一、保護接地
以保護人身安全為目的,把電氣設備不帶電的金屬外殼接地或接零,叫做保護接地或保護接零。
所謂保護接地就是將設備外殼通過接地線、接地體與大地緊密連接起來,從而把設備外殼漏電時的故障電壓限制在安全范圍之內。
一般在電源中點不接地的電力網中,用電設備如電機、變壓器等的金屬外殼,配電盤的金屬框架都采用保護接地。
保護接地的作用:當電器設備的絕緣損壞時,電流通過接地裝置流入到大地,從而使接觸電壓或跨步電壓小于相電壓值,而且使接觸電壓可以被限制到對人身沒有危害的數值以下。
二、保護接零
保護接零就是用電設備的不帶電的金屬部分與供用電系統(即三相四線制系統)的中性線(零線)做良好的金屬連接。一般在電源中點接地的低壓三相供電系統中,用電設備都采用保護接零。
保護接零的作用是:當用電設備內部由于絕緣損壞而使外殼帶電時,該相可以通過機殼和零線形成單相短路,產生很大的短路電流,該短路電流足以使熔斷器和空氣開關等安全裝置快速動作,及時斷電,消除危險,既保護了設備安全,又避免了人身觸電傷亡事故,確保人身安全。保護零線應連接牢固可靠、接觸良好。
保護零線的連接線與設備的連接應用螺栓壓接。所有電氣設備的保護接零線,均應以并聯方式接在零線上,不允許串聯。在零線上禁止安裝保險絲或單獨的斷流開關。在有腐蝕性物質的環境中,為了防止零線的腐蝕,應在其表面涂以必要的防腐涂料。
三、保護原理不同
接地保護的基本原理是限制漏電設備對地的泄露電流,使其不超過某一安全范圍,一旦超過某一整定值保護器就能自動切斷電源;接零保護的原理是借助接零線路,使設備在絕緣損壞后碰殼形成單相金屬性短路時,利用短路電流促使線路上的保護裝置迅速動作。
四、適用范圍不同
根據負荷分布、負荷密度和負荷性質等相關因素,《農村低壓電力技術規程》將上述兩種電力網的運行系統的使用范圍進行了劃分。tt系統通常適用于農村公用低壓電力網,該系統屬于保護接地中的接地保護方式;tn系統(tn系統又可分為tn-c、tn-c-s、tn-s三種)主要適用于城鎮公用低壓電力網和廠礦企業等電力客戶的專用低壓電力網,該系統屬于保護接地中的接零保護方式。當前我國現行的低壓公用配電網絡,通常采用的是tt或tn-c系統,實行單相、三相混合供電方式。即三相四線制380/220v配電,同時向照明負載和動力負載供電。
對于以下電氣設備的金屬部分均應采取保護接零或保護接地措施。
1、電機、變壓器、電器、照明器具、攜帶式及移動式用電器具等的底座和外殼;
2、電氣設備的傳動裝置;
3、電壓和電流互感器的二次繞阻;
4、配電屏與控制屏的框架;
5、室內、外配電裝置的金屬架、鋼筋混凝土的主筋和金屬圍欄;
6、穿線的鋼管、金屬接線盒和電纜頭、盒的外殼;
7、裝有避雷線的電力線路的桿塔和裝在配電線路電桿上的開關設備及電容器的外殼。
五、注意事項
1、在同一供電系統中,不允許保護接零和保護接地同時采用。否則當用電設備漏電碰及設備機殼后,經過機殼、接地體形成的短路電流往往不足以使自動開關動作或熔斷器熔斷,而電流流過大地又使電源中性點的電位升高,這樣使所有接零線的用電設備的金屬外殼或框架就出現了對地電壓,造成更多的觸電危險。
2.在保護接零系統中,零線起著十分重要的作用。一旦出現零線斷線,接在斷線處后面一段線路上的電氣設備,相當于沒作保護接零或保護接地。如果在零線斷線處后面有的電氣設備外殼漏電,則不能構成短路回路,使熔斷器熔斷,不但這臺設備外殼長期帶電,而且使接在斷線處后面的所有作保護接零設備的外殼都存在接近于電源相電壓的對地電壓,觸電的危險性將被擴大。
3.在采用保護接零的系統中,還要在電源中性點進行工作接地和在零線的一定間隔距離及終端進行重復接地。在三相四線制的配電系統中,將配電變壓器副邊中性點通過接地裝置與大地直接連接叫工作接地。將電源中性點接地,可以降低每相電源的對地電壓,當人觸及一相電源時,人體受到的是相電壓。而在中性點不接地系統中,當一根相線接地,人體觸及另一根相線時,作用于人體的是電源的線電壓,其危險性很大。同時配電變壓器的中性點接地,為采用保護接零方式提供必備條件。工作接地的接地電阻不得大于 4ω。在中性點接地的系統中,除將配電變壓器中性點作工作接地外,沿零線走向的一處或多處還要再次將零線接地,叫重復接地。重復接地的作用是當電氣設備外殼漏電時可以降低零線的對地電壓;當零線斷線時,也可減輕觸電的危險。
tt系統
tn-c系統
tn-c-s系統
tn-s系統
六、線路結構不同
接地保護系統只有相線和中性線,三相動力負荷可以不需要中性線,只要確保設備良好接地就行了,系統中的中性線除電源中性點接地外,不得再有接地連接;接零保護系統要求無論什么情況,都必須確保保護中性線的存在,必要時還可以將保護中性線與接零保護線分開架設,同時系統中的保護中性線必須具有多處重復接地。