低压配电系统保护接地的应用分析

低压配电系统保护接地的应用分析

刘琦杨浩赵春嫒

(天津电气科学研究院有限公司天津300000)

摘要：低压配电主要的保护措施就是保护接地和保护接零两种。但是它们的用途，应用范围和保护方式有着很大的不同，在日常的生活中，只有正确的区分和理解两种保护方式的不同，才能正确的认识它们，从而减少安全事故的发生，保证日常生活中的用电安全和质量，保障人们生活和生产的顺利进行。基于此，本文结合保护接地的重要性以及保护接地方式，并对保护方式的选择进行了分析。

关键词：低压配电系统；保护接地；应用分析

1导言

低压配电系统中，无论哪种对于路灯的配电均存在自身的缺陷，只有经常性的维护，检验保护的准确性，灵敏性，检测接地电阻值的变化，及时发现问题隐患，采取相对应的措施，才能保证路灯正常安全的运行。因此从技术安全角度来分析路灯的低压系统，选用TN—S系统，配置带有Ir、Isd以及具有ＲCD功能的出线开关，且每一个灯杆都有自己的接地极可以在技术上相对解决一些安全隐患，同时对接地系统定期或不定期的维护检测工作，也是保证系统长期安全运行的一项重要内容。

2保护接地的重要性

一直以来，用电安全是电力系统考核配电设备性能的一项重要指标，最新低压行业标准GB7251.1-2013中明确规定配电设备需采取保护接地方式。如果电气设备未采用接地保护，当某一部分的绝缘损坏或某一相线碰及外壳时，电气设备的外壳将带电，人体万一触及到该绝缘损坏的电气设备外壳（构架）时，就会有触电的危险，情节严重时将直接导致人员死亡。相反，若将电气设备做了接地保护，则出现单相接地短路或漏电故障时会在线路中产生较大的短路电流或漏电电流，从而使上级保护器件（断路器或漏电断路器）动作脱扣，自动切断故障线路电源，以便及时进行检查维修，这样就避免了电气设备漏电状态运行对人身（或设备）构成的威胁。

3保护接地方式

所谓的保护接地方式通常是接地保护就是指在日常的低压配电情况下，本不应该带电的电气设备,因为其他情况至使绝缘材料意外带电，然后把可能带电的部分用导线与接地的物体紧密的连接起来的方式。这种保护接地方式在当前社会是经常用到的保护措施，能够起到安全有效的作用。

3.1保护接地的用途

保护接地的用途主要是指在低压配电系统中的电气设备在意外和破损的情况下，迫使带电的金属体裸露在外，导致设备漏电的情况发生。在设备漏电的过程中与地面能够紧密连接起来，可以有效的阻止电流，限制意外漏电的强电流通过人体，确保人身安全和设备安全，杜绝意外电击事故的发生。

3.2保护接地的优点

保护接地的最大优点一是能够对漏电设备的对地电压进行降低。二是能够减轻因为零线短路带来的危险。三是能够控制电阻的大小，只有控制电阻的大小才能把电流进行有效的分流，是一种瞬间的保护方式，利用这种短暂的延时，我们就可以有足够的优势进行第二次分流，能够有效的缩短时间，大大的降低了触电风险。

3.3保护接地的应用局限性

保护接地应用的局限性主要是体现在电源中性点已经直接接地的供配电系统中,这是由于设备遇到故障的过程中，会形成单相的接地短路,短路的电流会流经各个装置，如果短路发生后，产生的电流不能及时使熔断丝熔断，设备就会一直处在长期带电的状态下,这就情况十分危险。因此对这一点应加以关注。

4保护接零方式

保护接零的方式主要是通过把电气设备的金属外层与电网的零线相连接的方式表现出来，这是一种重要的防护措施。这种方式通常会与保护装置相配合使用。在低于1000伏的低压电网中，如果电气设备的绝缘部分遭到破坏，或者因为其它别的原因使金属外壳带电，从而形成短路，线路上的漏电装置就会在很多短的的时间发生反应，立刻断电，这样能够有效的保护金属部分，使金属部分短时间的脱离危险电压。

4.1保护接零的用途

保护接零大多都在直接接地的供电电网中得以应用，这种直接接地的前提必须是中性点直接接地。主要是因为电器设备的绝缘体意外破损时都会采用的保护方式。这种方式大部分是通过发生的短路现象，从而形成较大的电流，配合相应的保护设施起到作用体现出来的，这样能够通过保护措施及时断电，防止人身触电，保证人身安全。

4.2保护接零的优点。

在日常中防止电器漏电的过程中，如果采用保护接地方式，就需要确保接地电阻大于4欧，只有接地的电阻大于4欧才能保证短路的电流I=U/（R0+RG）=220/（4+4）=27.5（A）（R0是指工作接地电阻），为保证设备正常工作不受短路的影响和阻碍，必须使接地产生的短路电流是设备自动开关产生电流的1.25倍，要强调的是，这种电流必须不能小于1.25倍。保护接地方式的断开电流必须符合规定值，而通过上面的公式我们可以知道只有保护设备的电流值小于上面描述的数值，接地的保护设备才能正常的工作。而且由于电器的外壳存在电压的时间过长，也会给电器的操作人员带来新一轮的触电风险。如果采用保护接零方式就可以有效的避免保护接地方式的不足，工作人员只需要保证保护装置的正常工作，保证被击穿的绝缘的部分所形成的电流远大于27.5A，这样就足以使装置在短时间内断开电源，从根源防止触电。由上可见，采用保护接零的效果更好，能够更好的消除触电危险。

4.3保护接零的应用局限性

在低压配电系统中，如果采用保护接地的方式就不能再用保护接零的方式。这两种保护方式不能同时存在，因为保护接地的线路外壳会与保护接零的线路外壳发生碰触，从而形成电位差，这种情况会十分危险。此外因为低压线路的供电线路比较长，零线断线的几率比较大，如果采用保护接零方式，万一断线，即使有一台设备的外壳带电，也会导致所有的设备全部存在带电的风险。另外采用保护接零方式还必须要利用其他的保护措施。

5保护方式的选择

保护接地方式和保护接零方式是低压配电系统中重要的技术方式，保证人身安全和电气设备的安全是他们的共同目的，只有努力的加强技术措施，能够有效的避免触电事故的发生和电气设备损坏。这两种选择方式主要有以下几个方面的区别。

5.1两者的保护原理有本质的区别

在低压配电系统中，保护接地方式和保护接零方式有着本质的不同，正如上文分析,保护接地是指设备漏电后对地电压的限制，这里的对地电压不能超过规定的范围。而保护接零方式主要是指设备在漏电的情况发生后，形成的短路现象，通过这种短路过程促使保护设置发生运作，及时切断设备的电源，从而起到保护的作用。

5.2适用范围不同。

保护接地适用高压电网和低压电网，它至关重要的前提是不能接地，同时也应用于采取了类似漏电保护器形式的安全措施的低压电网。保护接零方式一般适用于低压电网，一般包括城镇低压电力网和厂矿企业专用的低压电力网，通常说，保护接零方式只适合直接接地的低压电网。

5.3两者使用的线路结构不同

通常来说，保护接地措施就只需要设置保护接地线，可以没有其他的工作线路。如果是用保护接零的措施，就必须用工作零线，只有这样才能作接零保护，设置工作零线的工作就必不可少了。保护接零线还不能直接连接设备的开关，熔断器等保护设置。如果想要安装保护设置，就必须要单独安装保护接地线，或者接零线。

6结语

综上所述，电气设备的正常运行直接影响到相关工作人员的人身安全,所以在供配电系统中经常都会使用保护接地和保护接零来作为安全技术措施。但在实际的应用中很多人都没有弄清楚这两者的本质区别是应用时的实际区别,因此也就不能正确的对这两者付诸实用,有的甚至是完全混用,这实际上是非常危险的,不仅起不到保护作用,还有可能会带来的更大的危险。因此有必要对其基本的定义进行彻底而正确的解释和分析,并结合实际对这两者的使用环境和使用条件加以区分和解释。

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