浅谈保护接零在低压电器中的应用

邹洪喜

摘 要：随着科学技术的发展，电气设备得到广泛使用，同时使用的安全性受到人們的关注，为此，本文从保护接零的角度进行阐述，首先分析保护接零的优点，然后论述保护接地与保护接零的选用，最后提出保护接零注意事项，进而为应用保护接零提供参考。

关键词：保护接零；保护接地；措施

在使用电气设备的过程中，为了防止人体与破损的绝缘部位发生接触引发触电事故，需要采用保护接地、保护接零等措施对电气设备进行管理。但是，在社会实践中，人们在选用保护接地、保护接零方面存在一些误区，增加了施工、维修的危险性。为了确保用电的安全性，现就低压电器保护接零注意的安全问题作如下介绍。

一、保护接零的优点

所谓保护接零就是将电气设备的金属外壳、构架等部位与电网的零线进行连接。在电网中，如果通过中性点接地的方式进行保护，在这种情况下，由于单相对地电流过大，进而难以确保人体不受触电的危害。

在日常生活中，为了防止电器外壳带电，采用接地措施进行保护，当接地电阻低于4欧时，此时如果电器的外壳带有220V的电压，则对接地回路进行保护，按照公式I=U/（RO+RG），那么短路电流为27.5A。其中，Ro代表变压器中性点的接地电阻，一般将Ro称为工作接地电阻。

为了确保保护设备及时有效的保护动作，通常情况下，需要调整接地短路电流，一般按照自动开关整定电流的1.25倍进行处理，或者按照3倍的溶丝熔断电流进行处理。通过计算，当整定电流小于27.5/1.25时，这时短路电流能够断开。对于保护设备来说，如果额定电流值大于上述值，那么保护设备就不能及时有效地进行保护动作。此时，电器设备外壳上将会存在对地电压，并且电压存续时间比较长，同时电器操作人员将会受到这种电压的威胁。

如果采用保护接零的方式对电器设备进行保护处理，那么短路电流（击穿电器外壳绝缘的电流）一般大于27.5A，只要对保护装置的动作电流进行科学合理的选择设置。如果单相短路是由绝缘击穿引发，并且短路电流比较大，在这种情况下，电源完全可以被保护装置迅速切断，进而在一定程度上最大限度地避免触电危险。综上所述，在接地电网中，与保护接地方式相比，保护接零方式在规避用电设备外壳带电伤人风险方面优越性更加突出。

二、选用保护接地与保护接零

在我国，对于低压公用电网、农村集体电网来说，需要按照《低压用户电气安装规程》的相关规定，需要利用保护接地的方式保护供电电气设备，但是不能用保护接零的方式对这些电气设备进行保护处理。这是因为，在低压线路维护水平方面，公用电网和农村集体电网比较低，并且供电线路比较长，当零线断线时，如果采用保护接零方式，必然造成低压系统的用电设备带电，这种现象是非常危险的。所以，在《低压用户电气安装规程》中明确要求采用保护接地方式。

三、保护接零注意事项

1）采用保护接零的条件。在实际运行过程中，如果电源中性点接地良好，并且零线能够可靠运行，此时可以采用保护接零的方式进行处理。在工作接地方面，系统必须可靠，并且接地电阻小于4欧。

在单相回路中，可以将熔断器和开关安装在工作零线上。但是，不能将相应的熔断器和开关安装在三相四线制线路的零线上，其原因主要是：

a.如果零线回路被断开，那么将会引发相电压，进而在一定程度上引起触电事故；

b.如果零线回路被断开，由于三相负载处于平衡状态，在这种情况下，将会影响相电压的对称性，进而损坏电器。

2）工作零线重复接地。在工作中，对于工作零线回路来说，为了避免出现断开现象，一方面对中性点接地处理，另一方面对工作零线进行重复接地处理。在电网中，按照《工业与民用电力装置的接地设计规范》的规定，如果中性点直接接地，那么架空线路的干线、分支线的终端需要进行重复接地处理，同时管理沿线一公里处的零线，在接地电阻方面，每一重复接地装置要小于10欧。如果工作接地电阻为10欧，如果重复接地装置的接地电阻小于30欧，并且重复接地数量超过3处。否则，如果零线断线，对于接零设备（处于零线回路）来说，只要设备外壳带电，那么所有设备的外壳均会带电，并且所带电压与对地电压相等，出现这种现象非常危险。

3）零线的截面面积不得小于相线的二分之一。在电网系统中，零线通常情况下不会带电，或者电流很小，单相负荷除外，与相线相比，所以零线的截面比较小。但是，从安全性、可靠性的角度来说，对于零线保护来说，可以将零线阻抗设置得应尽量小，这样在发生故障时，可以有足够大的短路电流刺激保护装置及时、准确地动作，进而在发生故障时，可以有效地降低零线的对地电压。所以，零线的截面面积要适当的增大。在线路中，当满足单相负荷要求时，那么在截面面积方面，零线要大于相线的二分之一。

4）设备的保护零线与工作零线要牢固连接，导线在实际使用过程中，只有连接牢靠，导线之间接触才能确保良好性。对于保护零线来说，需要在设备的专用接地螺丝上连接保护零线，必要的情况下，可以适当增加弹簧垫圈或者进行焊接处理，进一步确保彼此之间连接的良好性。另外，最好不使用铝线对接零线进行处理。在不易受到机械损伤的地方设置设备的保护零线与工作零线的连接部位。

5）单相负荷线路不得借用工作零线取代保护零线。对于插座上接电源零线的孔来说，在连接三眼插座的过程中，不准将其余保护零线的孔进行串联处理，也就是不得借用工作零线取代保护零线。在连接三眼插座时，一般遵守下列原则：将插座上接电源中线，也就是按照并联的方式，用两根导线将工作零线的孔与保护零线的孔接到公用工作零线上。

6）在同一低压电网中，保护接地与保护接零不能混合使用。否则，如果接地设备发生故障，零线电位就会被升高。对于电压来说，其接触电压与相电压相当，使得触电的危险性进一步增加。

7）在选择、整定保护设备的额定电流时，必须严格遵守安全要求。保护接零从本质上说，就是当用电设备发生漏电事故时，通过零线可以形成回路，使漏电流进一步增大，通过增大电流在一定程度上刺激保护装置切断电源。

8）采用保护接零对用电设备进行管理，并不能完全做到防触电。电器外壳与电源火线连接引发的严重故障，通过保护接零的方式可以进行避免，如果电器外壳引发的漏电故障，通过保护接零的方式不能排除，为了消除电器外壳的漏电故障，需要配合其他的保护措施。

四、结论

综上所述，保护接零的优点比较突出，在选择接地方式时需要对环境、运行条件等因素进行综合分析，进而最大限度地确保人员、设备的安全性。

参考文献：

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