接地与接零的重要性及原理

接地：将电气设备的任何部分与大地作良好的电气连接，称为接地。按接地的目的不同，主要可分为三种：工作接地、保护接地和保护接零。如图4.13 所示。

图4.13　接　地

4.5.2.1　工作接地

工作接地：为了保证电力系统安全正常运行，将三相电源的中点接地[见图4.13（a）]，这种接地方式称为工作接地。工作接地的目的是：

1.降低触电电压

在中点不接地的系统中，当一相接地（设：C 相接地）时，若人体触及另外两相中的一相（设：人体触及A 相），则触电电压是三相电源的线电压（UAC），即电源相电压的倍。而在中线接地的系统中，人体一旦触电，其触电电压是电源的相电压。

2.迅速切断故障设备

在中线接地的系统中，一相接地后接地电流较大（接近单相短路电流），保护装置迅速动作，切断故障设备。而在中线不接地的系统中，当一相接地时，接地电流很小，不足以使保护装置动作，接地故障不易被发现，故障长期持续下去，对人身安全不利。

3.降低电气设备对地绝缘水平

在中点不接地的系统中，一相接地时将使另外两相的对地电压升高为线电压；而在中点接地的系统中，则接近于相电压，故降低了对电气设备和输配电线路绝缘水平的要求，这样就提高了电气设备运行的安全可靠性并能节省投资，这对数量众多的低压配电设备和用电设备是很有价值的。

4.5.2.2　保护接地

保护接地：将正常情况下不带电的电气设备的金属外壳接地。保护接地多用于电源中不接地的低压系统及高压电气设备。

在中点不接地的系统中，当系统中某台电动机或电气设备因内部绝缘损坏而使金属外壳带电时，如果人体触及机壳，由于线路与大地间存在着分布电容，将有电流通过人体与分布电容所构成的回路，相当于单线触电，造成人身事故，如图4.14（a）所示。

如果设备机壳通过接地装置与大地有良好的接触，当人体触及设备外壳时，人体相当于接地装置的一条并联支路，由于人体电阻 Rb比接地装置的接地电阻 R0大得多，即Rb﹥﹥R0，通过人体的电流就很小，就避免了触电的危险。如图4.14（b）所示。

图4.14　保护接地(www.xing528.com)

4.5.2.3　保护接零

保护接零：电气设备的金属外壳或金属构架与零线相接。保护接零适用于中点接地的低压系统中。

在采取保护接零后，若电气设备绝缘损坏，将会产生相电源短路，产生的短路电流远超过保护电器（例如熔断器）的额定电流值，使保护电器动作，切断故障设备电源，防止人体触电的可能性，如图4.15（a）所示。

图4.15　保护接零

必须指出：对于中点接地的三相四线制系统，只能采取保护接零而不能采用保护接地[见图4.15（b）]，因为保护接地不能有效地防止人身触电事故。

对于中点接地的三相四线制系统，如果系统接有多台用电设备，其中一台设备错误地采用了保护接地而其余设备是采用保护接零，这是非常危险的。因为，如果机壳采用保护接地时，设备因绝缘损坏处接触外壳而接地，又因设备容量较大，如前所述外壳将长期带电，并且零线与火线之间出现电压，这一电压等于接地电流乘以中点的接地电阻，在380 V/220 V系统中，零线电压U0=ISC∙ R0=27.5 × 4=110 V，于是其他接零设备的外壳对地都有100 V 的电压存在，在实际工作中一定要禁止出现这种接法。

4.5.2.4　特殊设备的接地与接零

1.矿井和坑道中的电气设备

矿井和坑道中的电气设备一般不允许采用中点接地系统，所有电气设备的外壳均应接地，为确保安全，设备常装设故障自动切除装置。

2.移动式电气设备

在中点接地的三相四线制系统，则采用保护接零；在中点不接地供电系统中，可采用漏电保护装置进行保护。

采用保护接地和保护接零时需注意：

（1）中点接地的三相四线制系统中，只能采用保护接零，不能采用保护接地。

（2）中点不接地的系统中，只能采用保护接地，不能采用保护接零。

（3）接地、接零的导线必须牢固，以防脱线，保护接零的连线上不允许安装熔断器，而且接零导线的阻抗不要太大。