為什么電氣要接地與接零

電氣設(shè)備的金屬外殼與內(nèi)部帶電部分都是絕緣的，只有當(dāng)這種絕緣結(jié)構(gòu)損壞時，設(shè)備的外殼才有可能帶電。為了防止這種由于絕緣結(jié)構(gòu)損壞而引起的觸電事故，必須采取接地或接零的安全保護(hù)措施。

1.保護(hù)接地

所謂接地，就是把設(shè)備的金屬外殼通過接地裝置使其與大地作電氣上的連接。當(dāng)發(fā)生漏電、電氣設(shè)備碰殼、接地短路時，帶電體的電流經(jīng)接地裝置流入地下，以此來防止觸電事故的發(fā)生，這種保護(hù)人身安全的接地叫做保護(hù)接地。保護(hù)接地的工作原理如下：

不接地的電氣設(shè)備。當(dāng)設(shè)備絕緣結(jié)構(gòu)受到損壞時，外殼便帶電，且由于線路與地形成電容或線路上某處絕緣性能不好，此時人體如觸及此絕緣結(jié)構(gòu)損壞的電氣設(shè)備外殼，便形成一個電流電路，電流通過人體而觸電。

而裝有接地裝置的電氣設(shè)備。當(dāng)其絕緣結(jié)構(gòu)受到損壞時，外殼便帶電，此時有兩個電流電路：其一是經(jīng)過接地體到電氣設(shè)備;另一個是經(jīng)過人體到電氣設(shè)備。可以看出，這是一個并聯(lián)電路，通過每一個電路的電流與其電路電阻成反比，人體的電阻一般為800-1000Ω，如果接地體的電阻很?。ㄒ话銘?yīng)為幾歐），這樣，通過人體的電流就很小，而絕大部分電流都通過接地體，從而保證了人身安全。

2.工作接地

在電力系統(tǒng)中，凡是為了設(shè)備運(yùn)行和安全上的需要而將電路中的某一點(diǎn)直接或經(jīng)過特殊的設(shè)備接地，這種接地稱為工作接地。如三相變壓器中性點(diǎn)接地，其作用如下：

中性點(diǎn)不接地的線路。當(dāng)其一相發(fā)生接地故障時，由于電容電流小，通過地的電流也小，因此不能反映給熔斷器和繼電保護(hù)，不能及時地將故障排除。

中性點(diǎn)接地的線路。當(dāng)其一相接地時，便通過接地體形成一個電路，且由于電流很大，因而能迅速地通過繼電保護(hù)或保險裝置將故障排除。

在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)里，當(dāng)一相接地時，其他兩相對地的電壓為線電壓，因此電氣裝置導(dǎo)電部分與地間的絕緣必須按相電壓的幾倍來設(shè)計。而在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)里，當(dāng)一相接地后，其他兩相對地電壓接近相電壓，因此采用中性點(diǎn)接地可以降低載流部分與地的絕緣等級，從而降低制造成本，節(jié)省投資。

3.保護(hù)接零

在中性點(diǎn)接地的輸電系統(tǒng)中，如仍采用保護(hù)接地，其保護(hù)作用實(shí)際上是很不完善的。當(dāng)人體觸及到漏電的電氣設(shè)備外殼時，仍有觸電的危險。因此，在電源中性點(diǎn)接地的配電系統(tǒng)中，最完善的方法是將電氣設(shè)備的外殼與中線連接，即采取保護(hù)接零。當(dāng)一相發(fā)生事故而造成電氣設(shè)備外殼帶電時，該相線與零線之間將會有極大的短路電流，足以迅速地?zé)龜嘣撓嗟娜劢z，帶電的電氣設(shè)備外殼也就脫離電源，從而消除了因電氣設(shè)備外殼帶電而引起觸電事故發(fā)生的危險。

保護(hù)接零和保護(hù)接地的保護(hù)原理是不同的。保護(hù)接地是限制漏電設(shè)備外殼對地電壓，使其不超過允許的安全范圍;保護(hù)接零是通過零線使漏電電流形成單相短路，引起保護(hù)裝置動作，從而切斷故障設(shè)備的電源。注意，在同一臺變壓器供電系統(tǒng)中，保護(hù)接零和保護(hù)接地不能混用，不允許一部分設(shè)備采用保護(hù)接零，而另一部分設(shè)備采用保護(hù)接地。當(dāng)采取保護(hù)接地設(shè)備中的一相與外殼接觸時，會使電源中性線出現(xiàn)對地電壓，使接零的設(shè)備產(chǎn)生對地電壓，從而造成更多的觸電事故。

4.重復(fù)接地

在采用保護(hù)接零的情況下，系統(tǒng)中除在中性點(diǎn)工作接地外，還必須每隔一定距離將零線再次接地，零線的這種多點(diǎn)接地稱為重復(fù)接地。重復(fù)接地是保護(hù)接零系統(tǒng)中不可缺少的安全措施。

重復(fù)接地的作用是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生碰殼或接地短路時，可以降低零線對地的電壓，當(dāng)零線意外斷裂時，可減輕故障的程度。在照明線路中也可避免因零線折斷，三相負(fù)載不平衡而使燈泡燒毀。同時也可確保其他保護(hù)接零的電氣設(shè)備外殼不會因?yàn)槟吃O(shè)備的帶電而使它也帶有一定的電壓。在三相四線制供電系統(tǒng)中，多采用這種保護(hù)接法。這是因?yàn)橹行跃€干線的截面積不可能選得很大，因而中性線的對地電阻不可能為零。當(dāng)三相負(fù)載不平衡時，在中性線中就會有電流并產(chǎn)生電壓降，特別是在供電線路較長的情況下，中性線的對地電壓可能較高。采用重復(fù)接地能夠有效地降低中性線的對地電壓，進(jìn)戶線的輔助接地即為重復(fù)接地。