保护接地与保护接零的基本原理和不能混用的原因

团队的补充2011-04-14 22:24
以下内容也许对你有帮助
一、保护接地的基本原理和适用范围
在中性点不接地的三相三线制供电系统中，当电气设备的绝缘损坏使外壳带电时，接地短路电流经接地体和人体同时流过。

由于人体的电阻RR（1700Ω）要比接地电阻RD（4Ω）大数百倍，流经人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。

当接地电阻极小（小于4Ω）时，流过人体电流几乎等于零。

另外，由于接地电阻很小，接地短路电流流过时，所产生的压降也很小，故外壳对大地的电压是很低，人站在大地上去碰触外壳时，人体所承受的电压很低，不会有危险。

显然，在中性点不接地的系统中，采用保护接地可以有效地防止或减轻间接触电的危险。

在中性点直接接地系统中采用保护接地措施后，一旦电气设备发生碰壳故障，此时故障电流的流经路径为：电源（如U相）——故障设备的外壳——保护接地体RR——大地——中性点接地体RR——回到电源中性点。

若此时恰好有人触及故障设备的外壳，就相当于人体电阻RR并联在保护接地电阻RD两端，此时，可求得接地故障电流IG为：
应注意的是，在大多数情况下，27.5A的故障电流是不足以使电路的过流保护装置（如熔断器、自动开关的脱扣器等）动作的，这将使得用电设备外壳上长期存在110V的对地电压，对人体是很不安全的。

二、保护接零的基本原理和适用范围
在广泛使用的三相四线制系统中采用保护接地是不安全的。

如上述在大型超市的冷藏柜中采用保护接地，一旦发生漏电事故，冷藏柜上就会长期带有110V的对地电压，形成事故隐患，危及顾客的安全。

那么，这种情况下应该采用哪种保护措施才是正确的呢？实际上，我国的低压配电网大多采用中性点直接接地的三相四线制380/220V系统。

在这种系统中，应该采
用保护接零作为防止间接触电的安全技术措施。

所谓的保护接零，就是把电气设备平时不带电的外露可导电部分与电源中性线N连接起来。

保护接零的基本原理如下：电机正常工作时，零线不带电压，由于电机外壳是与电源零线连接的，人体触摸设备外壳等于触摸零线，并无触电危险。

当电机发生“碰壳”故障时，其金属外壳将相线与零线直接接通，单相接地故障遂成为单相短路，因为零线阻抗很小（如截面为6mm2的绝缘铝导线，每百米阻抗不大于0.6Ω），短路电流可达电机额定电流的几倍甚至几十倍，在大多数情况下足以使安装在线路上的熔断器或其他过流保护装置动作，从而切断电源。

另外，人们还在努力探讨如何在保护接地的基础上加以改进，使之能够在三相四线制线路上使用。

首先，若设法降低保护接地电阻，设备的对地电压也会相应下降，同时还能增大短路电流，促使过流保护装置动作。

但是，进一步减小接地电阻值，势必增加接地装置的费用和工程难度，实际上也很难实现（要求降到0.78Ω以下）。

所以，在电气安全技术的发展史上，人们曾对保护接地在中性点直接接地电网中的应用持否定态度。

近年来，随着高灵敏度电流型漏电保护器的推广使用，大大放宽了对接地电阻值的要求（如目前漏电保护器的动作电流通常为30mA，RD≤UD/ID=36V/0.03A=1200Ω，一般取
RD=100Ω，这是很容易满足的）。

换句话说，保护接地作为安全保护措施已被应用于中性点直接接地的三相四线制电网中，并被称为“TT系统”，其保护原理是：一旦有电机发生“碰壳”故障，且漏电电流超过30mA，则漏电保护器能在0.1s内切断电源，从而保证人身的安全。

综上所述，保护接地和保护接零这两种保护方式，从保护原理到适用范围，都有着根本区别。

因此，实际使用中要特别注意选择恰当的保护方式，否则极易造成事故隐患。

在中性点不接地的电网中，应采用保护接地措施；在中性点直接接地的低压电网中，应采用保护接零作为
安全措施。

而加装漏电保护器之后，电气设备也可采用保护接地，同样可以起到很好的安全保护作用，而且是当前的一种发展趋势。