浅谈电力系统中的接地和接零

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　　 1.1 变压器中性点接地系统的优缺点：

　　 （1）优点：对电源中性点接地系统，若发生某单相接地，另两相电压不升高，这样可使整个系统绝缘水平降低；另外，单相接地会产生较大的短路电流Is ，从而使保护装置（继电器、熔断器等）迅速准确地动作，提高了保护的可靠性。

　　 （2）缺点：对电源中性点接地系统，由于单相短路电流Is 很大，开关及电气设备等要选择较大容量，并且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等；

　　 1.2 变压器中性点不接地系统的优、缺点：

　　 （1）优点：对变压器中性点不接地系统，由于限制了单相接地电流，对通讯的干扰较小；另外单相接地可以运行一段时间，提高了供电的可靠性。

　　 （2）缺点：对变压器中性点不接地系统，当一相接地时，另两相对地电压升高 倍，易使绝缘薄弱地方击穿，从而造成两相接地短路。

　　 2 各种电压等级供电线路的接地方式

　　 （1）在110kv及以上的高压或超高压系统中，一般采用中性点接地系统，其目的是为了降低电气设备绝缘水平，免除由于单相接地后继续运行而形成的不对称性。

　　 （2）工厂供电系统采用电压在1kv~35kv，一般为中性点不接地系统，因工厂供电距离短，对地电容小（Xc大），单相接地电流小，这样可以运行一段时间，提高了系统的稳定性和供电可靠性，对通讯干扰小等优点。在煤矿井下，我国、西德等国禁止中性点接地，其主要目的是为安全，减小了单相接地电流，但即使小的单相接地电流，煤矿井下也不允许存在，因此在煤矿井下，安装有检漏继电器，就是当电网对地绝缘阻抗降低到危险值或人触及一相导体或电网一相接地时，能很快地切断电源，防止触电、漏电事故，提前切断故障设备。

　　 （3）1kv以下的供电系统（380/220伏），除某些特殊情况下（井下、游泳池），绝大部分是中性点接地系统，主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险。

　　 3 电气设备的保护接地

　　 3.1 保护接地

　　 将电气设备的金属外壳通过接地线与接地体相接，其原理是分流原理（如图1）。由于人体电阻Rr远大于接地电阻Rd，所以Ir《Id。保护接地,适应于变压器中性点不接地的供电系统中。但在干燥场所，交流电压50V及以下，或直流电压110V及以下的电气设备，金属外壳可不接地；在干燥且有木质、沥青等不良导电地面的场所，交流额定电压380V及以下，或直流额定电压440V及以下的电气设备金属外壳，除另有规定外（在爆炸危险场所仍应接地），可不接地。

　　 电气设备在高处时，不应采取保护接地措施，否则会把大地电位引向高处，反而增加触电危险。

　　 3.2 保护接地时应注意问题

　　 由同一变压器（中性点不接地）供电系统中各电气设备不应分别接地，而应形成一个保护接地系统。这样做不仅降低了接地电阻，而且也防止了不同电气设备的不同相，同时碰壳（接地）所带来的危险。形成保护接地系统后，这时两相短路电流主要通过接地网流通，因而提高了两相短路电流的数值，保证过流保护装置可靠动作。

　　 4 电气设备保护接零

　　 4.1 保护接零

　　 由于低电压网（380V/220V）中性点不接地只有个别场合，如矿井、游泳池等，而一般低压电网都采用了中性点接地的三相四线制供电系统。在这种电网中工作的设备，其金属外壳要与零线紧密相接，即保护接零，如图2所示。保护接零的目的，也是为了保证安全，当设备发生一相碰壳时，则造成单相短路，使保护装置迅速动作，切断故障设备。

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　　 按中性线与保护线的组合情况，保护接零分以下三种情况：

　　 （1）整个系统中性线N与保护线PE是合一的，如图2，通常适用于三相负荷比较平衡且单相负荷容量较小的场所。

　　 （2）整个系统中性线N与保护线PE是分开的，如图3。即将设备外壳接在保护线PE上，在正常情况下保护线上没有电流流过，所以设备外壳不带电。

　　 （3）系统中的一部分采用中性线与保护线合一的，局部采用专设的保护线。

　　 4.2 保护接零应注意问题：

　　 （1）由同一台发电机或同一台变压器供电的线路，不允许有的设备保护接地，有的设备保护接零。

　　 （2）沿零线上把一点或多点再行接地，即重复接地。以确保护接地装置的可靠。但重复接地只能起到平衡电位的作用，因此，中性线尽量避免断裂，对中性线要求精心施工，注意维护。

　　 5 结束语

　　 电源中性点的接地方式及用电设备保护接地、保护接零的归类分析，对不同电压等级的电力网怎样合理供电及电气设备的安全使用有现实意义。

　　 在电力系统中，由于电气装置绝缘老化、磨损或被过电压击穿等原因，都会使原来不带电的部分 ( 如金属底座、金属外壳、金属框架等 ) 带电，或者使原来带低压电的部分带上高压电，这些意外的不正常带电将会引起电气设备损坏和人身触电伤亡事故。为了避免这类事故的发生，通常采取保护接地和保护接零的防护措施。下面就谈谈有关保护接地和保护接零的问题。

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