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[摘 要]在电力系统中，由于电气装置绝缘老化、磨损或被过电压击穿等原因，都会使原来不带电的部分（如金属外殼、底座，框架等）意外的带电，或者使原来带低压的部分带上高压电，这些意外的不正常带电将会引起电气设备损坏或人身触电伤亡事故。为防止人体触电，保护人身安全，避免这类事故的发生，通常采取保护接地和保护接零的安全防护措施，使人可能接触到的设备外露导电部分的电位基本降低到接近地电位。保护接地适用于电源中性点不接地或经阻抗接地的系统。
[关键词]保护接地 保护接零 重复接地
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-176-02
电气设备的任何部分与土壤间作良好的电气连接称为接地。与土壤直接接触的金属体或金属体组称为接地体。连接于接地体与电气设备之间的金属导线称为接地线。接地线和接地体合成为接地装置。接地分为正常接地和故障接地。 正常接地：即人为接地。 故障接地：即电气设备或电气线路正常情况下不带电的金属外壳意外的带电。
大地是导体，任何一点的电位近似为零。电力系统和电气设备的中性点，电气设备的外露导电部分通过导体与大地做良好的电气连接为接地。接地的目的：一是保证人身安全，使人可能接触到的设备外露导电部分的电位基本降低到接近地电位，当人触及这些部位时，即使这些部位带电，因其电位与地电位基本接近，可以减少电击危险。二是保证电力系统正常、稳定运行。由变压器和发电机中性点引出并接了地的中性线称零线。电器设备的某部分直接与零线相连接叫作接零。接零也能起到与接地相似的安全保护作用。接地保护与接零保护统称保护接地，都是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一种行之有效的安全技术措施。
1. 保护接地
保护接地是为了防止接触电压和跨步电压的危险，将电气设备正常情况下不带电的金属外壳用导线和接地体可靠连接起来的一种保护接线方式，以防止设备外壳在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害。
1.1 保护接地电阻
保护接地电阻过大，漏电设备外壳对地电压就较高，触电危险性相应增加。接地保护电阻过小，又要增加钢材的消耗和工程费用，因此，其阻值必须全面考虑。
在电源中性点不接地或经阻抗接地的低压系统中，当发生单相接地时，通常不会产生很大的接地电流，接地装置的接地电阻不宜超过4Ω。单台容量或并联容量不超过100KVA的变压器或发电机，由于内阻抗较大，不会产生较大的接地短路电流，其接地装置的接地电阻可放宽到10Ω。土壤电阻率较高的地区（砂土，多石土壤），保护接地电阻可允许不大于30Ω。电压在1KV以下的中性点直接接地系统中的电气设备，其接地电阻一般也不超过4Ω。
1.2 保护接地的作用及原理
保护接地的作用：在电气设备或装置发生绝缘击穿故障，其金属外壳（包括机座）对地有一定的电压，当人员接触到这些外壳时，造成人身触电伤害。为防止这种触电事故发生，将这些设备或装置金属外壳接地，保护人的安全。
保护接地的原理是：当设备的绝缘击穿时，电流通过接地装置流入大地，接触电压或跨步电压小于外壳对地的全部电压值，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，保护装置就能自动切断电源，起到保护作用。
保护接地对人身安全的保护原理：采取保护接地后，单相接地短路电流就会沿接地装置和人体这两条并联支路分别流过。一般人体的电阻大于1000Ω，接地体的电阻按规定不能大于4Ω，由于并联成反比分流作用，当人体触及带电外壳时，人体承受的电压（即接触电压，指人的手触及发生接地故障的设备外壳时，人的手和脚之间会形成电位差。）最大等于外壳对地电压（人体离接地体20米以外），一般均小于外壳对地电压。所以流经人体的电流就很小，绝大部分电流通过接地体流入大地，这样就减小了电器设备漏电后人体触电的危险，从而可以避免或减轻触电伤害。
当然，在电源中性点直接接地系统中，保护接地存在一定的局限性。当设备发生碰壳故障时，便形成单相接地短路，短路电流流经相线、保护接地、电源中性点接地装置。如果接地短路电流不能使熔丝可靠熔断或使自动开关可靠跳闸，漏电设备金属外壳上就会长期带电，这是很危险的。
1.3 保护接地的应用
保护接地适用于电源中性点不接地或经阻抗接地的系统。对于电源中性点直接接地的低压电网和配电变压器供电的低压用户由于不便于统一严格管理，为避免接地保护与接零保护混用而引起事故，所以应采用接地保护方式。在采用保护接地的系统中，凡是正常情况下不带电，由于绝缘损坏或其它原因可能带电的金属部分，除另有规定外，均应接地。如变压器、电机、照明器具、携带式或移动式用电器具等的外壳和底座，以及电力设备的传动装置、电流互感器和电压互感器的二次绕组（继电保护另有要求者除外）、配电盘与控制台的金属框架、室内外配电装置的金属架构和钢筋混凝土架构、靠近带电部分的金属围栏和金属门、交直流电力电缆接头盒、终端盒的金属外壳，电缆的金属外皮，穿线钢管，以及铠装控制电缆的外皮，非铠装或非金属护套的1—2根屏蔽芯线等均应接地。
在沥青、木质等不良导电地面的干燥房间内，交流额定电压1380V及以下，直流额定电压440V及以下的电力设备外壳可不用接地。但当工作人员由于某种原因可能同时触及电气设备和已经接地的其它物件时，仍应接地。在干燥场所，交流电压127V以下，或直流电压为110V及以下的电气设备外壳，除有爆炸危险的情况外，均可不接地。安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其它低压电气等的外壳，当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座，以及额定电压在220v及以下的蓄电池室内的支架等都可不接地。附近没有爆炸危险的场所，或对接地无特殊要求的其它安装在已经接地的金属架构上的设备，如套管和已接地的机床底座之间有可靠电气连接的电动机和电气的外壳，由发电厂、变电所和工业企业区域内引出的铁路轨道等，也可不接地。 2.保护接零
保护接零就是在中性点接地的系统中，将电气设备在正常情况下不带电的金属部分與系统中的零线作良好连接，以避免人体触电。保护接零适用于电源中性点直接接地的三相四线制低压系统，除在电源中性点进行工作接地外，还在零线的其它地方进行必要的多点接地。同一配电系统中不允许把一部分设备接零，另一部分用电设备接地。
2.1 保护接零的原理
保护接零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。即将电气设备正常情况下不带电的金属部分用金属导体与系统中的零线连接起来，当相绝缘损坏使相线碰壳，外壳带电时，由于外壳采用了接零保护措施，因此该相线和零线构成回路，而不经过电源中性点接地装置，从而产生很大的单相短路电流，足以使线路上的保护装置（如熔断器）迅速熔断，从而将漏电设备与电源断开，从而避免人身触电的可能性。
2.2 保护接零的适用范围：保护接零适用于380V/220V三相四线制系统中的电气设备。在该系统中，为了保证设备可靠动作，防止触电危险，在中性点直接接地的1Kv以下的系统中，必须采用接零保护。这样当电气设备由于绝缘损坏或其它原因碰壳时，短路电流能通过零线形成通路，使保护装置能迅速可靠地动作，从而断开故障设备。如电机、变压器、断路器及其它电气设备的金属外壳或基座，电气设备的传动装置，配电盘、保护盘及控制盘的金属框架，交、直流电力及控制电缆的金属外皮、电力电缆接头的金属外壳及穿线管等，带电设备的金属护网、遮拦，配电线路杆墙上的配电装置、开关、电容器等金属外壳必须采取保护接零。
2.3 保护接零的重复接地
在采取保护性中性线的电力系统中，一旦发生中性线断线，在不与中性点连接的地段内，若发生电气设备碰壳，其外壳将由零电位上升到相电压，从而严重威胁人身安全。在中性点直接接地的低压电网中，为确保接零可靠，除了零线应在电源中性点处进行工作接地外，还在零线的其它地方进行必要的多点接地，这些接地称为重复接地。运行经验表明，在接零系统中，零线仅在电源处接地是不够安全的。因此，零线还需要在架空线路的干线和分支线的终端及沿线每1公里处，零线应进行重复接地（距接地点不超过50米者除外），或在屋内将零线与配电屏、控制屏的接地装置相连接等重复接地，同时还要求配电线路零线每一重复接地装置的接地电阻不超过10Ω。在发电机和变压器接地装置的电阻允许达到10Ω的电网中，每一处重复接地的电阻不大于30Ω，但重复接地不少于3处。
采取重复接地后，重复接地和电源中性点工作接地构成零线的并联支路，从而使相线—零线回路的阻抗减小，短路电流增大，使过流保护装置迅速动作。由于短路电流的增大，变压器低压绕组相线上的电压相应增加，从而使零线上的压降减小，设备外壳对地电压进一步减小，触电危险程度也减小。
2.4 重复接地的必要性：在接零系统中，零线起着十分重要的作用。在无重复接地的情况下，一旦出现零线断线，接在断线处后面一段线路上的电气设备，相当于没做接零保护或接地保护。如果在零线断线处往后的任意电气设备发生碰壳漏电，则不能构成短路回路使熔断器熔断，不但这台设备外壳长期带电，而且使接在断线处后面的所有作接零保护设备的外壳都存在接近于电源相电压的对地电压，触电的危险性将被扩大，这是很危险的。
在接零系统中，即使没有设备漏电，当三相负载不平衡时，零线上就有电流通过，从而零线上就产生了电压降，其大小与零线的阻抗和电流成正比。零线上产生的电压降就是接零设备外壳的对地电压。在无重复接地时，当低压线路过长，零线阻抗较大，三相负载严重不平衡时，即使零线没有断线，设备也没有漏电的情况下，人体触及设备外壳时，常会有麻木的感觉。采取重复接地后，麻木现象将会消除或减轻。
2.5 采用接零保护应注意的几个问题
接零保护能有效地防止触电事故，但在具体实施过程中，如果稍有疏忽大意，仍然会导致触电的危险。
2.5.1 严防零线断线
在接零系统中，当零线断开后，接零设备外壳就会呈现危险的对地电压。采取重复接地后，设备外壳对地电压虽然有所下降，但仍然是危险的。所以一定要保证保护零线的施工及检修质量，零线的连接必须牢靠，零线的截面积要符合规程的要求。为了严防零线断开，零线上不允许单独装设开关或熔断器。若采用自动开关，只有当过流脱扣器动作后能同时切断相线时，才允许在零线上装设过流脱扣器。在同一台配电变压器供电的低压电网中，不允许接零保护与接地保护混合使用。必须把系统内所有电气设备的外壳均应以并联方式接在零线上，不允许串联，使所有电气设备的接零线构成一个零线网络，才能确保人身安全。
2.5.2 严防电源中性点接地线断开
在保护接零系统中，若电源中性点接地线断开，当系统中任何一处发生接地或设备碰壳时，都会使所有接零设备外壳呈现接近于相电压的对地电压。因此，在日常工作中要认真做好巡视检查，发现中性点接地线断开或接触不良时，应及时进行处理。
2.5.3 保护接零系统零线应有多处重复接地。
2.5.4 同一低压电网中（指同一台变压器或同一台发电机供电的低压电网），不允许把一部分电气设备采用保护接零，而另一部分电气设备采用保护接地。因为保护接地设备发生碰壳漏电时，使零线电位升高，其接触电压可达到相电压（220V）的数值，这就增大了触电的危险性。
参考文献：
[1] 《实用电工问答 》. 李燕生.金盾出版社，第三版.
[2] 《电工安全作业技术》.青岛出版社.
[3] 《工厂供电》 .刘介才.机械工业出版社，第五版.
[4] 《电气设备防雷与接地实用技术》. 陈家斌、 高小飞.中国水利水电出版社.
[5] 《电气接地接零安全安装方法与技巧》 .郎永强.机械工业出版社.
[6] 《建筑防雷与接地技术》.张小青.中国电力出版社.
[关键词]保护接地 保护接零 重复接地
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-176-02
电气设备的任何部分与土壤间作良好的电气连接称为接地。与土壤直接接触的金属体或金属体组称为接地体。连接于接地体与电气设备之间的金属导线称为接地线。接地线和接地体合成为接地装置。接地分为正常接地和故障接地。 正常接地：即人为接地。 故障接地：即电气设备或电气线路正常情况下不带电的金属外壳意外的带电。
大地是导体，任何一点的电位近似为零。电力系统和电气设备的中性点，电气设备的外露导电部分通过导体与大地做良好的电气连接为接地。接地的目的：一是保证人身安全，使人可能接触到的设备外露导电部分的电位基本降低到接近地电位，当人触及这些部位时，即使这些部位带电，因其电位与地电位基本接近，可以减少电击危险。二是保证电力系统正常、稳定运行。由变压器和发电机中性点引出并接了地的中性线称零线。电器设备的某部分直接与零线相连接叫作接零。接零也能起到与接地相似的安全保护作用。接地保护与接零保护统称保护接地，都是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一种行之有效的安全技术措施。
1. 保护接地
保护接地是为了防止接触电压和跨步电压的危险，将电气设备正常情况下不带电的金属外壳用导线和接地体可靠连接起来的一种保护接线方式，以防止设备外壳在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害。
1.1 保护接地电阻
保护接地电阻过大，漏电设备外壳对地电压就较高，触电危险性相应增加。接地保护电阻过小，又要增加钢材的消耗和工程费用，因此，其阻值必须全面考虑。
在电源中性点不接地或经阻抗接地的低压系统中，当发生单相接地时，通常不会产生很大的接地电流，接地装置的接地电阻不宜超过4Ω。单台容量或并联容量不超过100KVA的变压器或发电机，由于内阻抗较大，不会产生较大的接地短路电流，其接地装置的接地电阻可放宽到10Ω。土壤电阻率较高的地区（砂土，多石土壤），保护接地电阻可允许不大于30Ω。电压在1KV以下的中性点直接接地系统中的电气设备，其接地电阻一般也不超过4Ω。
1.2 保护接地的作用及原理
保护接地的作用：在电气设备或装置发生绝缘击穿故障，其金属外壳（包括机座）对地有一定的电压，当人员接触到这些外壳时，造成人身触电伤害。为防止这种触电事故发生，将这些设备或装置金属外壳接地，保护人的安全。
保护接地的原理是：当设备的绝缘击穿时，电流通过接地装置流入大地，接触电压或跨步电压小于外壳对地的全部电压值，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，保护装置就能自动切断电源，起到保护作用。
保护接地对人身安全的保护原理：采取保护接地后，单相接地短路电流就会沿接地装置和人体这两条并联支路分别流过。一般人体的电阻大于1000Ω，接地体的电阻按规定不能大于4Ω，由于并联成反比分流作用，当人体触及带电外壳时，人体承受的电压（即接触电压，指人的手触及发生接地故障的设备外壳时，人的手和脚之间会形成电位差。）最大等于外壳对地电压（人体离接地体20米以外），一般均小于外壳对地电压。所以流经人体的电流就很小，绝大部分电流通过接地体流入大地，这样就减小了电器设备漏电后人体触电的危险，从而可以避免或减轻触电伤害。
当然，在电源中性点直接接地系统中，保护接地存在一定的局限性。当设备发生碰壳故障时，便形成单相接地短路，短路电流流经相线、保护接地、电源中性点接地装置。如果接地短路电流不能使熔丝可靠熔断或使自动开关可靠跳闸，漏电设备金属外壳上就会长期带电，这是很危险的。
1.3 保护接地的应用
保护接地适用于电源中性点不接地或经阻抗接地的系统。对于电源中性点直接接地的低压电网和配电变压器供电的低压用户由于不便于统一严格管理，为避免接地保护与接零保护混用而引起事故，所以应采用接地保护方式。在采用保护接地的系统中，凡是正常情况下不带电，由于绝缘损坏或其它原因可能带电的金属部分，除另有规定外，均应接地。如变压器、电机、照明器具、携带式或移动式用电器具等的外壳和底座，以及电力设备的传动装置、电流互感器和电压互感器的二次绕组（继电保护另有要求者除外）、配电盘与控制台的金属框架、室内外配电装置的金属架构和钢筋混凝土架构、靠近带电部分的金属围栏和金属门、交直流电力电缆接头盒、终端盒的金属外壳，电缆的金属外皮，穿线钢管，以及铠装控制电缆的外皮，非铠装或非金属护套的1—2根屏蔽芯线等均应接地。
在沥青、木质等不良导电地面的干燥房间内，交流额定电压1380V及以下，直流额定电压440V及以下的电力设备外壳可不用接地。但当工作人员由于某种原因可能同时触及电气设备和已经接地的其它物件时，仍应接地。在干燥场所，交流电压127V以下，或直流电压为110V及以下的电气设备外壳，除有爆炸危险的情况外，均可不接地。安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其它低压电气等的外壳，当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座，以及额定电压在220v及以下的蓄电池室内的支架等都可不接地。附近没有爆炸危险的场所，或对接地无特殊要求的其它安装在已经接地的金属架构上的设备，如套管和已接地的机床底座之间有可靠电气连接的电动机和电气的外壳，由发电厂、变电所和工业企业区域内引出的铁路轨道等，也可不接地。 2.保护接零
保护接零就是在中性点接地的系统中，将电气设备在正常情况下不带电的金属部分與系统中的零线作良好连接，以避免人体触电。保护接零适用于电源中性点直接接地的三相四线制低压系统，除在电源中性点进行工作接地外，还在零线的其它地方进行必要的多点接地。同一配电系统中不允许把一部分设备接零，另一部分用电设备接地。
2.1 保护接零的原理
保护接零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。即将电气设备正常情况下不带电的金属部分用金属导体与系统中的零线连接起来，当相绝缘损坏使相线碰壳，外壳带电时，由于外壳采用了接零保护措施，因此该相线和零线构成回路，而不经过电源中性点接地装置，从而产生很大的单相短路电流，足以使线路上的保护装置（如熔断器）迅速熔断，从而将漏电设备与电源断开，从而避免人身触电的可能性。
2.2 保护接零的适用范围：保护接零适用于380V/220V三相四线制系统中的电气设备。在该系统中，为了保证设备可靠动作，防止触电危险，在中性点直接接地的1Kv以下的系统中，必须采用接零保护。这样当电气设备由于绝缘损坏或其它原因碰壳时，短路电流能通过零线形成通路，使保护装置能迅速可靠地动作，从而断开故障设备。如电机、变压器、断路器及其它电气设备的金属外壳或基座，电气设备的传动装置，配电盘、保护盘及控制盘的金属框架，交、直流电力及控制电缆的金属外皮、电力电缆接头的金属外壳及穿线管等，带电设备的金属护网、遮拦，配电线路杆墙上的配电装置、开关、电容器等金属外壳必须采取保护接零。
2.3 保护接零的重复接地
在采取保护性中性线的电力系统中，一旦发生中性线断线，在不与中性点连接的地段内，若发生电气设备碰壳，其外壳将由零电位上升到相电压，从而严重威胁人身安全。在中性点直接接地的低压电网中，为确保接零可靠，除了零线应在电源中性点处进行工作接地外，还在零线的其它地方进行必要的多点接地，这些接地称为重复接地。运行经验表明，在接零系统中，零线仅在电源处接地是不够安全的。因此，零线还需要在架空线路的干线和分支线的终端及沿线每1公里处，零线应进行重复接地（距接地点不超过50米者除外），或在屋内将零线与配电屏、控制屏的接地装置相连接等重复接地，同时还要求配电线路零线每一重复接地装置的接地电阻不超过10Ω。在发电机和变压器接地装置的电阻允许达到10Ω的电网中，每一处重复接地的电阻不大于30Ω，但重复接地不少于3处。
采取重复接地后，重复接地和电源中性点工作接地构成零线的并联支路，从而使相线—零线回路的阻抗减小，短路电流增大，使过流保护装置迅速动作。由于短路电流的增大，变压器低压绕组相线上的电压相应增加，从而使零线上的压降减小，设备外壳对地电压进一步减小，触电危险程度也减小。
2.4 重复接地的必要性：在接零系统中，零线起着十分重要的作用。在无重复接地的情况下，一旦出现零线断线，接在断线处后面一段线路上的电气设备，相当于没做接零保护或接地保护。如果在零线断线处往后的任意电气设备发生碰壳漏电，则不能构成短路回路使熔断器熔断，不但这台设备外壳长期带电，而且使接在断线处后面的所有作接零保护设备的外壳都存在接近于电源相电压的对地电压，触电的危险性将被扩大，这是很危险的。
在接零系统中，即使没有设备漏电，当三相负载不平衡时，零线上就有电流通过，从而零线上就产生了电压降，其大小与零线的阻抗和电流成正比。零线上产生的电压降就是接零设备外壳的对地电压。在无重复接地时，当低压线路过长，零线阻抗较大，三相负载严重不平衡时，即使零线没有断线，设备也没有漏电的情况下，人体触及设备外壳时，常会有麻木的感觉。采取重复接地后，麻木现象将会消除或减轻。
2.5 采用接零保护应注意的几个问题
接零保护能有效地防止触电事故，但在具体实施过程中，如果稍有疏忽大意，仍然会导致触电的危险。
2.5.1 严防零线断线
在接零系统中，当零线断开后，接零设备外壳就会呈现危险的对地电压。采取重复接地后，设备外壳对地电压虽然有所下降，但仍然是危险的。所以一定要保证保护零线的施工及检修质量，零线的连接必须牢靠，零线的截面积要符合规程的要求。为了严防零线断开，零线上不允许单独装设开关或熔断器。若采用自动开关，只有当过流脱扣器动作后能同时切断相线时，才允许在零线上装设过流脱扣器。在同一台配电变压器供电的低压电网中，不允许接零保护与接地保护混合使用。必须把系统内所有电气设备的外壳均应以并联方式接在零线上，不允许串联，使所有电气设备的接零线构成一个零线网络，才能确保人身安全。
2.5.2 严防电源中性点接地线断开
在保护接零系统中，若电源中性点接地线断开，当系统中任何一处发生接地或设备碰壳时，都会使所有接零设备外壳呈现接近于相电压的对地电压。因此，在日常工作中要认真做好巡视检查，发现中性点接地线断开或接触不良时，应及时进行处理。
2.5.3 保护接零系统零线应有多处重复接地。
2.5.4 同一低压电网中（指同一台变压器或同一台发电机供电的低压电网），不允许把一部分电气设备采用保护接零，而另一部分电气设备采用保护接地。因为保护接地设备发生碰壳漏电时，使零线电位升高，其接触电压可达到相电压（220V）的数值，这就增大了触电的危险性。
参考文献：
[1] 《实用电工问答 》. 李燕生.金盾出版社，第三版.
[2] 《电工安全作业技术》.青岛出版社.
[3] 《工厂供电》 .刘介才.机械工业出版社，第五版.
[4] 《电气设备防雷与接地实用技术》. 陈家斌、 高小飞.中国水利水电出版社.
[5] 《电气接地接零安全安装方法与技巧》 .郎永强.机械工业出版社.
[6] 《建筑防雷与接地技术》.张小青.中国电力出版社.