建筑电气——工作接地、保护接地、保护接零和重复接地

保护接零工作原理把电气设备的金属外壳和电网的零线连接，以保护人身安全的一种用电安全措施。

在电压低于1000伏的接零电网中，若电工设备因绝缘损坏或意外情况而使金属外壳带电时，形成相线对中性线的单相短路，则线路上的保护装置(自动开关或熔断器)迅速动作，切断电源，从而使设备的金属部分不至于长时间存在危险的电压，这就保证了人身安全。

多相制交流电力系统中，把星形连接的绕组的中性点直接接地，使其与大地等电位，即为零电位。由接地的中性点引出的导线称为零线。在同一电源供电的电工设备上，不容许一部分设备采用保护接零，另一部分设备采用保护接地。因为当保护接地的设备外壳带电时 ，若其接地电阻r′D较大，故障电流ID不足以使保护装置动作，则因工作电阻rD的存在，使中性线上一直存在电压U0=IDrD，此时 ，保护接零设备的外壳上长时间存在危险的电压U0，危及人身安全。

保护接零的作用

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。

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。

（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。

（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。

（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。

（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）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。

重复接地就是在中性点直接接地的系统中，在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。

在低压三相四线制中性点直接接地线路中，施工单位在安装时，应将配电线路的零干线和分支线的终端接地，零干线上每隔1千米做一次接地。对于接地点超过50米的配电线路，接入用户处的零线仍应重复接地，重复接地电阻应不大于10欧。

重复接地的作用

（1）零线重复接地能够缩短故障持续时间， 降低零线上的压降损耗，减轻相、零线反接的危险性；

（2）在保护零线发生断路后， 当电器设备的绝缘损坏或相线碰壳时，零线重复接地还能降低故障电器设备的对地电压，减小发生触电事故的危险性。

重复接地注意事项：

在TN-S（三相五线制）系统中，零线（工作零线）是不允许重复接地的。这是因为如果中性线重复接地，三相五线制漏电保护检测就不准确，无法起到准确的保护作用。因此，零线不允许重复接地，实际上是漏电检测点后不能重复接地。

在采用380/220V的低压电力系中，一般都从电力变压器引出四根线，即三根相线和一根中性线，这四根兼做动力和照明用。动力用三根相线，照明用一根相线和中性线。

在这样的低压系统中，考虑当正常或故障的情况下，都能使电气设备可靠运行，并有利人身和设备的安全，一般把系统的中性点直接接地，即为工作接地。由变压器三线圈接出的也叫中性线即零线，该点就叫中性点。

工作接地的作用：

（1）是减轻一相接地的危险性；

（2）稳定系统的电位，限制电压不超过某一范围，减轻高压窜入低压的危险。

工作接地和保护接零的区别：

工作接地是电在工作中产生的余电，为了不让余电击伤人，让它能够让余电排入到大地体中，所称工作接地；凡是因设备运行需要而进行的接地,叫做工作接地。如果不接，设备就不能运行。例如:变压器的中性点接地。

保护零线其实也就是地线，就是其中某根电线接触物体时，让漏保开关能及时跳闸，不击伤人，所称保护零线。

两种接线方式都为保护人身安全起着重要作用。

所谓保护接地就是将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分（即与带电部分相绝缘的金属结构部分）用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。

保护接地的作用

是为防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等带电危及人身和设备安全而进行的接地。

保护接地的应用范围

保护接地的适用于不接地的电网。在这种电网中，无论环境如何，凡由于绝缘破坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外，都应采取保护接地措施，主要包括：

（1）电机、变压器、开关设备、照明器具及其它电气设备的金属外壳、底座及与其相连的传动装置；

（2）户内外配电装置的金属构架或钢筋混凝土构架，以及靠近带电部分的金属遮拦或围栏；

（3）配电屏、控制台、保护屏及配电柜（箱）的金属框架或外壳；

（4）电缆接头盒的金属外壳、电缆的金属外皮和配线的钢管；

（5）某些架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔、互感器的二次线圈等，也应予以接地。

保护接地与保护接零的区别：

（1）原理不同。保护接地是限制设备漏电后的对地电压，使之不超过安全范围。在高压系统中，保护接地除限制对地电压外，在某些情况下，还有促使电网保护装置动作的作用;保护接零是借助接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作，以及切断故障设备的电源。此外，在保护接零电网中，保护零线和重复接地还可限制设备漏电时的对地电压。

（2）适用范围不同。保护接地即适用于一般不接地的高低压电网，也适用于采取了其他安全措施(如装设漏电保护器)的低压电网;保护接零只适用于中性点直接接地的低压电网。

（3）线路结构不同。如果采取保护接地措施，电网中可以无工作零线，只设保护接地线;如果采取了保护接零措施，则必须设工作零线，利用工作零线作接零保护。保护接零线不应接开关、熔断器，当在工作零线上装设熔断器等开断电器时，还必须另装保护接地线或接零线。