电力系统及电力设备保护接地和保护接零的探讨

温晓佳

摘要：电是社会生产和人们生活不可缺少的能源。当前，人们的安全用电意识也在不断增强，在电力系统以及电力设备中也应用了一些安全用电的保护措施，保护接地和保护接零就是一种比较常用的保护措施。本文将对电力系统以及电力设备中的保护接地和保护接零进行研究，探讨在保护措施中保护接地和保护接零的区别、混淆危害以及注意事项方面的内容，为保护接地和保护接零的正确使用提供一些参考

关键词：电气设备;保护接地;保护接零。

前言：在电气设备安装、调试、检查、验收过程中，为保证电气设备安全可靠工作，防止电气工作中的触电事故发生，确保人员生命安全和电气设备运行安全，电气设备在设计、制造及安装维护时，均应在安全技术上满足接地或接零要求。

一、保护接地工作原理

电气设备装设保护接地后，设备不带电金属部分对地电阻变小，当设备漏电时，形成漏电电流，由于人体电阻远远大于接地电阻，此时，流过人体的电流实际是接地电阻与人体电阻的并联分流。如果接地电阻为4欧，人体电阻为1700欧，则流过人体的电流为0.31毫安，属于安全电流范围。因此保护接地是有效保护设备漏电引起设备外壳带电的防触电措施。

二、保护接零工作原理

电气设备装设保护接零后，当电气设备漏电时，形成相线对中性线的单相短路回路，因该回路内部不包含工作接地电阻和保护接地电阻，整个回路的阻抗很小，因此故障电流很大，使熔丝熔断、保护装置或自动开关在很短的时间跳闸，从而切断电源，保障人身安全。但是，在发生短路至保护装置跳闸切断电源的时间内，人体触及设备外壳扔有触电危险。因此，保护接零的有效性关键在于熔丝、保护装置能否在设备漏电后灵敏动作，迅速切断。

三、保护接地和保护接零的区别

（一）保护原理不同

从原理方面来分析：保护接地：①保护接地是对电力设备漏电后的对地电压限制在安全用电的范围，如果当一相绝缘被破坏造成电力设备的金属外壳处于带电状态时，没有设置接地保护，则该电力设备的金属外壳由于存在对地电压而比较危险，在这个时候，如果有人接触到这个有对地电压的电力设备金属外壳上，就会导致电流从人体经过引发严重的触电事故。而采用了保护接地的电力设备，如果再出现因一相绝缘被破坏造成该设备金属外壳带电，人接触到这个电力设备的带电金属外壳，则会形成人体两条回路，流经人体的电流便会非常小，并不会对人体造成什么危害。②作为一种重要的电力安全保护措施，在一部分低压中性点直接接地的电网以及高压、低压不接地电网中应用比较多，这些电网中，会因为绝缘破损以及其他因素造成触电事故的对地电压的金属外壳，支架、框架以及架构等金属部分都需要设置接地保护，有特殊规定的除外。与保护接地相比较，保护接零也是一种应用较广的电力安全措施，主要在三相四线和三相五线制的中性点直接接地的低压供电系统中应用。

（二）线路结构不同

从线路结构方面来讲，保护接地和保护接零是存在区别的，保护接地的保护系统中包含相线，如三相的电动机只需要做好设备接地保护，无需采用中性线。而保护接零的保护系统中保护零线是必须存在，不能缺少的，一些情况下则需要将工作零线和保护零线分开进行架设，需要注意的是，保护接零是不能与熔断器与开关连接的。

（三）应用范围不同

保护接地应用范围在经阻抗接地或者中性点不接地电力系统中，适合应用保护接地。采用保护接地进行保护，被保护系统中除了另行规定的，其余正常不带电而绝缘损坏或者因其他因素影响就会带电的金属部分都需要接地，如电机、变压器以及照明器具外壳底座等都需要设置接地。而處于干燥场所，如交流、直流额定电压不大于127V和110V的电力设备外壳，除特殊规定以外，可以不设置接地[1]。保护接零应用范围保护接地存在一定程度的局限性，采用保护接零其实也是对保护措施的一种完善。三相四线制的电源中性直接进行接地的低压电力系统中适合应用保护接零，在被保护的系统中，除了另行规定的，其余绝缘损坏或者其他因素影响就会出现危险电压的金属部分都应接零保护。接零和可不接零的设备与保护接地的接地和不接地基本一致。需要注意的是，单独配电变压器进行供电的厂矿企业必须采取保护接零措施。

四、接地与接零混用的危害

（一）同一系统中混用同一系统中应用保护接地和保护接零，时常会出现混用的现象。将保护接地和保护接零混用，不仅影响保护措施的保护作用，还会存在一定的安全隐患。如当同一系统中两者混用时，设备外壳已经接地出现漏电现象时，其造成的电流是比较有限的不能熔断电熔器的，此时漏电设备外壳都会带有110V的电，使得零线也会带有110V的电，从而其他接零保护设备也存在这种情况，进而就会增加事故风险。所以同一系统中的保护措施是不能混合使用的[2]。

（二）错误地采用保护接零在三相四线制的配电系统中，如果电源中性点不接地采用保护接零则是一种错误的做法。保护接零多使用在中性点直接接地的配电系统中，而在电源中性点不接地时，采用保护接零，如果一相线接地出现问题，该系统还能暂时运行，此时地和接地的相线是等电位的，而与零线连接的电力设备外壳的对地电压则与接地相线由接地点至电源中性点间的电压值是一致的，这就会造成很大的风险。

五、保护接地和保护接零应用注意事项

同一配电系统中不能同时使用保护接地和保护接零，只能使用同一种保护措施。严防电源中性点接地线断开保护接零措施是应用在电源中性点直接接地的低压配电系统中的，如果电源中性点接地处于断开状态，那么保护接零措施的保护作用也就不存在了，一旦该系统中出现接地或者设备外壳触碰，就会造成接零设备的外壳对地电压与相电压比较接近，这就会造成很大的安全隐患。因此，采用保护接零措施的系统，应注意检查电源中性点接地情况，一旦发现电源中性点接地接触不良或者接地线断掉，就要及时采取措施进行处理[3]。

结语：电气设备保护接地和保护接零正确与否关系到人身安全和设备安全，正确区分电气设备的保护接地和保护接零，掌握二者的原理、相关要求及应用范围，才能给电气设备装设正确的保护方式，发现和解决电气设备保护接地和保护接零的问题，保证电气设备的安全运行及人身安全。

参考文献：

[1]孙欣强.低压配电系统中的保护接地和保护接零问题[J].城市建设理论研究（电子版），2017（19）：187-188.

[2]楚德全，赵建飞.电力系统接地与接零技术的安全分析[J].山东煤炭科技，2013（2）：200-202.

[3]宋承杰.保护接地和保护接零在供电系统中的具体应用[J].无线互联科技，2012（5）：127-127.

中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第十一采油厂，甘肃省，庆阳市，745100