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接地与接零


1 什么是火线、零线、地线

为了使交流电有很方便的动力转换功能, 通常工业用电,三根正 弦交流电,电流相位(反映电流的方向 大小)相互相差120度。通常我 们将每一根这样的导线称为相线(火线),通常电力传输是以三相四线 的方式,三相电的三根头称为相线,三相电的三根尾连接在一起称 中性线也叫"零线"。叫零线的原因是三相平衡时刻中性线中没有电 流通过了,再就是它直接或间接的接到大地,跟大地电压也接近零。 地线是把设备或用电器的外壳可靠的连接大地的线路,是防止触电 事故的良好方案.火线又称相线,它与零线共同组成供电回路。在 低压电网中用三相四线制输送电力,其中有三根相线一根零线。为 了保证用电安全,在用户使用区改为用三相五线制供电,这第五根 线就是地线,它的一端是在用户区附近用金属导体深埋于地下,另 一端与各用户的地线接点相连,起接地保护的作用。

火线
中性点 火线 火线 中性线 中性点与中性线

零点

零线

零点与零线

在星形联结的三相电 路中,其中三个绕组 连在一起的点称为三 相电路的中性点(1)。 由中性点引出的线称 为中性线(2)。

当三相电路中 性点接地时,该 中性点成为零点 (1)。此时,由 零点引出的线称 为零线(2).

2 中性点为什么要接地
UA
三相负载对称时, o 中线无电流,无 电压。 IN=0 UN=0 UAO=UBO=UCO 三相 负载 对称

三相负载不对称 时,中线有电流, OO’ ≠0, UB 有电压。 只有中性点接地, UC OO’ =0才能保证 三相电压平衡, N 设备正常工作。 UAO’≠UBO’≠UCO’ 三相负 载不对 称

u i i i U V W t0

UA

t1

t2 t 3

t
UC

o o‘ UB

任何一时刻,三相电流和等于零。

3 火线、零线、地线的颜色
按我国现行标准,从线色上分,一般应该是火线

-红色,零线-绿色或黄色(也有的是黑色),地线
是黄绿相间。如果是三相插座,左边是零线,中间 (上面)是地线,右边是火线。
L N E "L“-------Live Wire "N“-------Naught wire "E“-------earth wire N E

L

4 火线和零线区别
照明电路里的两根电线,一根叫火线,另一根则叫零线。 火线和零线的区别在于它们对地的电压不同:火线对地电 压为220V,零线对地电压为0. 家里的一般是三孔插座不 是三相插座,中间是接地线,两边是火线和零线,右边为火 线(L),左边为零线(N). 火线和零线都是带电的线。零线不带电是因为电源的另 一端(零线)接了地,我们在地上接触零线的时候,因为没有 位差,就不会形成电流。零线和火线本来都是由电源出来 的,电流的正方向就是由一出,经过外部设备,从另一端进.形 成 一个回路。零线和火线的区别就是电源的两个端子其 中的一个接了大地

5 零线和地线区别
1.零线和地线这两个是不同的概念,不是一回事。 2.地线的对地电位为零。使用的电器的最近点接地。 3.零线的对地电位不一定为零。零线的最近接地点是在 变电所或者供电的变压器处。 4.零线有时候会电人,在什么时候呢?当你的电炉子不 发热了,千万不要以为没电了,不会电人,错啦!有可能 存在这样的可能,离你的电器很沅的地方N线断开了,用 电压表一量会发现,电器的LN线都是市电的电压! 5.地线不会电人,除非很糟的情况,设计者不懂,或者 胡乱搞的产品! 6.在你的电路中有零线和地线的话,你会发现有一个高 耐压电容在他们中间。

6 动力用电和家用电

动力用电就是常说的380伏电,多用于工厂.这种电多是 三相四线.四线中三根火线,一根零线.火线是指三相四线 电网A B C中的任意一相,零线是指三相四线对地无电压 有电流的那一根电线, 三根火线经过负载如电动机等用电 设备后都经过零线形成回路,设备才能正常工作.零线在发 电厂是接地的. 一般情况下,三相电路中火线使用红、黄、 蓝三种颜色表示三根火线,零线使用黑色。 家用电是指我们常说的220伏电也叫单相电,有两根线, 一根火线,一根零线.火线经过负载如灯泡等用电器后经零 线形成回路,用电器才能正常工作.这里的零线在发电厂也 是接地的.单相照明电路中,一般黄色表示火线、蓝色是 零线、黄绿相间的是地线。也有些地方使用红色表示火 线、黑色表示零线、黄绿相间的是地线。一般情况下红 色是火线,蓝色是零线,黑色是地线.

a、 照明开关为何必须接在火线上?
如果将照明开关装设在零线上,虽然断开时
电灯也不亮,但灯头的相线仍然是接通的,而

人们以为灯不亮,就会错误地认为是处于断电
状态。而实际上灯具上各点的对地电压仍是

220伏的危险电压。如果灯灭时人们触及这些
实际上带电的部位,就会造成触电事故。所以

各种照明开关或单相小容量用电设备的开关,
只有串接在火线上,才能确保安全。

b、 单相三孔插座如何安装才正确? 为什么?
通常,单相用电设备,特别是移动式用电设备,都 应使用三芯插头和与之配套的三孔插座。三孔插座上有 专用的保护接零(地)插孔,在采用接零保护时,有人 常常仅在插座底内将此孔接线桩头与引入插座内的那根 零线直接相连,这是极为危险的。因为万一电源的零线 断开,或者电源的火(相)线、零线接反,其外壳等金 属部分也将带上与电源相同的电压,这就会导致触电。 因此,接线时专用接地插孔应与专用的保护接地线相 连。采用接零保护时,接零线应从电源端专门引来,而 不应就近利用引入插座的零线。

c、 发生触电时应采取哪些救护措施?
? 1) 解开妨碍触电者呼吸的紧身衣服。 ? 2) 检查触电者的口腔,清理口腔的粘液, 如有假牙,则取下。 ? 3) 立即就地进行抢救,如呼吸停止,采用 口对口人工呼吸法抢救,若心脏停止跳动 或不规则颤动,可进行人工胸外挤压法抢 救。决不能无故中断。 ? 4)迅速 就地 正确 坚持。

d、 塑料绝缘导线为什么严禁直接埋 在墙内?
? (1) 塑料绝缘导线长时间使用后,塑料会 老化龟裂,绝缘水平大大降低,当线路短 时过载或短路时,更易加速绝缘的损坏 ? 2) 一旦墙体受潮,就会引起大面积漏电, 危及人身安全。 ? 3) 塑料绝缘导线直接暗埋,不利于线路 检修和保养。

e 采用安全电压
这是用于小型电气设备或小容量电气线路 的安全措施。根据欧姆定律,电压越大,电流 也就越大。因此,可以把可能加在人身上的电 压限制在某一范围内,使得在这种电压下,通 过人体的电流不超过允许范围,这一电压就叫 做安全电压。安全电压的工频有效值不超过 50伏,直流不超过120伏。我国规定工频有效 值的等级为42伏,36伏,24伏,12伏和6伏。

一、电流对人体的伤害
一般认为:电流通过 人体的心脏、肺部和中枢 神经系统的危险性比较大, 特别是电流通过心脏时, 危险性最大。所以从手到 脚的电流途径最为危险。 触电还容易因剧烈痉 挛而摔倒,导致电流通过 全身并造成摔伤、坠落等 二次事故。

二 电流对人体的伤害种类
电流对人体的伤害有三种:电击、电伤和电磁场伤

害。
? ? ? 电击是指电流通过人体,破坏人体心脏、肺及神经

系统的正常功能。
电伤是指电流的热效应、化学效用和机械效应对人 体的伤害;主要是指电弧烧伤、熔化金属溅出烫伤等。 电磁场生理伤害是指在高频磁场的作用下,人会出 现头晕、乏力、记忆力减退、失眠、多梦等神经系统

的症状。

? 电击与哪些因素有关: ? 触电对人体的伤害有 两种: #人体电阻的大小 #电击:电流通过人体 #电流通过时间的长短 使内部组织受到损伤。 #电流的大小 #电伤:指在电弧作用 2RT Q=I 下或熔断丝熔断时, 对人体外部的伤害。

电流/mA 0~0.5 0.5~5

通电时间 连续通电 连续通电

工频电流人体反应 无感觉 有麻刺感

直流电流人体反 应
无感觉 无感觉

5~10

数分钟以内

痉挛、剧痛、但可摆脱电源

有针刺感、压迫 感及灼热感

10~30 数分钟以内

压痛、刺痛、灼 迅速麻痹、呼吸困难、血压 热感强烈,并伴 升高不能摆脱电流 有抽筋 心跳不规则、昏迷、强烈痉 感觉强烈,剧痛, 挛、心脏开始颤动 并伴有抽筋 受强烈,冲击,但未发生心室 颤动 剧痛、强烈痉挛、 昏迷、心室颤动、呼吸、麻 呼吸困难或麻痹 痹、心脏麻痹

30~50 数秒钟到数分钟 低于心脏搏动周 期 低于心脏搏动周 期

50~数百

1 感知电流:当流过成年人体的电流为0.7~1mA 时,便能 够被感觉到,称之为感知电流。虽然感知电流一般不会对 人体造成伤害,但是随着电流的增大,人体反应变得强烈, 可能造成坠落事故。 2 摆脱电流:触电后能自行摆脱的最大电流称为摆脱电流。 对于成年人而言,摆脱电流约在15mA以下,摆脱电流被认 为是人体只在较短时间内可以忍受而一般不会造成危险的 电流。 3 致命电流:在较短时间内会危及生命的最小电流称之 为致命电流。当通过人体的电流达到50mA 以上时则有生 命危险。而一般情况下,30mA 以下的电流通常在短时间 内不会造成生命危险,我们将其称为安全电流。 4 室颤电流:引起心室颤动的最小电流,是短时间作用 的最小致命电流。人的室颤电流约为50 mA(1S内)

三 触电方式
1、单相触电
? 单相触电:是人体接触带电装置的一相引 起的触电。 ? 图示;

思考:是否人 ------接触正常带电体。 触到火线就一 直接触电又可分为单相触电和两相触电。 定触电呢?
(1)、电源中性点接地的单相触电:

(2)、电源中性点不接地的单相触电:

若不接负 载,是电 不到人的

2、双相触电
? 双相触电:是人体同时接触带电的两根相 线(火线)引起的触电。 ? 图示:

3、跨步电压触电
? 跨步触电:人体两脚接触两点所受的电压 不同引起的触电。(逃生小常识:单脚跳 出) ? 图示:

四、防止触电的技术措施
1

绝缘、屏护和间距 是最为常见的安全措施

1、绝缘 它是防止人体触电用绝缘物把带电体封闭起来。 瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、塑料、布、 纸和矿物油等都是常用的绝缘材料。 应当注意:很多绝缘材料受潮后会丧失绝缘性 能或在强电场作用下会遭到破坏,丧失绝缘性能。

1

绝缘、屏护和间距 是最为常见的安全措施

? 2、屏护 ? 即采用遮拦、护罩、护盖箱闸等把带电 体同外界隔绝开来。 ? 电器开关的可动部分一般不能使用绝 缘,而需要屏护。高压设备不论是否有绝 缘,均应采取屏护。

1

绝缘、屏护和间距 是最为常见的安全措施

? 3、间距 ? 就是保证必要的安全距离。间距除用 防止触及或过分接近带电体外,还能起到 防止火灾、防止混线、方便操作的作用。 在低压工作中,最小检修距离不应小于0.1 米。

5

加强绝缘

加强绝缘就是采 用双重绝缘或另 加总体绝缘,即 保护绝缘体以防 止通常绝缘损坏 后的触电。

五 接地与接零 (深入探讨)
接地和接零是安全用电的主要保护措施。 接地和接零是否符合技术要求,关系到能否 保证人身和设备安全。因此,正确选择接地

、接零方式,正确安装接地,接零装置是非
常重要的。

(一) 接地和接零的一般概念
1 电气上的“地” 当运行中的电气设备 发生接地短路故障时,接地电流Id 通过接 地体以半球面形状向大地流散,形成流散 电场。由于球面积与半径的平方成正比, 所以半球形的面积随着远离接地体而迅速 增大。因此与半球面积对应的土壤电阻随 着远离接地体而迅速减小,至离接地体 20m 处半球面积已相当大,土壤电阻已小 到可以忽略不计。就是说,距接地体20m 以外,电流不再产生电压降,或者说该处 的电位已降到为零。通常将这电位等于零 的地方,称为电气上的“地”。

2 接地装置、接地体和接地线
(1)接地装置。用金属导线将电气设备需要接地的部分 称为接地。其中:金属导线称为接地线,埋入地中的金属 导体称为接地体。接地体和接地线总称为接地装置。
电 动 机 外 壳 其它 电气 设备 接地干线

与埋入地中(直接接触大地)的金属导体可靠地连接起来,

接地支线

接地体

接地装置示意图 a )回路式 b )外引式 l-接地体 2-接地干线 3-接地支线 4-电气设备

2 接地装置、接地体和接地线
(2)接地体。接地体分为自然接地体和人工接地体。为

了其它用途而装设的并与大地可靠接触的金属桩(柱)、
钢筋混凝土基础和金属管道等,用来作为接地体称为自然 接地体;为了接地需要而专门装设的金属体,称为人工接 地体。 (3)接地线。接地线分为自然接地线和人工接地线。

为其它用途装设的金属导线,兼做接地线,称为自然接地
线。为接地需要专门安装的金属导线,称为人工接地线。

按接地线在配电系统中所处的层次不同,分为接地干线和
接地支线。

3 接地装置的接地接地电阻要求
原则上要求接地装置的接地电阻越小越好,但也考虑经

济合理,以不超过规定值为准。具体说,1KV以下电力系
统变压器中性点工作接地电阻值应该在4Ω左右;保护接 地电阻应在4~10 Ω以内;重复接地电阻不应大于10 ;低 压线路钢筋混凝土杆、低压进户线绝缘子铁脚的接地电阻 不宜超过30 Ω;避雷针(或避雷线)单独接地的接地电

阻应小于10 (特殊情况下要求小于4 Ω )。

(二) 接地的分类
电气设备的金属外壳或构架与土壤之间作良好的电气连接称为
接地。可分为工作接地和保护接地两种。

1 工作接地 2 保护接地

为了保证电器设备在正常及事故情况下可靠工

作而进行的接地,如三相四线制电源中性点的接地。 为了防止电器设备正常运行时,不带电的金属

外壳或框架因漏电使人体接触时发生触电事故而进行的接地。适
用于中性点不接地的三相三线制低压电网。

工作接地

保护接地

? 接地:利用大地作为导线或者为了消除设 备的导电部分对地电压的升高而接地。为 了保证人身安全和设备而接地。 ? 图示:

3 保护接零
在中性点接地的电网中,由于单相对地电流较大,
保护接地就不能完全避免人体触电的危险,而要采用

保护接零。将电气设备的金属外壳或构架与电网的零
线相连接的保护方式叫保护接零。适用于中性点接地 的三相四线制低压电网。

保护接零

4 重复接地
三相四线制的零线一处或多处经接地装置与大地再次连接,称 为重复接地。 (1)重复接地的作用 重复接地的接地电阻不应大于10欧姆, 用于1KV以下的接零系统中,它是保护接零系统中不可缺少的安全 技术措施。 l )降低漏电设备的对地电压。对采用保护接零的电气设备, 当其带电部分碰壳时,短路电流经过相线和零线形成回路。此时电 气设备的对地电压等于中性点对地电压和单相短路电流在零线中产 生电压降的相量和。显然,零线阻抗的大小直接影响到设备对地电 压,而这个电压往往比安全电压高出很多。为了改善这一情况,可 采用重复接地,以降低设备碰壳时的对地电压。 2)减轻零干线断线后的危险。当零线断线时,在断线后边的设 备如有一台电气设备发生碰壳接地故障,就会导致断点之后所有电 气设备的外壳对地电压都为相电压,这是非常危险的,如图1 一12 所示。

若装设了重复接地,这时零线断线处后面各设备的对地电压 Uc=IdRc,其中Rc 为重复接地电阻,而零线断线处前面各设备的对 地电压U 0=IdR0。若R 0=Rc则零线断线处前后面各设备的对地电 压相等且为相电压的一半,即Uc= U 0=U x/2为相电压,如图l-13 所示,这样可均匀各设备外壳的对地电压,减轻危险程度。 当R0≠Rc时,总有部分电气设备的对地电压将超过U x/2 ,这将 是危险的。因此,零线的断线是应当尽量避免的,必须精心施工, 注意维护。

无重复接地零线断线的危险图

有重复接地零线断线的情况

3 )缩短碰壳短路故障的持续时间。因为重复接地、工作接地和 零线是并联支路,所以发生短路故障时增加短路电流,加速保护装 置的动作,从而缩短事故持续时间。 4 )改善低压架空线路的防雷性能。在架空线路零线上重复接地, 对雷电有分流作用,有利于限制雷电过电压.

( 2 )重复接地的地点 重复接地有集中重复接地和环形重复接 地两种,前者用于架空线路,后者用于车间。在装设重复接地装置 时,应选择合适的地点。为此规程规定在采用保护接零系统中,零 线应在下列各处进行重复接地: l )电源的首端、终端,架空线路的干线和分支线路的终端及沿 线路的每1km 处应进行重复接地。 2 )架空线路和电缆线路引入到车间或大型建筑物内的配电柜应 进行重复接地。 3 )采用金属管配线时,将零线与金属管连接在一起做重复接地; 采用塑料管配线时,在管外敷设的不小于10平方毫米的钢线与零线 连接在一起做重复接地。

保护接地
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项

?

保护接地(定义)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
?

在正常情况下,将电气设备的金属外 壳或构架用导线与接地极可靠地连接 起来,使之与大地做电气上的连接, 这种接地的方式就叫保护接地。

? 图例

保护地线

?

接地极

保护接地(不采用)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
?

如果不采用保护接地,当发生人身触 电时,由于触电电流不足以使熔断器 或者自动开关动作,因此危险电压一 直存在,如果电网绝缘下降,则存在 生命危险。 图例

?

r /3
220V

R

?

保护接地(采用)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
?

? ?

采用保护接地之后,当发生人身触电 时,由于保护接地电阻的并联,人身 触电电压下降。 假设人体电阻假设为1000?,接地电 阻为4?,电网对地绝缘电阻为19k ? 图例
r /3
220V

R

RE

?

保护接地(实质)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
? 通过人体与保护接地体并联

连接,降低人身接触电压。 ? 接地电阻越小,接触电压越 小,流过人体电流的越小。

r /3
220V

R

RE

?

保护接地(范围)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
? ?

三相三线制供电系统(中性点不接地系统)采用 保护接地可靠。 对三相四线制系统,采用保护接地十分不可 靠。一旦外壳带电时,电流将通过保护接地 的接地极、大地、电源的接地极而回到电源。 因为接地极的电阻值基本相同,则每个接地 极电阻上的电压是相电压的一半。人体触及 外壳时,就会触电。所以在三相四线制系统 中的电气设备不推荐采用保护接地,最好采 用保护接零。
L1 L2 L3 N

?

此处接 地电阻 比电源 处大

保护接地(问题)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
?

?

如果两台设备同时进行保护接地,两者都 发生漏电,但不为同一相,则设备外壳将 带危险电压。 L 图例
1

L2 L3

?

?

?

如果将多个接地体用导体连接在一起,则 可以解决此问题。称为等电位连接。连接 线组成接地网。 保护接地要耗费很多钢材,因为保护接地 的有限性在于接地电阻小。

保护接地(注意事项)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
? ? ?

?

?

?

接地电阻一定符合要求; 接地一定可靠; 保护接地的目的是降低外壳电压, 但由于工作性质的要求,并不需要 立即停电(一般允许运行半小时), 所以危险一直存在。 从防止人身触电角度考虑,既然保 护接地不能完全保证安全,应当配 漏电保护器;但从安全生产角度考 虑,不允许漏电就断电,所以是个 矛盾,根据现场实际情况决定漏电 时是否断电。如果要求断电则安装 跳闸线圈。 产品:选择性漏电保护装置。

保护接地 --- 作用分析
保护接地的作用: ? 1)对电源中性点不接地的系统中,如果电气设备金属

外壳不接地,当设备带电部分某处绝缘损坏碰壳时,
外壳就带电,其电位与设备带电部分的电位相同,显

然这是十分危险的。
? 2)采取保护接地后,接地电流将同时沿着接地体与人 体两条途径流过。因为人体电阻比保护接地电阻大得 多,所以流过人体的电流就很小,绝大部分电流从接 地体流过(分流作用),从而可以避免或减轻触电的

伤害。

保护接地的实质和关键
? 实质:通过接地电阻与人身电阻的并联, 使整体电阻下降。当发生漏电时,降低人 体触电电流。 ? 关键:接地电阻越小越好。

保护接地 --- 局限性
? 在电源中性点直接接地的系统中,保护 接地有一定的局限性。这是因为在该系 统中,当设备发生碰壳故障时,便形成 单相接地短路,短路电流流经相线和保 护接地线、电源中性点接地装置。如果 接地短路电流不能使熔丝可靠熔断或自 动开关可靠跳闸时,漏电设备金属外壳 上就会长期带电,也是很危险的。

保护接零
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项

?

保护接零(定义)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
?

保护接零又叫保护接中线,在三相 四线制系统中,电源中线是接地的, 将电气设备的金属 外壳或构架用导 线与电源零线(即中线)直接连接, 就叫保护接零。 图例
L1 L2 L3 N

?

工作零线 接 零 线

?

保护接零(不采用)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
?

对三相四线制,如果不采用保护 接零,设备漏电时,人的接触电 压为火线电压,十分危险。人体 触及外壳便造成单相触电事故。 图例

?

?

保护接零(采用)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
?

对三相四线制,如果采用保护接零, 当设备漏电时,将变成单相短路,造 成熔断器熔断或者开关跳闸,切除电 源,就消除了人的触电危险。因此采 用保护接零是防止人身触电的有效手 段。 图例

?

?

保护接零(实质)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
?

保护接零的基本作用是当某 相带电部分碰连设备外壳时, 通过设备外壳形成该相对零 线的单相短路,短路电流促 使线路上过电流保护装置迅 速动作,把故障部分断开电 流,消除触电危险。 保护接零的实质是提高动作 电流,而保护接地的实质是 降低人身触电电压。

?

?

保护接零(范围)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
?这种安全技术措施用于

中性点直接接地,电压 为380/220伏的三相四线 制配电系统。 ?三线三线制不可能进行 保护接零,因为没有零 线。

?

保护接零(问题)
? ? ? ? ? ? ? 定义 ? 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 ? 注意事项
工作零线不允许断线,为防止可将工作零线重复接地。
L1 L2 L3 N
L1 L2 L3 N

零线断线
L1 L2 L3 N

重复接地

接零线一定要真正独立地接到零线上去。
L1 L2 L3 N

?

正确接法

错误接法

保护接零(注意事项)
? ? ? ? ? ? ? 定义 不采用情况 采用情况 实质 适用范围 存在问题 注意事项
? ? ?

一定有快速可靠的开关,否则将加重触电的危 险性。 采取保护接零,一定防止单相设备电源端火零 接反,否则设备外壳将带上火线电压。 同一电网中不宜同时用保护接地和接零:电机1 漏电,形成单相接地短路时,如果短路电流不 足以使其动作,则电机2的外壳将长期带电。如 果电机1的接地电阻和电网中心点电阻相同,则 外壳电压为110V。即所有采用保护接零的设备 外壳都有危险电压。因此不允许。

电机1

电机 2

?

保护接地和保护接零的比较
(1)保护接地和保护接零是维护人身安全的两种技术措施。 (2)保护原理不同。低压系统保护接地的基本原理是限制 漏电设备对地电压,使其不超过某一安全范围;保护接零的 主要作用是借接零线路使设备漏电形成单相短路,促使线路 上保护装置迅速动作。 (3)适用范围不同。保护接地适用于一般的低压不接地电 网及采取其它安全措施的低压接地电网。保护接零适用于低 压接地电网。 (4)线路结构不同。保护接地系统除相线外,只有保护地 线。保护接零系统除相线外,必须有零线和接零保护线;必 要时,保护零线要与工作零线分开;其重要装置也应有地线。 发生漏电时,保护接地允许不断电运行,因此存在触 电危险,但由于接地电阻的作用,人体接触电压大大降 低;保护接零要求必须断电,因此触电危险消除,但必 须可靠动作

?

低压配电系统的几种接地方式
按国际电工委员会(IEC)标准规定,

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。
第一个字母表示电源侧接地情况,第二 个字母表示负载侧接地接零情况。

?

形式划分 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); 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—表示中性线与保护零线各自独立,各用各线

低压配电系统的几种接地方式 (IT)
? IEC规定,低压配电系 统按接地方式的不同 分为三类:IT,TT和TN 系统。 ? IT方式供电系统:中 性点不接地系统进行 接地保护。 ? TT方式供电系统:中 性点直接接地系统进 行保护接地。在TT系 统中负载的所有接地 都称为保护接地。 ? TN方式供电系统:中 性点直接接地系统进 行保护接零。称为接 零保护系统。分为 TN-C系统 TN-S系统
?

?

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I表示电源测没有工作接地,T表示负 载侧电气设备进行接地保护。 供电距离不长时,安全可靠。一般用 于不允许停电或者要求严格连续供电 的地方。因为电源中性点不接地,如 果发生单相接地故障,单相漏电电流 很小,不会破坏电源电压的平衡,所 以比中性点接地系统还安全。 但是如果供电距离很长时,电容不容 忽略,危险性增加

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低压配电系统的几种接地方式 (TT)
? IEC规定,低压配电系 统按接地方式的不同 分为三类:IT,TT和TN 系统。 ? IT方式供电系统:中 性点不接地系统进行 接地保护。 ? TT方式供电系统:中 性点直接接地系统进 行保护接地。在TT系 统中负载的所有接地 都称为保护接地。 ? TN方式供电系统:中 性点直接接地系统进 行保护接零。称为接 零保护系统。分为 TN-C系统 TN-S系统
?

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当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳 或者设备绝缘损坏漏电时),由于有接 地保护,可以大大减少漏电的危险性。 但是,低压断路器(自动开关)不一定 跳闸,造成漏电设备的外壳电压对地电 压高于安全电压。 当漏电比较小时,即是有熔断器也不一 定熔断,所以还需要漏电保护器的保护, 因此TT系统难以推广。系统耗费钢材, 施工不方便。

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低压配电系统的几种接地方式(TN)
新国标规定,凡含有中性线的三相系统 统称为三相四线制系统,即TN系统。这种

系统将电气设备正常不带电的金属外壳与
中性线相连接。在我国380/220V低压配电 系统,广泛采用中性点直接接地的运行方

?

式,而且引出有中性线N和保护线PE。

TN系统
? TN系统按其PE线的形式又可分为三种:

TN-C系统 TN-S系统 TN-C-S系统

TN-C系统
?系统的中性线N和 保护线PE合为一根 PEN线,电气设备 的金属外壳与PEN 线相连。若开关保 护装置选择适当, 可满足供电要求, 并且其所用材料少, 投资小。故在我国 应用最普遍。
A B

C PE N

三 相设 备

单 相设 备

R

TN-C系统

TN-C系统特点
? 由于三相不平衡,工作零线上有不平 衡电流,对地有电压,所以与保护线 所连接的电气设备外壳对地有一定地 电压。 ? 如果工作零线断线,则保护接零的漏 电设备外壳带电。 ? 如果电源的相线碰地,则设备的外壳 电压升高,使中性线的危险电位蔓延。 ? 只适用于三相负载基本平衡情况。

TN-S系统
?系统的中性线N和保护 线PE是分开的,所有设 备的金属外壳均与公共 PE线相连。正常时PE 上无电流,因此各设备 不会产生电磁干扰,所 以适用于数据处理和精 密检测装置使用。此外, N和PE分开,则当N断 线也不影响PE线上设备 防触电要求,故安全性 高。缺点是用材料多, 投资大。在我国应用不 多。
A

B

N PE

C

三 相设 备

单 相设 备

R

TN-S系统

TN-S系统特点
? 把工作零线和专用保护线严格分开的系统。

? 正常工作时,保护零线上没有电流,只有 工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有 电压,电气设备金属外壳接在专用的保护 线上,安全可靠。 ? 工作零线只用作单相负载回路。
? 专用保护线(保护零线)不允许断线。

? TN-S系统安全可靠,但造价高。

TN-C-S系统
?这种系统前 边为TN-C系 统,后边为 TN-S系统 (或部分为 TN-S系统)。 它兼有两系统 的优点,适于 配电系统末端 环境较差或有 数据处理设备 的场所。
A B

PE N

C

N PE

三 相设 备

单 相设 备

三 相设 备

R

TN-C-S系统


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