低压电力系统设计中保护接地方式的选择

李彦华

摘要：在电力系统的设计中，低压电力系统和我们的日常生活工作息息相关，电气设备、线路的损坏更易引发人身伤亡事故，其保护方式是否正确直接关系到人身安全。本文主要对低压配电系统的保护接地措施进行详细的分析，保证我们在设计过程中选择最佳的保护方式，确保生命安全。

关键词：低压配电系统;接地保护;接零保护

通过实践证明，采用保护接地是当前我国低压电力系统中的一种行之有效的安全保护措施。保护接地又分为接地保护和接零保护，两种不同的保护方式使用的客观环境不同，因此如果选择使用不当，不仅会影响保护性能，还会影响电网的供电可靠性。

一、接地保护

接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源。

1.1接线方式

接地保护是把正常情况下不带电，而在故障情况下可能带电的电气设备外壳、构架、支架通过接地和大地接连起来。保护接地的作用就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接，由于接地装置与人体构成并联电路，降低接点的对地电压，避免人体触电危险。

1.2接地保护的用途

接地保护的用途主要是指在低压配电系统中的电气设备在意外和破损的情况下，裸露在外的金属体带电，导致设备漏电的情况发生。在设备漏电的过程中通过保护接地将带电体与地面紧密连接起来，有效的阻止电流，限制意外漏电的强电流通过人体，确保人身安全和设备安全，杜绝意外电击事故的发生。

1.3接地保护的优点。

保护接地的最大优点一是能够对漏电设备的对地电压进行降低。二是能够减轻因为零线短路带来的危险。三是能够控制电阻的大小，只有控制电阻的大小才能把电流进行有效的分流，是一种瞬间的保护方式，利用这种短暂的延时，我们就可以有足够的优势进行第二次分流，能够有效的缩短时间，大大的降低了触电风险。

二、接零保护

接零保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。

2.1接线方式

接零保护的主要是把电气设备的金属外层与电网的零线相连接，这是一种重要的防护措施。这种方式通常会与保护装置相配合使用。在低于1000伏的低压电网中，如果电气设备的绝缘部分遭到破坏，或者因为其它别的原因使金属外壳带电，从而形成短路，线路上的漏电装置就会在很多短的的时间发生反应，立刻断电，这样能够有效的保护金属部分，使金属部分短时间的脱离危险电压。

2.2接零保护的用途

保护接零大多都在直接接地的供电电网中得以应用，这种直接接地的前提必须是中性点直接接地。主要是因为电器设备的绝缘体意外破损时都会采用的保护方式。这种方式大部分是通过发生的短路现象，从而形成较大的电流，配合相应的保护设施起到作用体现出来的，这样能够通过保护措施及时断电，防止人身触电，保证人身安全。

2.3接零保护的优点。

在日常中防止电器漏电的过程中，如果采用保护接地方式，就需要确保接地电阻大于4欧，只有接地的电阻大于4欧才能保证短路 的电流I=U/（R0+RG）=220/（4+4）=27.5（A）（R0是指工作接地电阻），为保证设备正常工作不受短路的影响和阻碍，必须使接地产生的短路电流是设备自动开关产生电流的1.25倍，要强调的是，这种电流必须不能小于1.25倍。保护接地方式的断开电流必须符合规定值，而通过上面的公式我们可以知道只有保护设备的电流值小于上面描述的数值，接地的保护设备才能正常的工作。而且由于电器的外壳存在电压的时间过长，也会给电器的操作人员带来新一轮的触电风险。如果采用保护接零方式就可以有效的避免保护接地方式的不足，工作人员只需要保证保护装置的正常工作，保证被击穿

的绝缘的部分所形成的电流远大于27.5A，这样就足以使装置在短时间内断开电源，从根源防止触电。由上可见，采用保护接零的效果更好，能够更好的消除触电危险。

2.4保护接零的应用局限性

在低压配电系统中，如果采用保护接地的方式就不能再用保护接零的方式。这两种保护方式不能同时存在，因为保护接地的线路外壳会与保护接零的线路外壳发生碰触，从而形成电位差，这种情况会十分危险。此外因为低压线路的供电线路比较长，零线断线的几率比较大，如果采用保护接零方式，万一断线，即使有一台设备的外壳带电，也会导致所有的设备全部存在带电的风险。另外采用保护接零方式还必须要利用其他的保护措施。

三、保護方式的选择

在低压配电系统中，保护接地方式和保护接零方式有着本质的不同。在具体应用过程中，对于采取哪种保护方式，需要根据供电系统采用的配电系统作为依据，对于公用配电网络采用 TT 系统时，则宜采用接地保护，对于公用配电网采用TN - C 系统时，则统一采用接零保护。作为两个独立的系统，TT 系统和 TN - C 系统都能够为客户提供单相和三相混合的电源，但两者无法实现相互替代，所选择的保护措施也各不相同。这主要是由于在同一配电系统中，当两种保护方式同时存在的情况下，采用接地保护的设备在发生相线碰壳故障时，零线的对地电压则会升高，这种情况下接零保护的设备则会带上同样高的电位，设备金属外壳会呈现出较高的对地电压，容易发生人身触电伤亡事故。这就要求在同一配电系统中，只能选择同一种保护方式。而且在具体应用过程中要正确对保护接地和保护接零的不同点进行区分，通过选择合理的保护方式来保证供配电系统安全、可靠的运行。

结语

接地保护方式和接零保护方式是低压配电系统中重要的技术方式，保证人身安全和电气设备的安全是它们的共同目的，本文详细介绍了接地保护方式和接零保护方式的用途，优点和局限性，希望通过对接地保护方式和接零保护方式的全面了解和分析，设计人员可以正确选用接地方式，减少人们触电的危险和设备的损坏，保证人们用电的安全和质量。

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