(shì)將升高，這樣使所有接零設(shè)備外殼都有帶上相當(dāng)危險(xiǎn)的電壓。

在實(shí)際接零保護(hù)系統(tǒng)中，為提高接零保護(hù)的安全性能， 零線要進(jìn)行重復(fù)接地，所謂重復(fù)接地，就是將配電系統(tǒng)的零線在規(guī)定地點(diǎn)通過接地體可自然接地體與大地作再次連接。

2 低壓配電的三種系統(tǒng)

2.1 TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)為三相制中性點(diǎn)直接接地，電源系統(tǒng)與電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分分別直接接地的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)用于部分公用配電網(wǎng)絡(luò)或者農(nóng)村低壓電網(wǎng)。

2.2 TN系統(tǒng)

TN系統(tǒng)中電源系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，負(fù)載設(shè)備的外露導(dǎo)電部分通過保護(hù)導(dǎo)體進(jìn)行連接。具體分TN—C系統(tǒng)、TN—S系統(tǒng)、TN—C—S系統(tǒng)。

2.3 IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)是電源中性點(diǎn)不接地或經(jīng)阻抗接地，系統(tǒng)內(nèi)所有電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分用保護(hù)接地線接到接地體上。這種方式適用于對(duì)供電可靠性較高的地方，如煤礦內(nèi)等。

3 低壓配電系統(tǒng)中性點(diǎn)基本采用接地

接地可分為工作接地和保護(hù)接地.保護(hù)接地的主要作用是為了保護(hù)人身安全.在對(duì)地絕緣的電網(wǎng)中采用保護(hù)接地，可以有效地把漏電設(shè)備的對(duì)地電壓限制在安全范圍以內(nèi)，防止事故的發(fā)生.因此在安全用電中規(guī)定，接地保護(hù)的接地電阻在不大于4歐，對(duì)于容量不超過100KVA的系統(tǒng)，接地電阻不大于10歐.

在農(nóng)村及大多企業(yè)三相四線制低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，變壓器的中性點(diǎn)基本采用工作接地，具體有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）正常供電情況下在不使用變壓器的情況下，直接能得到二種不同的電壓220V/380V，從而滿足單相照明使用220V以及三相動(dòng)力用380V不一樣的用電需要，但這種只能在負(fù)載為星形連接的方式，對(duì)三角形連接的負(fù)載不適合。

（2）對(duì)中性點(diǎn)不接地，如果出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，其它兩相的對(duì)地電壓便升高，從而影響設(shè)備和人體生命安全。若采用中性點(diǎn)接地，此時(shí)另外兩相的對(duì)地電壓不變。從而減小人體的接觸電壓的安全，同時(shí)對(duì)電氣設(shè)備的絕緣要求減低，利于降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)竟?fàn)幮б妗?/p>

（3）可以避免越級(jí)事故的危險(xiǎn)。采用中性點(diǎn)接地后，如果不同電壓線圈間絕緣損壞老化等，引發(fā)一些漏電甚至短路故障時(shí)，高壓側(cè)經(jīng)接地裝置形成閉合回路，從而會(huì)使前一級(jí)保護(hù)電路動(dòng)作跳閘，自動(dòng)切斷線路電源，避免下一級(jí)操作人員受此傷害及設(shè)備損壞。因此在實(shí)際工作中，低壓電網(wǎng)的配變中性點(diǎn)一般都采用接地中性點(diǎn)。

4 應(yīng)重視保護(hù)接地的作用及安裝要求

電氣設(shè)備絕緣損壞時(shí)會(huì)產(chǎn)生漏電，或是帶電導(dǎo)線碰觸機(jī)殼時(shí)，都會(huì)使本不帶電的金屬外殼等帶上電。若金屬外殼未實(shí)施接地，則操作人員碰觸時(shí)便會(huì)發(fā)生觸電。如果實(shí)行了保護(hù)接地，便能讓絕大部分電流通過接地體流散到地下。筆者所在的地方，有一個(gè)學(xué)校的生活指導(dǎo)教師，在給學(xué)生用洗衣機(jī)洗衣服的過程中，由于洗衣機(jī)外殼漏電，同時(shí)洗衣機(jī)沒有安裝上接地保護(hù)，致使這位36歲的生活指導(dǎo)教師，失去了年輕的生命。這就是給我們帶來沉重的教訓(xùn)，不能輕視接地保護(hù)的重要性。

在安裝接地保護(hù)中，接地電阻不得大于4Ω，對(duì)要求較高的弱電場(chǎng)所，接地電阻不得大于1Ω。同時(shí)應(yīng)采用專用保護(hù)接地插座的插頭；保護(hù)接地干線截面應(yīng)不小于相線截面的二分之一，單一用電設(shè)備應(yīng)不小于三分之一，并且每隔一定時(shí)間進(jìn)行檢驗(yàn)以查檢其接地狀況。

5 保護(hù)接零的優(yōu)點(diǎn)及安裝要求

保護(hù)接零與保護(hù)接地相比，能在更多的情況下保證人身安全，防止觸電事故。保護(hù)零線在短路電流作用下不能熔斷；采用漏電保護(hù)器時(shí)應(yīng)使零線和所有相線同時(shí)切斷；零線取相線相等的截面。在實(shí)際工作中，不少工作人員認(rèn)為零線可以比相線稍細(xì)一點(diǎn)，這是一種誤解，在三相四線制中，零線的作用是不對(duì)稱的三相負(fù)載相電壓保持不變。若零線不牢固，出現(xiàn)斷裂中，會(huì)使負(fù)載上的電壓不幅增大，以至這一線路上所有在用的電器設(shè)備損壞。

筆者在維修中碰到一個(gè)零線斷裂的事情。在一個(gè)小區(qū)單元，由于零線斷裂，致使這一單元在使用的電冰箱，洗衣機(jī)，電視機(jī)全部損壞。這說明了零線的重要性

6 保護(hù)接地與保護(hù)接零方式不能混用

6.1保護(hù)接地與保護(hù)接零切不可混用

在同一臺(tái)配電變壓器或同一段母線供電的低壓配電系統(tǒng)內(nèi)，只允許選擇采用同一種保護(hù)方式，若二者共同使用保護(hù)接地與保護(hù)接零，會(huì)使本來不帶電的設(shè)備外殼帶電，從而出現(xiàn)安全事故。

6.2保護(hù)接地或保護(hù)接零方式的選擇

在實(shí)際中，一些電工分不清如何選擇接地保護(hù)與接零保護(hù)，筆者認(rèn)為對(duì)中性點(diǎn)不接地的低壓配電系統(tǒng)中，原則上采用保護(hù)接地，對(duì)于所有高壓電氣設(shè)備，一般都實(shí)行保護(hù)接地。

7 根據(jù)接地和接零所起的作用不同，常有下列幾種

7.1 電氣設(shè)備的保護(hù)接地

保護(hù)接地就是把電器設(shè)備在正常情況下帶電的金屬外殼及與外殼相聯(lián)的金屬構(gòu)架用接地裝置與大地可靠地聯(lián)接起來，保護(hù)接地一般用于中性點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)中。在圖1（a）所示中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，當(dāng)接在這個(gè)系統(tǒng)上的設(shè)備由于一相絕緣損壞而使外殼帶電，而外殼又未接地時(shí)，若人體觸及機(jī)殼，將由于線路與大地之間存在分布電容和絕緣電阻，而使電流通過人體，分布電容和絕緣電阻與另二相構(gòu)成回路，在系統(tǒng)絕緣性能下降時(shí)，就有觸電的危險(xiǎn)。電氣設(shè)備外殼采用保護(hù)接地后，如圖1（b）所示，在人體觸及外殼時(shí)，由于人體電阻（一般>1000Ω）與接地電阻（一般≤4Ω）并聯(lián)，通過人體的電流很小，不會(huì)有危險(xiǎn)，從而避免了觸電事故的發(fā)生。

7.2 電氣設(shè)備的保護(hù)接零

保護(hù)接零就是將電氣設(shè)備的金屬外殼接至零線（又稱中性線）上，適用于中性點(diǎn)接地的三相四線制低壓系統(tǒng)。

采取保護(hù)接零措施后，當(dāng)電氣設(shè)備由于絕緣損壞而與外殼相接時(shí)，就形成了單相短路，將使短路保護(hù)裝置迅速動(dòng)作而切斷電源，防止了觸電事故的發(fā)生。

8 結(jié)語

從上述分析說明了，正確選擇接地保護(hù)和接零保護(hù)方式，對(duì)于設(shè)備安全運(yùn)行以及人身安全，起到相當(dāng)關(guān)鍵的作用，因此作為一名專業(yè)維修與安裝人員，有責(zé)任搞清采取相應(yīng)的接地或接零保護(hù)方式。

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