淺談低壓電網(wǎng)用電設(shè)備的保護(hù)接零

周迎春　胡志軍　何　瑛

[摘要]電氣設(shè)備的保護(hù)接地和保護(hù)接零是為了防止人體接觸絕緣損壞的電氣設(shè)各所引起的觸電事故而采取的有效措施。對保護(hù)接地與保護(hù)接零的選用及應(yīng)注意的問題等存在誤區(qū)，會導(dǎo)致在施工、維修時(shí)存在大量安全隱患。為確保用電安全，就低壓電網(wǎng)用電設(shè)備防觸電，采取保護(hù)接零應(yīng)注意的安全問題作如下介紹。

[關(guān)鍵詞]低壓用電設(shè)備保護(hù)接零安全注意事項(xiàng)

中圖分類號：TM7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671—7597(2009)0620029-01

一、保護(hù)接零

在中性點(diǎn)接地的電網(wǎng)中，由于單相對地電流較大，保護(hù)接地就不能完全避免人體觸電的危險(xiǎn)，將電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架與電網(wǎng)的零線相連接的保護(hù)方式叫保護(hù)接零。

二、保護(hù)接零的優(yōu)點(diǎn)

為防電器外殼帶電，若采用保護(hù)接地，在接地電阻RG符合要求不大于4歐姆的條件下，如果電器外殼帶上220V的電壓，則保護(hù)接地回路，短路電流I=u／(RO+RG)=220／(4+4)=27.5(A)，其中R0是變壓器中性點(diǎn)的接地電阻叫工作接地電阻。為了保證保護(hù)設(shè)備可靠的動作，接地短路電流不小于自動開關(guān)整定電流的1.25倍或?yàn)槿萁z熔斷電流的3倍，因此，上式中的短路電流僅能保證斷開整定電流不超過27.5／1.25、即22A的自動開關(guān)，或27.5／3、即9.2A的熔斷器，如果保護(hù)設(shè)備的額定電流值大于上述值，保護(hù)設(shè)備就不能迅速、可靠的動作。此時(shí)，電器設(shè)備外殼上將長期存在對地電壓，對操作電器的人員是非常危險(xiǎn)的。而采用保護(hù)接零，電器外殼絕緣擊穿時(shí)的短路電流遠(yuǎn)大于27.5(A)，只要合理選擇保護(hù)裝置的動作電流，當(dāng)絕緣擊穿造成單相短路，短路電流通常很大，足以使保護(hù)裝置迅速切斷電源，消除觸電的危險(xiǎn)。可見在接地電網(wǎng)中，為防止用電設(shè)各外殼帶電傷人，采用保護(hù)接零比采用保護(hù)接地效果好得多。

三、保護(hù)接地與保護(hù)接零的選用

按照我國《低壓用戶電氣安裝規(guī)程》中的規(guī)定，由低壓公用電網(wǎng)或農(nóng)村集體電網(wǎng)供電的電氣設(shè)備應(yīng)采用保護(hù)接地，不得采用保護(hù)接零。這是因?yàn)楣秒娋W(wǎng)和農(nóng)村集體電網(wǎng)，低壓線路的維護(hù)水平較低，供電線路長，零線斷線的可能性存在，若采用保護(hù)接零，萬一零線斷線，一臺用電設(shè)備外殼帶電，此低壓系統(tǒng)的所有用電設(shè)備都帶電，是非常危險(xiǎn)的。所以規(guī)程要求采用保護(hù)接地。

四、保護(hù)勢接零注意事項(xiàng)

1電源中性點(diǎn)接地良好、零線運(yùn)行可靠采用保護(hù)接零，系統(tǒng)的工作接地必須可靠，即電源中性點(diǎn)必須有良好的接地，其接地電阻應(yīng)在4Ω以下。除單相回路的工作零線外，三相四線制線路的零線上不能安裝容斷器和開關(guān)。一是防止零線回路斷開時(shí)，出現(xiàn)相電壓而引起觸電事故：二是防止零線回路斷開時(shí)，因三相負(fù)載不平衡引起相電壓不對稱，損壞電器。

2工作零線必須重復(fù)接地。為了防止工作零線回路斷開，除中性點(diǎn)有良好的接地外，還必須將工作零線重復(fù)接地。按照《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ6583)規(guī)定。中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，在架空線路的干線和分支線的終端及沿線一公里處零線應(yīng)重復(fù)接地，每一重復(fù)接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于10歐，工作接地電阻允許為10歐的場合，每一重復(fù)接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于30歐，但重復(fù)接地不得小于3處。否則零線萬一發(fā)生斷線，在零線回路上的接零設(shè)備中，只要有一臺外殼帶電，則全部設(shè)備的外殼都呈現(xiàn)大約等于相電壓的對地電壓，這是十分危險(xiǎn)的。另外，重復(fù)接地是保護(hù)接零系統(tǒng)中不可缺少的安全技術(shù)措施，其作用有以下四點(diǎn)：一是降低漏電設(shè)備的對地電壓；二是減輕了零干線斷線的危險(xiǎn){三是當(dāng)線路、設(shè)備發(fā)生對地短路時(shí)，由于重復(fù)接地與工作接地并聯(lián)，降低了接地電阻，增加短路電流，加速保護(hù)裝置動作速度，縮短事故持續(xù)時(shí)間；四是因重復(fù)接地對雷電流的分流作用，改善了架空線路的防雷性能，有利于限制雷電過電壓。

3零線截面不得小于相線截面的二分之一，除單相負(fù)荷外，正常時(shí)零線中沒有電流或只有很小的不平衡電流，所以截面可以比相線小。但從零線保護(hù)的安全和可靠出發(fā)，為使故障時(shí)有足夠的短路電流促使保護(hù)裝置迅速動作和降低故障時(shí)的零線對地電壓，零線阻抗應(yīng)盡量小。為此零線應(yīng)有足夠的面積。一般在滿足線路單相負(fù)荷要求的前提下，零線截面不得小于相線截面的二分之一。電器保護(hù)零線還應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，采用銅線時(shí)不得小于1.5平方毫米；采用鋁線時(shí)不得小于2，5平方毫米；裸線明敷時(shí)，還應(yīng)分別加大到4平方毫米和6平方毫米。

4設(shè)備的保護(hù)零線與工作零線連接要可靠設(shè)備的保護(hù)零線與工作零線，連接必須牢靠，保證接觸良好。保護(hù)零線應(yīng)該接在設(shè)備的專用接地螺絲上：必要時(shí)可加彈簧墊圈或焊接。接零線最好不使用鋁線。設(shè)備的保護(hù)零線與工作零線的連接部位，應(yīng)接在不易受到機(jī)械損傷的地方。設(shè)備的保護(hù)零線必須通過易受到機(jī)械損傷的地方時(shí)應(yīng)對保護(hù)零線妥善保護(hù)。同時(shí)，要經(jīng)常檢查保護(hù)零線，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)排除。

5單相負(fù)荷線路保護(hù)零線不得借用工作零線在接三眼插座時(shí)，不準(zhǔn)將插座上接電源零線的孔同保護(hù)零線的孔串聯(lián)，否則，如果接零線路松落或折段，將會使設(shè)備金屬外殼帶電或當(dāng)零線與火線接反時(shí)使外殼帶電。三眼插座的正確接法是：將插座上接電源中線，即工作零線的孔同保護(hù)零線的孔用兩根導(dǎo)線并聯(lián)接到公用工作零線上。也就是有單相負(fù)荷的線路，保護(hù)零線不得借用工作零線。另外，所有電器的保護(hù)零線不得串聯(lián)，而應(yīng)當(dāng)直接連于公用工作零線。

6同一低壓電網(wǎng)中不允許保護(hù)接地與保護(hù)接零混用，否則，當(dāng)接地設(shè)備發(fā)生碰殼故障時(shí)，使零線電位升高，其接觸電壓可達(dá)到相電壓的數(shù)值，這就增大了觸電的危險(xiǎn)性。

7必須按照安全要求選擇和整定保護(hù)設(shè)備(熔斷器或斷路器)的額定電流采用保護(hù)接零的低壓電網(wǎng)，必須按照安全要求選擇和整定保護(hù)設(shè)備的額定電流。保護(hù)接零實(shí)質(zhì)上就是當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)，借零線形成單相回路，使漏電流加大為短路電流迫使線路上的保護(hù)裝置迅速動作而切斷電源。因此，保護(hù)接零必須有可靠的短路保護(hù)或過電流保護(hù)裝置相配合。各種保護(hù)裝置必須按照安全要求選擇和整定，以提高保護(hù)接零的可靠性。保護(hù)裝置動作后必須查清故障點(diǎn)和故障原因，特別應(yīng)注意保護(hù)零線及其連接處在故障短路是時(shí)是否受到損壞。

8用電設(shè)各采用保護(hù)接零防觸電并非萬無一失，用電設(shè)備采用保護(hù)接零，只能消除電器的外殼與電源的火線連接的嚴(yán)重故障，不能排除電器外殼的漏電故障，所以電器外殼在采用保護(hù)接零的同時(shí)，還應(yīng)采取其他保護(hù)措施消除電器外殼的漏電故障，目前常用的方法是安裝電流型漏電保護(hù)器。

總之，保護(hù)接零具有許多優(yōu)點(diǎn)，在選擇時(shí)應(yīng)該注意不同的環(huán)境，運(yùn)行條件，以保證人身和設(shè)備的安全。