電力系統的接地與接零措施

電力系統的接地與接零措施

在電力系統中，由于電氣裝置絕緣老化、磨損或被過電壓擊穿等

原因，都會使原來不帶電的部分（如金屬底座、金屬外殼、金屬框架等）

帶電，或使原來帶低壓電的部分帶上高壓電，這些意外的不正常帶電將

會引起電氣設備損壞和人身觸電傷亡事故。為了避開這類事故的發生，

通常實行保護接地和保護接零的防護措施。

有關保護接地和保護接零的問題。

1保護接地

保護接地是指將電氣裝置正常情況下不帶電的金屬部分與接地裝

置連接起來，以防止該部分在故障情況下驀地帶電而造成對人體的損害。

1.1保護接地的作用及其局限性

在電源中性點不接地的系統中，假如電氣設備金屬外殼不接地，

當設備帶電部分某處絕緣損壞碰殼時，外殼就帶電，其電位與設備帶電

部分的電位相同。

由于線路與大地之間存在電容，或者線路某處絕緣不好，當人體

觸及帶電的設備外殼時，接地電流將全部流經人體，明顯這是非常不安

全的。【電力系統的接地與接零措施】

實行保護接地后，接地電流將同時沿著接地體與人體兩條途徑流

過。由于人體電阻比保護接地電阻大得多，所以流過人體的電流就很小,

絕大部分電流從接地體流過（分流作用），從而可以避開或減輕蒯電的

損害。

從電壓角度來說，實行保護接地后，故障情況下帶電金屬外殼的

對地電壓等于接地電流與接地電阻的乘積，其數值比相電壓要小得多。

接地電阻越小，外殼對地電壓越低。當人體觸及帶電外殼時，人體承受

的電壓（即接觸電壓）最大為外殼對地電壓（人體離接地體20m以外），

一般均小于外殼對地電壓。

從以上分析得知，保護接地是通過限制帶電外殼對地電壓（掌控

接地電阻的大小）或減小通過人體的電流來達到保障人身安全的目的。

在電源中性點直接接地的系統中，保護接地有肯定的局限性。這

是由于在該系統中，當設備發生碰殼故障時，便形成單相接地短路，短

路電流流經相線和保護接地、電源中性點接地裝置。假如接地短路電流

不能使熔絲牢靠熔斷或自動開關牢靠跳閘時，漏電設備金屬外殼上就會

長期帶電，也是很不安全的。

1.2保護接地應用范圍

保護接地適用于電源中性點不接地或經阻抗接地的系統。對于電

源中性點直接接地的農村低壓電網和由城市公用配電變壓器供電的低壓

用戶由于不便于統一與嚴格管理，為避開保護接地與保護接零混用而引

起事故，所以也應采納保護接地方式。在采納保護接地的系統中，凡是

正常情況下不帶電，當由于絕緣損壞或其它原因可能帶電的金屬部分，

除另有規定外，均應接地。

如變壓器、電機、電器、照明器具的外殼與底座，配電裝置的金

屬框架，電力設備傳動裝置，電力配線鋼管，交、直流電力電纜的金屬

外皮等。

在干燥場所，交流額定電壓127v以下，直流額定電壓110V以下

的電氣設備外殼；以及在木質、瀝青等不良導電地面的場所，交流額定

電壓380V以下，直流額定電壓440V以下的電氣設備外殼，除另有規定

外，可不接地。

1.3保護接地電阻

保護接地電阻過大，漏電設備外殼對地電壓就較高，觸電不安全

性相應加添。保護接地電阻過小，又要加添鋼材的消耗和工程費用，因

此，其阻值必需全面考慮。【電力系統的接地與接零措施】

在電源中性點不接地或經阻抗接地的低壓系統中，保護接地電阻

不宜超過4。當配電變壓器的容量不超過lOOkVA時，由于系統布線較短,

保護接地電阻可放寬到10。土壤電阻率高的地區（沙土、多石土壤），

保護接地電阻可允許不大于30o

在電源中性點直接接地低壓系統中，保護接地電阻必需計算確定。

2保護接零

2.1保護接零的作用及應用范圍

由于保護接地有肯定的局限性，所以就采納保護接零。即將電氣

設備正常情況下不帶電的金屬部分用金屬導體與系統中的零線連接起來,

當設備絕緣損壞碰殼時，就形成單相金屬性短路，短路電流流經相線零

線回路，而不經過電源中性點接地裝置，從而產生充足大的短路電流，

使過流保護裝置快速動作，切斷漏電設備的電源，以保障人身安全。其

保安效果比保護接地好。

保護接零適用于電源中性點直接接地的三相四線制低壓系統。

在該系統中，凡由于絕緣損壞或其它原因而可能呈現不安全電壓

的金屬部分，除另有規定外都應接零。應接零和不必接零的設備或部位

與保護接地相同。凡是由單獨配電變壓器供電的廠礦企業，應采納保護

接零方式。

2.2重復接地

運行閱歷表明，在接零系統中，零線僅在電源處接地是不夠安全

的。為此，零線還需要在低壓架空線路的干線和分支線的終端進行接地;

在電纜或架空線路引入車間或大型建筑物處，也要進行接地（距接地點

不超過50m者除外）；或在屋內將零線與配電屏、掌控屏的接地裝置相

連接，這種接地叫做重復接地。

假如短路點距離電源較遠，相線零線回路阻抗較大，短路電流較

小時，則過流保護裝置不能快速動作，故障段的電源不能即時切除，就

會使設備外殼長期帶電。此外，由于零線截面一般都比相線截面小，也

就是說零線阻抗要比相線阻抗大，所以零線上的電壓降要比相線上的電

壓降大，一般都要大于110V（當相電壓為220V時），對人體來說依舊

是很不安全的。

實行重復接地后，重復接地和電源中性點工作接地構成零線的并

聯支路，從而使相線零線回路的阻抗減小，短路電流增大，使過流保護

裝置快速動作。由于短路電流的增大，變壓器低壓繞組相線上的電壓相

應加添，從而使零線上的壓降減小，設備外殼對地電壓進一步減小，觸

電不安全程度大為減小。

在無重復接地的情況下，當零線斷線且在斷線處后面任一電氣設

備發生碰殼短路時，會使斷線處后面全部接零設備外殼對地電壓均接近

于相電壓（斷線處前面接零設備外殼對地電壓貌似于零），這是很不安

全的。

在接零系統中，即使沒有設備漏電，而是當三相負載不平衡時，

零線上就有電流，從而零線上就有電壓降，它與零線電流和零線阻抗成

正比。而零線上的電壓降就是接零設備外殼的對地電壓。在無重復接地

時，當低壓線路過長，零線阻抗較大，三相負載嚴重不平衡時，即使零

線沒有斷線，設備也沒有漏電的情況下，人體觸及設備外殼時，常會有

麻木的感覺。實行重復接地后，麻木現象將會減輕或除去。

從以上分析可知，在接零系統中，必需實行重復接地。（電工天

下）重復接地電阻不應大于10,當配電變壓器容量不大于lOOkVA,重

復接地不少于3處時，其接地電阻可不大于30。

零線的重復接地應充分利用自然接地體（直流系統除外）。

2.3采納保護接零應注意的幾個問題

保護接零能有效地防止觸電事故。但是在實在實施過程中，假如

稍有疏忽大意，依舊會導致觸電的不安全。

①嚴防零線斷線。

在接零系統中，當零線斷開后時，接零設備外殼就會呈現不安全

的對地電壓。實行重復接地后，設備外殼對地電壓雖然有所降低，但依

舊是不安全的。

因此，肯定要保護零線的施工及檢修質量，零線的連接必需牢靠,

零線的截面應符合規程要求。

為了嚴防零線斷開，零線上不允許單獨裝設開關或熔斷器。若采

納自動開關，只有當過流脫扣器動作后能同時切斷相線時，才允許在零

線上裝設過流脫扣器。

在同一臺配電變壓器供電的低壓電網中，不允許保護接零與保護

接地混合使用。必需把系統內全部電氣設備的外殼都與零線連接起來，

構成一個零線網絡.才能確保人身安全。