保护接地基础知识

保护接地基础知识

什么是保护接地、功能性接地、等电位接地、保护接零？想必大部分电气人员都非常清楚了。但是如果说到保护接地、功能性接地、等电位接地、保护接零的作用及其适用范围，可能不少电气人员都是一知半解，对于一些电气初学者更是一问三不知了。我们都知道保护接地，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。

功能性接地包括电力系统中性点接地、防雷接地、电子设备的信号接地（即为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地）和功率接地（即除电子设备系统以外的其他交、直流电路的工作接地）、电子计算机的直流接地（包括逻辑及其他模拟量信号系统的接地）和交流工作接地。等电位接地是指用金属线将各种电气设备和其他工艺设备的外露金属部分相互连接在一起后所 进行的共同接地,其实质即等电位化。而保护接零是一种用电安全措施，通过将电工设备的金属外壳和电网的零线可靠连接，以保护人身安全。下面本文就给大家分享保护接地、功能性接地、等电位接地、保护接零相关基础知识，看完文章希望能给广大电气人员一些参考。

▶ 01 什么是保护接地？

将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。

作用：为了保护人身安全

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。

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。接地保护一般用于配电变压器中性点不直接接地（三相三线制）的供电系统中，用以保证当电气设备因绝缘损坏而漏电时产生的对地电压不超过安全范围。

电气设备的导体部分或者外壳用足够容量的金属导线或导体可靠的与大地连接，当人体触及带电外壳时，人体相当于接地电阻的一条并联支路，由于人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流将会很小，避免了人身触电事故。

（1）防电击接地

为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电流时，使平时不带电的外露导电部分带电而导致电击，将设备的外露导电部分接地，称为防电击接地。这种接地还可以线路涌流或低压线路及设备由于高压窜入而引起的高电压；当产生电器故障时，有利于过电流保护装置动作而切断电源。这种接地，也是狭义的“保护接地”。

说明：电气设备金属外壳的接地称作保护接地。它用以降低与地间的电位差，例如降低人体的接触电压，减少电击危险。

（2）防雷接地

将雷电导地，防止雷电流使人身受到电击或财产受到破坏。

说明：配电箱地排

（3）防静电接地

将静电荷引入大地，防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。特别是目前电子设备中集成电路用得很多，而集成电路容易受到静电作用产生故障，接地后可防止集成电路的损坏。

说明：防静电地板、-48V通讯设备开关电源、导静电手环等

（4）防电蚀接地

地下埋设金属体作为牺牲阳极或阴极，防止电缆、金属管道等受到电蚀。

▶ 02 什么是功能性接地？

（1）工作接地

在正常或故障情况下为了保证电气设备的可靠运行，而将电力系统中某一点接地称为工作接地。

作用：为了设备正常工作

为了保证电力系统运行，防止系统振荡．保证继电保护的可靠性，在交直流电力系统的适当地方进行接地，交流一般为中性点，直流一般为中点，在电子设备系统中，则称除电子设备系统以外的交直流接地为功率地。

说明：用以使系统正常和安全地工作。例如当架空线路感应雷电涌压时，它可提供泄放雷电流入地通路，以保护电气设备。又如当高压线坠落在低压线上时，它提供高压侧接地故障电流返回电源的通路，使高压侧继电保护动作，避免高压窜入低压系统引起事故。也就是说在机房电箱内。

（2）逻辑接地

为了确保稳定的参考电位，将电子设备中的适当金属件作为“逻辑地”，一般采用金属底板作逻辑地。常将逻辑接地及其它模拟信号系统的接地统称为直流地。

（3）屏蔽接地

将电气干扰源引入大地，抑制外来电磁干扰对电子设备的影响，也可减少电子设备产生的干扰影响其它电子设备。

说明：屏蔽电缆，编织带压到接地上

（3）信号接地

为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地，例如检测泄漏电流的接地，阻抗测量电桥和电晕放电损耗测量等电气参数测量的接地。

符号上的区别：

保护接地比（工作）接地符号上多了一个圆圈

▶ 03 什么是等电位接地？

将外露的可导电部分连接在一起，使不同的设备具有相同的等电位设立一个基本点，另两个电和它的电势差相等，那么另两个电就是等电位。

在电力系统中通常有许多不同型号不同性能的设备同时工作。由于这些设备的工作状态不同，发生故障时，不同的设备，其外露金属部分可能有不同的电位，因此当人体接触这些设备时，会产生的接触电压，从而造成触电事故。

所谓等电位接地，就是用金属导线将上述设备的外露金属部分相互连接在一起，并将它们进行共同接地。这样，当人体同时接触不同的设备时，就不会产生危险电压，即将各设备的电位等电位化了。

Ⅰ类电气设备接地时需自动切断接地故障，且电气装置的外露可导电部分与PE线联接而实现接地；Ⅱ﹑Ⅲ类电气设备的加强绝缘和特低电压以及电气隔离就可不接地。现今大量使用Ⅰ类设备接地，当灯具安装高度为2.5米及以上时可不接地，但对人体可接触范围内电气装置外露导电部分就要接地，否则仍要遭到电击。

总等电位联结使裸露的可导电部分都处于该电位，可消除电击危险，并减少保护电器动作不可靠而带来的危害。

▶ 04 什么是保护接零？

保护接零是将医疗设备的金属外壳接在零线上，当设备漏电超过70V时空气开关就会迅速自动跳闸断开电源。当用电设备的外壳漏电小于50V时，因用电设备没有超过空气开关跳闸的额定电流，但此时用电设备的金属外壳漏电电流与零线构成一个回路，对人体接触漏电外壳不会产生危险。当医用设备漏电电流很大，由于保护接零回路电阻rh 阻値很小，较大的漏电电流超过保险装置额定电流値数倍，甚至数十倍，熔断器很快熔断，空气开关瞬间跳开，迅速切断电源，确保人身安全，因此，采用保护接零更可靠。

电气设备在正常情况下，不带电的金属部分与零线做良好的金属或者导体连接。当某一相绝缘损坏致使电源相线碰壳，电气设备的外壳及导体部分带电时，因为外壳及导体部分采取了接零措施，该相线和零线构成回路。由于单相短路电流很大，使线路保护的熔断器熔断。从而使设备与电源断开，避免了人身触电伤害的可能性。

▶ 05 保护接地和保护接零适用于什么范围？

5.1 适用范围

（1）保护接地：适用于中性点不接地的三相电源系统中。

（2）保护接零：适用于中性点接地的三相电源系统中（一些民用三相四线中性点接地系统也采用保护接地，但是配合带有漏电保护的开关使用）。

5.2 保护接零注意事项

（1）在保护接零的电气系统中。零线起着至关重要的作用。一旦零线断开，接在断线处后面的一段线路的电气设备相当于没有了保护接零和保护接地，若在零线断处后面有电气设备外壳漏电则不构成短路回路，而使熔体熔断。不但该台设备外壳带有电压，而且使得断线处后面的所有设备的外壳都存在接近电源相电压的对地电压，触电危险性将扩大。

所有电气设备接保护接零线均应以并联方式接在电源零线上，不允许串联，并用螺栓压紧，牢固可靠，接触良好。在零线上，禁止安装保险和单独开关。在特殊的环境中，零线做防腐处理也就不言而喻了。

（2）中性点不接地的三相四线制配电系统中，不允许用保护接零，只能用保护接地。系统中任意一相发生接地，整个系统仍照常运行，但大地与接地线等电位，则接在零线上的用电设备外壳对地电压降等于接地的相线从接地点到中性点的电压值，是十分危险的。

（3）在采用保护接零系统中还要在电源中性点进行工作接地和零线间隔距离及终端进行重复接地。在中性点接地的系统中除将变压器中性点做接地外，沿零线走向的一处或者多处再次将零线接地叫重复接地。其作用是当电气设备外壳漏电时可以降低对地电压。

当零线断时也减轻触电危险。当电气设备外壳漏电时，经相线、零线构成短路回路，短路电流将熔断保险。设备外壳随之断电，不会出现触电危险。但是保险熔断之前设备带电，对人身还是有危险的。若在接近设备处再加接地装置，即实行重复接地，带电设备的导体部分对地电压降低。

（4）保护接零可靠灵敏的短路保护装置来配合，因此，熔断丝严禁用铜丝等金属材料来代替符合要求的金属熔断丝，否则接零保护将失去其保护作用。

5.3 保护原理及危害分析

（1）在中性点不接地系统中：当人体触及电气设备的导体部分或者外壳时，人体相当于一个与接地电阻并联支路的一个大电阻。

（2）在中性点接地系统中：在380V／220V三相四线制电源中性点直接接地的配电系统中，只能采用保护接零，不能采用保护接地。