電工基礎(chǔ)知識(shí)：保護(hù)接地、保護(hù)接零、重復(fù)接地
2024.10.24在電氣設(shè)備的使用和維護(hù)中，保護(hù)接地、保護(hù)接零、重復(fù)接地是非常重要的概念。這些概念都是為了確保電氣設(shè)備的安全性能而存在的。這3個(gè)絕對不能忘得電工基礎(chǔ)知識(shí)，99%的電工都栽過跟頭!
一、保護(hù)接地
保護(hù)接地是將電氣設(shè)備的金屬外殼或其他導(dǎo)電部分連接到接地電源的方法。通過將設(shè)備的導(dǎo)電部分與接地線路相連接，可以防止設(shè)備發(fā)生漏電和電擊事故，并將電氣設(shè)備的電荷釋放到地面。同時(shí)，保護(hù)接地也可以防止設(shè)備受到外部電磁干擾的影響，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。
保護(hù)接地是指配電系統(tǒng)中電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與地進(jìn)行連接。比如，TT系統(tǒng)中保護(hù)接地是指電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與大地進(jìn)行連接，該地與系統(tǒng)接地中地是相互獨(dú)立的;TN系統(tǒng)中保護(hù)接地是指電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與PEN線或者PE線進(jìn)行連接。電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)接地的目的是降低氣裝置的外露可導(dǎo)電部分在發(fā)生故障后的接觸電壓或者對地電壓。如果電氣設(shè)備沒有做保護(hù)接地發(fā)生故障情況下，設(shè)備外露可導(dǎo)電部分上的接觸電壓為220V，人體觸摸到發(fā)生電擊死亡的幾率很大。如果做了保護(hù)接地情況下，人體電阻與保護(hù)接地電阻并聯(lián)，人體電阻遠(yuǎn)大于保護(hù)接地電阻，所以流過人體電流會(huì)變小。保護(hù)接地對于電氣安全十分必要，對于Ⅰ類電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分必須接地。
二、保護(hù)接零
保護(hù)接零是將電氣設(shè)備的零線連接到接地電源的方法。在電氣設(shè)備的正常使用中，電流通常會(huì)從相線流向負(fù)載，然后再通過零線回流到電源。如果在這個(gè)過程中，零線受到了損壞或斷開，那么電流可能會(huì)流向其他的導(dǎo)電部分，導(dǎo)致漏電和電擊事故的發(fā)生。通過保護(hù)接零，可以確保零線的連通性，防止漏電和電擊事故的發(fā)生。保護(hù)接零舉措同樣是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬外殼或金屬構(gòu)架用導(dǎo)體于電網(wǎng)內(nèi)中性線(零線)緊密連接。保護(hù)接零舉措的作用是：一旦電氣設(shè)備的絕緣被擊穿，便會(huì)在保護(hù)接零網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中形成阻抗很小的短路回路，近而產(chǎn)生很大的短路電流，促使網(wǎng)路中的保護(hù)裝置在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)切斷故障電路，以確保電路故障擴(kuò)大化。保護(hù)接零舉措實(shí)用于三相四線制中性點(diǎn)直接接地的低壓供電系統(tǒng)中。
保護(hù)接零的作用包括：
防止漏電：通過保護(hù)接零，可以確保零線的連通性，防止電流從其他的導(dǎo)電部分流向人體或其他物體。
防止電擊事故：在電氣設(shè)備發(fā)生故障或漏電時(shí)，保護(hù)接零可以防止電流流向其他的導(dǎo)電部分，導(dǎo)致電擊事故的發(fā)生。
保護(hù)設(shè)備：保護(hù)接零可以減少設(shè)備的電阻，降低漏電和電擊事故的風(fēng)險(xiǎn)。
為什么有時(shí)候必須是保護(hù)接地，有時(shí)候又必須是保護(hù)接零?
這個(gè)就要看具體情況了，如果有條件，當(dāng)然采用保護(hù)接零系統(tǒng)最安全可靠。但是很多時(shí)候，為了節(jié)約成本，采用保護(hù)接地也可以保證安全。
比如用電設(shè)備離電源非常遠(yuǎn)，而且用電設(shè)備比較分散。如果采用接零保護(hù)系統(tǒng)，那需要多一條線，比如火線、中性線、地線。因?yàn)榫嚯x遠(yuǎn)、負(fù)荷分散、線路長，多一條線意味著成本會(huì)大幅度上升，這個(gè)時(shí)候就可以采用保護(hù)接地+漏電開關(guān)來實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)。也就是直接給用電設(shè)備拉一條火線和一條零線，然后就地做一個(gè)接地裝置并引出地線。
三、重復(fù)接地
在保護(hù)接零系統(tǒng)中，如果只在電網(wǎng)中性點(diǎn)處采用單點(diǎn)接地舉措是不夠安全的，為此還必須在電網(wǎng)零線上一處或多處通過接地裝置與大地再次連接，即形成重復(fù)接地舉措。那么如此大費(fèi)周章的重復(fù)接地舉措有何作用?其實(shí)重復(fù)接地舉措的主要功用集中在以下四個(gè)方面：
①、降低漏電故障設(shè)備的對地電壓
假設(shè)無重復(fù)接地舉措，則漏電設(shè)備對地電壓為單相短接電流在零線部分形成的電壓降(某些書籍當(dāng)中將此電壓說為單相相電壓，對此說法感覺有待商榷);而采取重復(fù)接地舉措后，則漏電設(shè)備外殼對地電壓僅為接地短路電流在(距離最近)重復(fù)接地點(diǎn)對地電阻上產(chǎn)生的電壓降，其電壓值較未采取重復(fù)接地舉措的值大為降低!
②、減輕電網(wǎng)出現(xiàn)零線斷路故障時(shí)的觸電危害
由于其保護(hù)機(jī)理同①的原理極為相似，故不再贅述。
③、縮短電氣設(shè)備發(fā)生碰殼或接地短路故障的持續(xù)時(shí)間
在采用重復(fù)接地舉措的供電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，由于重復(fù)接地和工作接地已經(jīng)構(gòu)成了零線的并聯(lián)分支回路，當(dāng)出現(xiàn)短路故障后，便能增加短路電流，而且供電線路越長，則短路電流越大，故這就加速了線路中保護(hù)裝置的動(dòng)作，繼而間接縮短了故障的持續(xù)時(shí)間。
④、改善架空供電線路的防雷性能
架空線路零線上的重復(fù)接地裝置，對雷擊電流有很強(qiáng)的就近(對地)分流作用，這就有利于限制雷電過電壓危害，從而改善防雷性能。
綜上所述，保護(hù)接地、保護(hù)接零、重復(fù)接地都是為了確保電氣設(shè)備的安全性能而存在的。在電氣設(shè)備的維護(hù)過程中，電工需要注意遵守相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，確保保護(hù)接地、保護(hù)接零、重復(fù)接地的正確應(yīng)用和連通性，以確保電氣設(shè)備的安全性能和生產(chǎn)效率。電工還應(yīng)該定期對電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修，確保設(shè)備的正常運(yùn)行和人員的安全。
