電力系統(tǒng)及電力設(shè)備保護(hù)接地和保護(hù)接零的探討

溫曉佳

摘要：電是社會(huì)生產(chǎn)和人們生活不可缺少的能源。當(dāng)前，人們的安全用電意識(shí)也在不斷增強(qiáng)，在電力系統(tǒng)以及電力設(shè)備中也應(yīng)用了一些安全用電的保護(hù)措施，保護(hù)接地和保護(hù)接零就是一種比較常用的保護(hù)措施。本文將對(duì)電力系統(tǒng)以及電力設(shè)備中的保護(hù)接地和保護(hù)接零進(jìn)行研究，探討在保護(hù)措施中保護(hù)接地和保護(hù)接零的區(qū)別、混淆危害以及注意事項(xiàng)方面的內(nèi)容，為保護(hù)接地和保護(hù)接零的正確使用提供一些參考

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;保護(hù)接地;保護(hù)接零。

前言：在電氣設(shè)備安裝、調(diào)試、檢查、驗(yàn)收過(guò)程中，為保證電氣設(shè)備安全可靠工作，防止電氣工作中的觸電事故發(fā)生，確保人員生命安全和電氣設(shè)備運(yùn)行安全，電氣設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造及安裝維護(hù)時(shí)，均應(yīng)在安全技術(shù)上滿足接地或接零要求。

一、保護(hù)接地工作原理

電氣設(shè)備裝設(shè)保護(hù)接地后，設(shè)備不帶電金屬部分對(duì)地電阻變小，當(dāng)設(shè)備漏電時(shí)，形成漏電電流，由于人體電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接地電阻，此時(shí)，流過(guò)人體的電流實(shí)際是接地電阻與人體電阻的并聯(lián)分流。如果接地電阻為4歐，人體電阻為1700歐，則流過(guò)人體的電流為0.31毫安，屬于安全電流范圍。因此保護(hù)接地是有效保護(hù)設(shè)備漏電引起設(shè)備外殼帶電的防觸電措施。

二、保護(hù)接零工作原理

電氣設(shè)備裝設(shè)保護(hù)接零后，當(dāng)電氣設(shè)備漏電時(shí)，形成相線對(duì)中性線的單相短路回路，因該回路內(nèi)部不包含工作接地電阻和保護(hù)接地電阻，整個(gè)回路的阻抗很小，因此故障電流很大，使熔絲熔斷、保護(hù)裝置或自動(dòng)開(kāi)關(guān)在很短的時(shí)間跳閘，從而切斷電源，保障人身安全。但是，在發(fā)生短路至保護(hù)裝置跳閘切斷電源的時(shí)間內(nèi)，人體觸及設(shè)備外殼扔有觸電危險(xiǎn)。因此，保護(hù)接零的有效性關(guān)鍵在于熔絲、保護(hù)裝置能否在設(shè)備漏電后靈敏動(dòng)作，迅速切斷。

三、保護(hù)接地和保護(hù)接零的區(qū)別

（一）保護(hù)原理不同

從原理方面來(lái)分析：保護(hù)接地：①保護(hù)接地是對(duì)電力設(shè)備漏電后的對(duì)地電壓限制在安全用電的范圍，如果當(dāng)一相絕緣被破壞造成電力設(shè)備的金屬外殼處于帶電狀態(tài)時(shí)，沒(méi)有設(shè)置接地保護(hù)，則該電力設(shè)備的金屬外殼由于存在對(duì)地電壓而比較危險(xiǎn)，在這個(gè)時(shí)候，如果有人接觸到這個(gè)有對(duì)地電壓的電力設(shè)備金屬外殼上，就會(huì)導(dǎo)致電流從人體經(jīng)過(guò)引發(fā)嚴(yán)重的觸電事故。而采用了保護(hù)接地的電力設(shè)備，如果再出現(xiàn)因一相絕緣被破壞造成該設(shè)備金屬外殼帶電，人接觸到這個(gè)電力設(shè)備的帶電金屬外殼，則會(huì)形成人體兩條回路，流經(jīng)人體的電流便會(huì)非常小，并不會(huì)對(duì)人體造成什么危害。②作為一種重要的電力安全保護(hù)措施，在一部分低壓中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)以及高壓、低壓不接地電網(wǎng)中應(yīng)用比較多，這些電網(wǎng)中，會(huì)因?yàn)榻^緣破損以及其他因素造成觸電事故的對(duì)地電壓的金屬外殼，支架、框架以及架構(gòu)等金屬部分都需要設(shè)置接地保護(hù)，有特殊規(guī)定的除外。與保護(hù)接地相比較，保護(hù)接零也是一種應(yīng)用較廣的電力安全措施，主要在三相四線和三相五線制的中性點(diǎn)直接接地的低壓供電系統(tǒng)中應(yīng)用。

（二）線路結(jié)構(gòu)不同

從線路結(jié)構(gòu)方面來(lái)講，保護(hù)接地和保護(hù)接零是存在區(qū)別的，保護(hù)接地的保護(hù)系統(tǒng)中包含相線，如三相的電動(dòng)機(jī)只需要做好設(shè)備接地保護(hù)，無(wú)需采用中性線。而保護(hù)接零的保護(hù)系統(tǒng)中保護(hù)零線是必須存在，不能缺少的，一些情況下則需要將工作零線和保護(hù)零線分開(kāi)進(jìn)行架設(shè)，需要注意的是，保護(hù)接零是不能與熔斷器與開(kāi)關(guān)連接的。

（三）應(yīng)用范圍不同

保護(hù)接地應(yīng)用范圍在經(jīng)阻抗接地或者中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)中，適合應(yīng)用保護(hù)接地。采用保護(hù)接地進(jìn)行保護(hù)，被保護(hù)系統(tǒng)中除了另行規(guī)定的，其余正常不帶電而絕緣損壞或者因其他因素影響就會(huì)帶電的金屬部分都需要接地，如電機(jī)、變壓器以及照明器具外殼底座等都需要設(shè)置接地。而處于干燥場(chǎng)所，如交流、直流額定電壓不大于127V和110V的電力設(shè)備外殼，除特殊規(guī)定以外，可以不設(shè)置接地[1]。保護(hù)接零應(yīng)用范圍保護(hù)接地存在一定程度的局限性，采用保護(hù)接零其實(shí)也是對(duì)保護(hù)措施的一種完善。三相四線制的電源中性直接進(jìn)行接地的低壓電力系統(tǒng)中適合應(yīng)用保護(hù)接零，在被保護(hù)的系統(tǒng)中，除了另行規(guī)定的，其余絕緣損壞或者其他因素影響就會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓的金屬部分都應(yīng)接零保護(hù)。接零和可不接零的設(shè)備與保護(hù)接地的接地和不接地基本一致。需要注意的是，單獨(dú)配電變壓器進(jìn)行供電的廠礦企業(yè)必須采取保護(hù)接零措施。

四、接地與接零混用的危害

（一）同一系統(tǒng)中混用同一系統(tǒng)中應(yīng)用保護(hù)接地和保護(hù)接零，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)混用的現(xiàn)象。將保護(hù)接地和保護(hù)接零混用，不僅影響保護(hù)措施的保護(hù)作用，還會(huì)存在一定的安全隱患。如當(dāng)同一系統(tǒng)中兩者混用時(shí)，設(shè)備外殼已經(jīng)接地出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時(shí)，其造成的電流是比較有限的不能熔斷電熔器的，此時(shí)漏電設(shè)備外殼都會(huì)帶有110V的電，使得零線也會(huì)帶有110V的電，從而其他接零保護(hù)設(shè)備也存在這種情況，進(jìn)而就會(huì)增加事故風(fēng)險(xiǎn)。所以同一系統(tǒng)中的保護(hù)措施是不能混合使用的[2]。

（二）錯(cuò)誤地采用保護(hù)接零在三相四線制的配電系統(tǒng)中，如果電源中性點(diǎn)不接地采用保護(hù)接零則是一種錯(cuò)誤的做法。保護(hù)接零多使用在中性點(diǎn)直接接地的配電系統(tǒng)中，而在電源中性點(diǎn)不接地時(shí)，采用保護(hù)接零，如果一相線接地出現(xiàn)問(wèn)題，該系統(tǒng)還能暫時(shí)運(yùn)行，此時(shí)地和接地的相線是等電位的，而與零線連接的電力設(shè)備外殼的對(duì)地電壓則與接地相線由接地點(diǎn)至電源中性點(diǎn)間的電壓值是一致的，這就會(huì)造成很大的風(fēng)險(xiǎn)。

五、保護(hù)接地和保護(hù)接零應(yīng)用注意事項(xiàng)

同一配電系統(tǒng)中不能同時(shí)使用保護(hù)接地和保護(hù)接零，只能使用同一種保護(hù)措施。嚴(yán)防電源中性點(diǎn)接地線斷開(kāi)保護(hù)接零措施是應(yīng)用在電源中性點(diǎn)直接接地的低壓配電系統(tǒng)中的，如果電源中性點(diǎn)接地處于斷開(kāi)狀態(tài)，那么保護(hù)接零措施的保護(hù)作用也就不存在了，一旦該系統(tǒng)中出現(xiàn)接地或者設(shè)備外殼觸碰，就會(huì)造成接零設(shè)備的外殼對(duì)地電壓與相電壓比較接近，這就會(huì)造成很大的安全隱患。因此，采用保護(hù)接零措施的系統(tǒng)，應(yīng)注意檢查電源中性點(diǎn)接地情況，一旦發(fā)現(xiàn)電源中性點(diǎn)接地接觸不良或者接地線斷掉，就要及時(shí)采取措施進(jìn)行處理[3]。

結(jié)語(yǔ)：電氣設(shè)備保護(hù)接地和保護(hù)接零正確與否關(guān)系到人身安全和設(shè)備安全，正確區(qū)分電氣設(shè)備的保護(hù)接地和保護(hù)接零，掌握二者的原理、相關(guān)要求及應(yīng)用范圍，才能給電氣設(shè)備裝設(shè)正確的保護(hù)方式，發(fā)現(xiàn)和解決電氣設(shè)備保護(hù)接地和保護(hù)接零的問(wèn)題，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行及人身安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫欣強(qiáng).低壓配電系統(tǒng)中的保護(hù)接地和保護(hù)接零問(wèn)題[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（19）：187-188.

[2]楚德全，趙建飛.電力系統(tǒng)接地與接零技術(shù)的安全分析[J].山東煤炭科技，2013（2）：200-202.

[3]宋承杰.保護(hù)接地和保護(hù)接零在供電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2012（5）：127-127.

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