什么是保護接地

　　保護接地，是為防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構架和線路桿塔等帶電危及人身和設備安全而進行的接地。所謂保護接地就是將正常情況下不帶電，而在絕緣材料損壞后或其他情況下可能帶電的電器金屬部分（即與帶電部分相絕緣的金屬結構部分）用導線與接地體可靠連接起來的一種保護接線方式。接地保護一般用于配電變壓器中性點不直接接地（三相三線制）的供電系統中，用以保證當電氣設備因絕緣損壞而漏電時產生的對地電壓不超過安全范圍。

　　保護接地的原理

　　三相三線中性點不接地系統中的電氣設備若沒有采取保護接地，當電氣設備一相絕緣損壞漏電使金屬外殼帶電時，操作人員誤觸及漏電設備，故障電流將通過人體和線路對地絕緣阻抗構成回路，如圖1（a） 所示。絕緣阻抗是絕緣電阻和分布電容的并聯組合，其接地電流的大小與線路絕緣的好壞、分布電容的大小及電網對地電壓的高低成正比。線路的絕緣越壞，對地分布電容越大、電壓越高、觸電的危險性越大。若漏電設備已采取保護接地措施時，故障電流將會通過接地體流散，流過人體的電流僅是全部接地電流中的一部分，如圖1（b） 所示。

　　圖1 保護接地原理

　　在兩條通路中，電流的分配關系可表示為

　　從式中可以看出，接地電阻 Re 越小，流過人體的電流 I也越小。因此，只要控制接地電阻值在一定范圍內，就能減輕人身觸電的危險。所以，保證最小的接地電阻是很重要的，在電氣設備施工和運行時期內，均應保證接地電阻不大于設計或規程所規定的接地電阻值，否則是不能充分起到保護作用的。

　　保護接地的作用

　　（1）降低人體接觸電壓

　　（2）迅速切斷故障設備

　　（3）降低電壓設備和電力線路設計絕緣水平

　　保護接地方式的選擇

　　1、電壓為1000V以上的高壓電氣裝置，在各種情況下均應采用保護接地。

　　2、電壓為1000V以內的低壓電氣裝置，在中性點不接地的電力網中，應采用保護接地；在中性點直接接地的電力網中，應采用保護接零，且零線要重復接地，也可采用保護接地。

　　由同一個電源供電的低壓配電網中，只能采用一種保護方式，不可對一部分電氣設備采用保護接地、對另一部分電氣設備又采用保護接零。

　　保護接地的適用情況

　　當保護導體對它所保護的電路具備多種保護功能中的最高要求時， 它可以具有不止一種功能。 例如， 回路 PE 線可以兼有保護接地導體和保護等電位聯結導體的功能， 在傳導電流的同時傳遞電位， 因此， 裝置的外露導電部分沒有必要另設置一個等電位聯結導體。

　　保護接地適用于不接地電網。這種電網中，凡由于絕緣破壞或其他原因而可能呈現危險電壓的金屬部分，除另有規定外，均應接地！把正常情況下不帶電，而在故障情況下可能帶電的電氣設備外殼、構架、支架通過接地和大地接連起來叫保護接地。保護接地的作用就是將電氣設備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接，由于接地裝置與人體構成并聯電路，降低接點的對地電壓，避免人體觸電危險。

　　常見的保護接地方式

　　1、TN系統

　　電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分通過保護中性導體或保護導體（PE）或保護中性導體（PEN）連接到此接地點。

　　根據中性導體和保護導體的組合情況，TN系統的形式有以下三種：

　　a.TN-S系統（三相五線制）：

　　整個系統的中性導體和保護導體是分開的。

　　? 優點：PE線正常情況無電流通過，因此不會對接在PE線上的其他設備產生電磁干擾。此外，由于中性線和保護線是分開的，N線斷線也不會影響PE線的保護作用。

　　? 缺點：使用導線多，增加了投資。

　　b.TN-C系統（三相四線制）：整個系統的中性導體和保護導體是合一的。

　　優點：節省了一根導線。

　　缺點：當三相負載不平衡或中性線斷開時會使所有設備的金屬外殼都帶上危險電壓。

　　c.TN-C－S系統：（三相四線和三相五線混合系統）系統中一部分線路的中性導體和保護導體是合一的，又有一部分是分開的。

　　優點：兼有TN-C系統和TN-S系統的特點，常用于配電系統末端環境較差或對電磁干擾要求較嚴的場所。

　　2、TT系統

　　電源中性點直接接地，與用電設備接地無關。

　　缺點：

　　1）在采用TT系統的電氣設備發生單相碰殼故障時，接地電流不是很大，往往不能使保護裝置動作，這將導致線路長期帶故障運行。

　　2）當TT系統的電氣設備只是由于絕緣不良引起漏電時，因漏電電流往往不大（僅為毫安級），不可能使線路的保護裝置動作，這也導致漏電設備的外殼長期帶電，增加了人體觸電的危險。

　　因此TT系統必須加裝漏電保護開關。

　　2.可不接地的情況：

　　a.在干燥場所，交流額定電壓110V及以下的電氣設備金屬外殼；

　　b.干燥且有木質、瀝青等不良導電地面的場所，交流額定電壓380V及以下；

　　c.直流額定電壓440V及以下的電氣設備金屬外殼，除另有規定外（在爆炸危險場所仍應接地），可不接地。

　　d.電氣設備在高處時，不應采取保護接地措施，以免把大地電位引向高處，反而增加觸電的危險性。