保护接零（保护人身安全的用电安全措施）

概述

把电工设备的金属外壳和电网的零线连接，以保护人身安全的一种用电安全措施。在电压低于1000伏的接零电网中，若电工设备因绝缘损坏或意外情况而使金属外壳带电时，形成相线对中性线的单相短路，则线路上的保护装置（自动开关或熔断器）迅速动作，切断电源，从而使设备的金属部分不至于长时间存在危险的电压，这就保证了人身安全。多相制交流电力系统中，把星形连接的绕组的中性点直接接地，使其与大地等电位，即为零电位。由接地的中性点引出的导线称为零线。在同一电源供电的电工设备上，不容许一部分设备采用保护接零，另一部分设备采用保护接地（见接地）。因为当保护接地的设备外壳带电时，若其接地电阻r′D较大，故障电流ID不足以使保护装置动作，则因工作电阻rD的存在，使中性线上一直存在电压U0=IDrD，此时，保护接零设备的外壳上长时间存在危险的电压U0，危及人身安全。

保护接零

保护接零就是将设备在正常情况下不带电的金属部分，用导线与系统进行直接相连的方式。采取保护接零方式，保证人身安全，防止发生触电事故。^[1]

优点

所谓保护接零就是将电气设备的金属外壳、构架等部位与电网的零线进行连接。在电网中，如果通过中性点接地的方式进行保护，在这种情况下，由于单相对地电流过大，进而难以确保人体不受触电的危害。

在日常生活中，为了防止电器外壳带电，采用接地措施进行保护，当接地电阻低于 4 欧时，此时如果电器的外壳带有 220V的电压，则对接地回路进行保护，按照公式 I=U/（RO+RG），那么短路电流为 27.5A。其中，Ro 代表变压器中性点的接地电阻，一般将 Ro 称为工作接地电阻。为了确保保护设备及时有效的保护动作，通常情况下，需要调整接地短路电流，一般按照自动开关整定电流的 1.25 倍进行处理，或者按照 3 倍的溶丝熔断电流进行处理。通过计算，当整定电流小于 27.5/1.25 时，这时短路电流能够断开。对于保护设备来说，如果额定电流值大于上述值，那么保护设备就不能及时有效地进行保护动作。此时，电器设备外壳上将会存在对地电压，并且电压存续时间比较长，同时电器操作人员将会受到这种电压的威胁。

如果采用保护接零的方式对电器设备进行保护处理，那么短路电流（击穿电器外壳绝缘的电流）一般大于 27.5A，只要对保护装置的动作电流进行科学合理的选择设置。如果单相短路是由绝缘击穿引发，并且短路电流比较大，在这种情况下，电源完全可以被保护装置迅速切断，进而在一定程度上最大限度地避免触电危险。综上所述，在接地电网中，与保护接地方式相比，保护接零方式在规避用电设备外壳带电伤人风险方面优越性更加突出。^[1]

注意事项

1）采用保护接零的条件。在实际运行过程中，如果电源中性点接地良好，并且零线能够可靠运行，此时可以采用保护接零的方式进行处理。在工作接地方面，系统必须可靠，并且接地电阻小于 4 欧。

在单相回路中，可以将熔断器和开关安装在工作零线上。但是，不能将相应的熔断器和开关安装在三相四线制线路的零线上，其原因主要是：a.如果零线回路被断开，那么将会引发相电压，进而在一定程度上引起触电事故；b.如果零线回路被断开，由于三相负载处于平衡状态，在这种情况下，将会影响相电压的对称性，进而损坏电器。

2）工作零线重复接地。在工作中，对于工作零线回路来说，为了避免出现断开现象，一方面对中性点接地处理，另一方面对工作零线进行重复接地处理。在电网中，按照 《工业与民用电力装置的接地设计规范》 的规定，如果中性点直接接地，那么架空线路的干线、分支线的终端需要进行重复接地处理，同时管理沿线一公里处的零线，在接地电阻方面，每一重复接地装置要小于10 欧。如果工作接地电阻为 10 欧，如果重复接地装置的接地电阻小于 30 欧，并且重复接地数量超过 3 处。否则，如果零线断线，对于接零设备（处于零线回路）来说，只要设备外壳带电，那么所有设备的外壳均会带电，并且所带电压与对地电压相等，出现这种现象非常危险。

3）零线的截面面积不得小于相线的二分之一。在电网系统中，零线通常情况下不会带电，或者电流很小，单相负荷除外，与相线相比，所以零线的截面比较小。但是，从安全性、可靠性的角度来说，对于零线保护来说，可以将零线阻抗设置得应尽量小，这样在发生故障时，可以有足够大的短路电流刺激保护装置及时、准确地动作，进而在发生故障时，可以有效地降低零线的对地电压。所以，零线的截面面积要适当的增大。在线路中，当满足单相负荷要求时，那么在截面面积方面，零线要大于相线的二分之一。

4）设备的保护零线与工作零线要牢固连接，导线在实际使用过程中，只有连接牢靠，导线之间接触才能确保良好性。对于保护零线来说，需要在设备的专用接地螺丝上连接保护零线，必要的情况下，可以适当增加弹簧垫圈或者进行焊接处理，进一步确保彼此之间连接的良好性。另外，最好不使用铝线对接零线进行处理。在不易受到机械损伤的地方设置设备的保护零线与工作零线的连接部位。

5）单相负荷线路不得借用工作零线取代保护零线。对于插座上接电源零线的孔来说，在连接三眼插座的过程中，不准将其余保护零线的孔进行串联处理，也就是不得借用工作零线取代保护零线。在连接三眼插座时，一般遵守下列原则：将插座上接电源中线，也就是按照并联的方式，用两根导线将工作零线的孔与保护零线的孔接到公用工作零线上。

6）在同一低压电网中，保护接地与保护接零不能混合使用。否则，如果接地设备发生故障，零线电位就会被升高。对于电压来说，其接触电压与相电压相当，使得触电的危险性进一步增加。

7）在选择、整定保护设备的额定电流时，必须严格遵守安全要求。保护接零从本质上说，就是当用电设备发生漏电事故时，通过零线可以形成回路，使漏电流进一步增大，通过增大电流在一定程度上刺激保护装置切断电源。

8）采用保护接零对用电设备进行管理，并不能完全做到防触电。电器外壳与电源火线连接引发的严重故障，通过保护接零的方式可以进行避免，如果电器外壳引发的漏电故障，通过保护接零的方式不能排除，为了消除电器外壳的漏电故障，需要配合其他的保护措施。^[1]

区别

工作接地－是电在工作中产生的余电，为了不让余电击伤人，让它能够让余电排入到大地体中，所称工作接地；

凡是因设备运行需要而进行的接地，叫做工作接地。如果不接，设备就不能运行。例如：变压器的中性点接地

保护零线－其实也就是地线，就是其中某根电线接触物体时，让漏保开关能及时跳闸，不击伤人，所称保护零线。

两种接线方式都为保护人身安全起着重要作用。

保护接地与保护接零的主要区别是：

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。

适用范围

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的低压电网。

线路结构

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。^[1]

零线地线

即：TN-C系统。一般用途最广的低压输电方式是三相四线制，采用三根相线加零线供电，零线由变压器中性点引出并接地，电压为380/220V，取任意一根相线加零线构成220V供电线路供一般家庭用，三根相线间电压为380V，一般供电机使用。^[1]

即：TN-S系统。三相五线制比三相四线制多一根地线，用于安全要求较高，设备要求统一接地的场所。

三相五线制的学问就在于这两跟"零线"上，在比较精密电子仪器的电网中使用时，如果零线和接地线共用一根线的话，对于电路中的工作零点会有影响的，虽然理论上它们都是0电位点，如果偶尔有一个电涌脉冲冲击到工作零线，而零线和地线却没有分开，比如这种脉冲却是因为相线漏电引起的，再如有些电子电路中如果零点飘移现象严重的话那么电器外壳就可能会带电，可能会损坏电气元件的，甚至损坏电器，造成人身安全的危险.

零线和地线的根本区别在于一个构成工作回路，一个起保护作用叫做保护接地，一个回电网，一个回大地，在电子电路中这两个概念是要区别开来的，在正规公司里，这两根线规定要分开接. 实际中还有一种三相六线的接法，除工作零线，保护接地外，还专门另配一路接地线，这根线跟设备地线分开来接，不与其他任何线相接，用做对仪器设备的保护，因为电气件的损坏往往只几微秒的时间，所以要将误动作电流更快的引回大地，需要仪器直接接地.

施工

保护接零

零线多相制交流电力系统中，把星形连接的绕组的中性点直接接地，使其电位与大地相等，即为零电位。由接地的中性点引出的导线称为零线。中国规定 380伏交流电源一般采用三相星形连接，中性点直接接地。故中性线即为零线。采用保护接零的电网中，中性线必须按规定重复接地，以免在中性线断线情况下，电工设备接零外壳可能发生的带电危险。

重复接地在电网接零处或附近规定的地点，中性线上加装接地装置的措施。如果无重复接地，当零线发生意外断线时，断线后面任一设备均会因绝缘损坏而使外壳带电，这一电压通过中性线引到所有接零设备的外壳，操作人员接触任一设备的外壳，都会存在危险。有了重复接地装置，在发生上述情况时，就产生接地电流ID。若忽略相线与中性线的导线电阻，则接地电流为断线后面中线上的电压为适当布置重复接地装置的位置与数量，使r唅足够小时，中性线上呈现的电压U0可以小于安全电压。重复接地一般布置在容量较大的用电设备、线路的分支点、线路终点等处。

现代大型高电压试验室常做成全屏蔽式，形成一个大法拉第笼。笼仅有一点与接地极相连。此时，试验系统包括杂散电容的电流全部通过屏蔽笼形成回路，接地极只起固定电位的作用，而没有电流流过。所以，对全屏蔽的高压试验室的接地阻抗不必提出过高的要求，按一般建筑物的防雷接地要求即可。

高压试验室中进行冲击电压（或电流）试验时，因电压（或电流）的波形变化快，放电电流大，与接地极相连的测量电缆的外皮中将流过电流，这一电流产生的噪声电压叠加到被测信号上产生共模干扰。为减少这一干扰，冲击测量系统的接地应遵循以下原则：①若施工中地面下未敷设接地网，必要时，可在地面上敷设金属板，将各试验设备接地端连起来。②测量电缆与地网间包围的面积应尽量小。当有地网时，测量电缆应紧靠地网下侧走线。否则，可在分压器与示波器室之间敷设金属板或金属带，使测量电缆在其下通过。③分压器的接地连线阻抗应尽可能小，一般用宽 200毫米左右的铜带，长度应尽可能短，分压器应置于接地极引出点附近。^[1]