保护接地与保护接零

保护接地（protective earthing）

一、定义

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。

二、原理

采取保护措施后即使外壳因绝缘不好而带电，工作人员碰到外壳就相当于人体与接地电阻并联，而人体的电阻（约1000欧左右）远比接地电阻（为保证接地效果，接地电阻一般小于4欧）大，因此，流过人体的电流极为微小，保证了人身安全。

三、种类

保护接地分为工作接地（TT系统）、安全接地（IT系统）两种情况。工作接地又分为用大地做导线的接地和维持系统安全运行的接地；安全接地包括防止触电的保护接地、防静电接地、防雷接地与屏蔽接地。

现今的接地、接零系统多采用国际电工委员会（IEC）规定的标准。按IEC规定，低压配电接地、接零系统分有IT、TT、TN三种基本形式；在TN形式中又分有TN-C、TN-S 和TN-C-S三种派生形式。其形式划分的第1个字母反映电源中性点接地状态：T--表示电源中性点工作接地； I--表示电源中性点没有工作接地（或采用阻抗接地）；形式的第2个字母反映负载侧的接地状态： T--表示负载保护接地，但与系统接地相互独立； N--表示负载保护接零，与系统工作接地相连；第3个字母C--表示零线(中性线)与保护零线共用一线； 第4个字母S-表示零线(中性线)与保护零线各自独立，各用各线。

（1）TT系统：三相四线供电系统，属保护接地。如电源侧中性点接地，其接地电阻大， 则较为安全，此时属小接地电流系统。在接地短路时，其余两相对地电压变大，介于220-380V之间，但设备正常运行时，其外壳没有接零保护的三相不平衡电流和电压，这是 IT系统的主要优点。为安全起见，IT系统常与漏电保护和断零保护相配合使用。

（2）IT系统：三相三线供电系统，属保护接地，电源侧中性点与地绝缘。或经大阻抗接地。在单相碰壳接地时，接触电压易于控制在安全值内；在保证人身和设备安全的同时， 用电设备仍能正常工作。这种系统的漏电电流值不会很大，不能使保护装置及时动作，由于这种系统没有断零保护，因而不能设置零线N，故无法取得220V电压用于照明，这是其缺点，并且其一相碰地时，其他两相对地电压为380V，对人身更为危险。

四、应用

在中性点不接地的系统中，凡是在正常情况下不带电，而绝缘损坏、碰壳短路或发生其他故障时，有可能性带电的电气的金属部分及其附件都就采取接地保护。

保护接零（protective multiple earthing）

一、定义

保护接零简称为接零，就是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分（外壳），用导线与低压配电网的零线（中性线）直接连接起来的一种保护接线方式。

二、原理

保护接零一般与熔断器、自动开关等保护装置配合使用，当发生碰壳短路时，短路电流就由相线流经外壳到零线（中性线），回到中性点。由于故障回路的电阻非常小，因此，有足够大的故障电流使线路上保护装置迅速动作，从而使故障设备断开电源，起到保护作用。

三、要求

1、线路的电抗不易过大，保证发生漏电时有足够大的短路电流，使线路上的保护装置迅速动作；2、在起保护作用的零线上，决不允许装设熔断器和开关；3、在同一系统中不允许个别设备接地不接零。

四、种类

保护零线与工作零线是一根线（TN-C系统）；保护零线与工作零线是分开的（TN-S系统）；保护零线与工作零线有一部分是公用的（TN-C-S系统）。

（1）TN-C系统：三相四线供电系统，属保护接零。电源侧中性点接地，接地电阻很小，是大电流接地系统。该系统保护零线和工作零线共用一根导线(PEN)，简单经济，但 PEN线不能装熔断器，并且一旦断线将破坏系统稳定，构成对人体和设备的危险。这一系统出现单相接地故障时，其故障电流较大，但不及相间短路电流大，因而以相同短路来设计的线路保护装置一般不能及时切断故障线路。此外，这一系统的PEN线上除有中线正常的三相不平衡电流外，还会有对人体有危险的高次谐波电流。因此，这一系统是一个弊大于利的系统。

（2）TN-S系统：三相五线供电系统，属保护接零，中线N与零线PE分开。电源侧中性点同样接地，也是大电流接地系统。系统的三相不平衡电流不经PE线，减轻了TN-C系统的缺点，但中性点对地电位仍会通过PE线使设备外壳有电流和电压，未能彻底解决TN-C系统的缺点。因此，这一系统常与漏电开关联用方能达到较好的保护效果。

（3）TN-C-S系统：是一种TN-C与TN-S系统的混合配电方式，同属保护接零。 PEN线分出独立的N线后，不能再使之与保护零线PE线合并或互换。在我国的物业管理区自配变压器的独立电网中，一般都是采用此系统。

综上，IT系统在民用建筑和工业企业中常用，特别是对接地要求较高的数据处理和电子设备，应优先采用TT系统；TN-S系统在国外多用，特别是对于人体较多会直接接触用电设备的场所应优先选用；IT系统主要用于易发生一相接地，绝缘不好的场所，如煤矿，化工厂等；TN-C系统过去常用，但由于其固有的缺点，现已由TN-C-S系统取代，不再推广使用。

五、应用

保护接零只适用于中性点直接接地的低压电网。

保护接地与保护接零的主要区别

（1）保护原理不同：保护接地是限制设备漏电后的对地电压，使之不超过安全范围。在高压系统中，保护接地除限制对地电压外，在某些情况下，还有促使电网保护装置动作的作用；保护接零是借助接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作，以及切断故障设备的电源。此外，在保护接零电网中，保护零线和重复接地还可限制设备漏电时的对地电压。

（2）适用范围不同：保护接地即适用于一般不接地的高低压电网，也适用于采取了其他安全措施（如装设漏电保护器）的低压电网；保护接零只适用于中性点直接接地（零点）的低压电网。

（3）线路结构不同：如果采取保护接地措施，电网中可以无工作零线，只设保护接地线；如果采取了保护接零措施，则必须设工作零线，利用工作零线作接零保护。保护接零线不应接开关、熔断器，当在工作零线上装设熔断器等开断电器时，还必须另装保护接地线或接零线。