关于接地和电气安全的问题

关于接地和电气安全的问题1前言

在人们的日常生活和生产过程中，离不开电器、用电设备和电力设施，每年因为电击伤人甚至致人死亡

和损毁电气设备所带来的经济损失数额巨大，因此电气安全问题成为关系到人身安全和设备安全的头等大事，

探讨接地与电气安全问题意义重大。

2接地的概念及分类

2.1接地的基本概念

所谓接地，就是将设备的某一部位经接地装置与大地紧密连接起来。

接地装置是接地体和接地引下线的总和。接地体包括人工接地体和自然接地体。如由角钢、钢管、扁钢

和圆钢等金属件组合，专门制作的具有一定散流电阻的金属导体组称为人工接地体。各种埋在地中的金属构

件、金属管道，建筑物的金属构件(梁、柱、行车轨道、配电装置、起重机、升降机等的骨架)称为自然接地体。

2.2接地的分类

按照接地性质，接地可分为正常接地和故障接地。正常接地又有工作接地和安全接地之分。工作接地指

正常情况下有电流流过，利用大地代替导线的接地，以及正常情况下没有或只有很小不平衡电流流过，用以

维持系统安全运行的接地。安全接地是正常情况下没有电流流过的起防止事故作用的接地，如防止触电的保

护接地、挂接接地、保护接零、防雷接地等。故障接地是指带电体与大地之间的意外连接，如接地短路等。

3防止间接接触电击的基本技术措施

3.1保护接地

保护接地的目的，顾名思义就是保护人身安全的接地。当电机外壳不接地，而一相绝缘击穿时，它的外

壳对地来说，就有—电位。因此接触带电的外壳和直接接触到未绝缘的相同样危险。

在三相交流电力系统中，作为供电电源的发电机和变压器的中性点有三种运行方式：一种是电源中性点

不接地，一种是电源中性点经阻抗接地，再有一种是电源中性点直接接地。前两种合称小接地电流系统，亦

称中性点非有效接地系统；后一种称为大接地电流系统，亦称中性点有效接地系统。保护接地一般用于配电

变压器中性点不直接接地的供电方式中，起限制电器设备因绝缘损坏而漏电后的对地电压不超过安全范围。

在中性点直接接地的系统中，一般不宜采用保护接地，因为在这种供电方式下，供电部门在电气施工中

将变压器低压侧中性点、配电屏、构架等配电设备的金属外壳都连接在总的接地体上，从而形成安全保护。

也就是说，这种情况并非单纯的接地，而是属于接零，此时，如果用户采取接地保护，就出现了同—供电系统中存在接零和接地两种不同的保护方式，一旦设备外壳因绝缘损坏带电，对地电压将沿金届接地线通过大

地流向低压配电系统的接地体，而且此时由于接地电流不大，如果保护装置灵敏度不够，则不会动作，这样，

就使与接地体相连的配电变压器中性线、配电屏、构架等长期带有不安全电压，这是安全规程所不允许的。

3.2保护接零和重复接地

在我国低压网络中，都是采用中性点直接接地的，在这种系统中运行的电气设备可以采用保护接零的办

法，以避免人体遭到触电的危险。

所谓保护接零，就是将电器设备在正常情况下与带电部分相绝缘的金属结构部分用导线与配电系统的零

线连接起来。保护接零一般与熔断器、保护装置等配合用于变压器中性点直接接地系统中。

众所周知，在低压网络中，中性点直接接地，而设备外壳不接地是危险的。而当设备外壳采用保护接地

后，要确保人身安全，要花费高昂的代价来降低接地电阻值，经济上、技术上均是不合理的，因此我国低压

配电装置规定，在中性点直接接地的低压电力网中，电力设备的外壳宜采用低压接零保护的方式。

采用这种方式后，当一相绝缘损坏后，便形成了一个由该损坏相线、设备外壳、零线的闭合回路。由于

导线(相线和零线)及设备外壳的合成电阻值很小，所以单相短路电流一般足够大，从而引起保护电器动作，迅

速切断故障设备的电源，确保人身迅速脱离电源。

在保护接零系统中，零线仅靠在电源端一处接地是不够安全可靠的。为了提高安全可靠性，还应在零钱

的干线上和分支线路的终端以及中间沿线每一公里处进行重复多点接地。电缆或架空线在引入车间和大型建

筑物处，应加接地极或与室内配电屏、控制屏的接地装置相连。当高、低压线同杆架设时，应在杆线的两端

杆上，将低压零线加重复接地。这样模式的重复接地系统，至少有以下四方面好处：

(1)当系统发生接地短路时(如碰壳)，可以降低零线的对地电压。在无重复接地的情况下，当发生单相接

地短路时(如碰壳)，短路电流通过相线和零线构成回路。在零线上产生电压降，就是设备外壳对地电压UD。

对于380伏系统来说，UD≈146.7伏，显然比安全电压高得多，所以仍有触电伤亡的危险存在。

当零线加重复接地后(二点)，故障电流将沿着零线和流经重复接地和工作接地的两个并联电阻RN和R0流入大地，该故障电流大部分通过零线成回路，小部分通过重复接地电阻RN和工作接地R0成回路。

按规程，R0≤４欧，RN≤10欧，则设备对地电压UD＝104.伏。

可见采用一组重复接地后，对地电压降低了40％，如果再多接几处，则完全可以降低至危及人身安全的

范围以内。

(2)当零相发生断线，且断线处后面某些电气设备碰壳短路时，可以使故障程度减轻。

在没有重复接地的情以下，当零相断线，断线后面的设备有一相碰壳短路时，则断线处前面的设备外壳

对地电压接近于零；断线处后面的设备的外壳上，均存在着接近于相电压的对地电压。