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接零接地保護系統(tǒng)安全講座

		點擊數：	更新時間： 2021年07月18日
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接零、接地保護系統(tǒng)安全講座
建 華 管 樁 集 團
主講單位：   江蘇建華
主  講 人：   查  嘉
電      話：
一、安全電壓、距離、屏護及標志
一、安全電壓
根據不同的環(huán)境，正確選用相應額定值的安全電壓作為供電電壓，是一項防止觸電傷亡事故的重要技術措施。
安全電壓把可能加在人身上的電壓限制在某一范圍之內，使得在這種電壓下，通過人體的電流不超過允許的范圍，這一電壓就叫做安全電壓。
(一)安全電壓值—是通過人體的電流(30mA)與人體電阻(1700 Ω)的乘積。
1、安全電壓額定值為五個等級，即：
42伏、36伏、24伏、12伏、6伏
2、我國規(guī)定工頻(交流)安全電壓上限值，即在任何情況下，兩導線間或任一導線與地之間均不得超過工頻電壓有效值上限為50伏。國際電工委員會還規(guī)定了直流安全電壓的上限值為120伏。

一、安全電壓、距離、屏護及標志
安全電壓(交流有效值)	安全電壓(交流有效值)	應用場所
額定值	空載上限值	應用場所
42	50	在有觸電危險場所使用的手持電動工具
36	43	在礦井、多導電粉塵等場所的使用的行燈
24	29	供某些具有人體可能偶然觸及的帶電體的電器設備選用
12	15	在特別潮濕的場所或金屬容器內工作
6	8	人體大部分浸在水中工作
一、安全電壓、距離、屏護及標志
(三)安全電壓的取得
1、安全電壓必須由雙繞組變壓器降壓獲得，而不可由自來變壓器或電阻分壓器獲得。

一、安全電壓、距離、屏護及標志
2、工作在安全電壓下的電路，必須與其他電氣系統(tǒng)和任何無關的可導電部分實行電氣上的隔離。
3、當電氣設備采用24伏以上安全電壓時，必須采取防止直接接觸帶電體的保護措施。
4、安全變壓器的鐵芯和外殼內應接地，以防一、二次繞組間絕緣擊穿時，高壓竄入低壓回路引起觸電危險；此外，還應在高、低壓回路中裝設熔斷器作短路保護。
一、安全電壓、距離、屏護及標志
二、安全距離(間距)
安全距離(間距)—為了防止發(fā)生人身觸電事故和設備短路或接地故障，在帶電體與地面、帶電體與帶電體之間、帶電體與其他設施和設備之間，均需保持一定的安全距離，這種距離稱為安全距離(間距)。
如檢修間距規(guī)定：在低壓操作中，人體及所攜帶的工具等到與帶電體的距離不就小于0.1米。
一、安全電壓、距離、屏護及標志
(三)屏護
A、屏護的作用
1、防止工作人員意外碰觸或過分接近帶電體。
2、作為檢修部位與帶電體距離小于安全距離時的隔離措施。
3、保護電氣設備不受機械損傷。
一、安全電壓、距離、屏護及標志
B、常用屏護的種類
1、遮欄
2、柵欄
3、圍墻
4、保護網
一、安全電壓、距離、屏護及標志
(四)安全標志
安全標志的作用：
在有觸電危險的處所或容易產生誤判斷、誤操作的地方， 以及存在不安全因素的現場，設置醒目的文字或圖形標志，提示人們識別、警惕危險因素，對防止人們偶然觸及或過分接近帶電體而觸電。
一、安全電壓、距離、屏護及標志
安全色標的意義
色標	含義	舉例
紅色	禁止、停止、消防	停止按鈕、滅火器、儀表運行極限
黃色	注意、警告	“當心觸電”、“注意安全”
綠色	安全、通過、允許、工作	如“在此工作”“已接地”
黑色	警告	多用于文字、圖形、符號
藍色	強制執(zhí)行	“必須帶安全帽”
二、絕緣防護
(一)絕緣的作用—是用絕緣物把帶電體封閉起來，使電氣設備和線路正常運行、防止人身觸及帶電體。
(二)常用絕緣材料
1、絕緣材料有：氣體、液體和固體三種；
2、氣體絕緣材料有：空氣、氮氣、二氧化碳、六氟化硫等。
3、液體絕緣材料有：變壓器油、硅油、篦麻油、十二烷基苯、二芳基乙烷等。
4、固體絕緣材料有：電瓷、玻璃、云母、石棉、大理石、硫磺等。
二、絕緣防護
三、絕緣性能的惡化或破壞—絕緣事故
1、絕緣性能包括：電氣性能、機械性能、熱性能(耐熱性、耐寒性、耐沖擊穩(wěn)定性、耐弧性、軟化點、粘度)、吸潮性能、化學穩(wěn)定性(抗氧化性、抗腐蝕性、抗溶劑性)以及抗生物性(霉菌、昆蟲的危害)。
2、電氣性能—是絕緣材料的主要性能，有極化、電導、損耗和擊穿。絕緣材料的電氣性能是很有可能在運行中逐漸惡化甚至被擊穿而發(fā)生短路或漏電事故的。
二、絕緣防護
三、保護接地
一、接地與保護接地的概念
接地—將電氣裝置中某一部位經接地線和接地體與地做良好的電氣連接。
保護接地—是把故障情況下可能呈現危險的對地電壓的金屬部分同大地緊密地連接起來，把設備上的故障電壓限制在安全范圍內的安全措施。
保護接地的作用原理分析
(一)在中性點不接地電網中，電氣設備不接的危險性分析
三、保護接地
如圖所示，在中性點不接地的電網中，電動機的外殼不接地，當電動機的絕緣擊穿時，其外殼便帶有電壓。這時若有人觸及電動機外殼，將有電流經人體電阻Rb、電網非故障相對地電容C和絕緣電阻R構成回路。根據所示的等值電路圖，可算得流經人體的電流Ib為：
                                   3×相電壓(U)
1)流過人體   =
  的電流(Ib)             各相對地絕緣電阻(R)+3×人體電阻(Rb)
三、保護接地
2)人體承受的電壓(Ub)=渡過人體的電流(Ib)×人體電阻(Rb)
即：Ub=Ib×Rb
1、中性點不接地的低壓電網無防護措施的危險
供電系統(tǒng)的電壓可分為超高壓電網(500千伏以上)，高壓電網(220、110、35、10、6千伏等)和1000伏及以下的低壓電網(0.4千伏等)。
三、保護接地
供電電源的相數可分為單相電網、兩相電網和三相電網。單相電網是采用一條相線和一條中性線(N)供給照明及小型設備用電的電網；兩相電網是采用兩條相線供給電焊機等設備用的電網；三相電網是采用三條相線供給一般電動機等設備用電的電網。
按電網的中性點運行方式，電網可分為中性點接地電網和不接地電網。電網的中性點系指所有發(fā)電機及變壓器三相繞組的中性點。
三、保護接地
按供電電流的性質可分為直流電網和交流電網。電力輸送的主要方式是交流送電，但在一些特殊的場合，如較長線路的海底電纜送電，電動機車等要采用直流送電。
1)在電網線路絕緣良好的情況下(R=0.5M Ω =0.5×106 Ω)，若取人體電阻Rb=1700Ω ，則：
三、保護接地
A、流經人體的電流(I)為
                           3×220
      Ib≈                                    =1.31(mA)
                  0.5×106+3×1700

B、人體承受的電壓UB為
     Ub=IbRb=1.31×10-3×1700=2.23(V)

三、保護接地
由上述計算可知，在電網線路絕緣良好的情況下，流經人體的電流遠小于安全電流30mA；人體所承受的電壓也遠小于安全電壓額定值50伏，可見在線路絕緣良好的情況下，是不會有觸電危險的。
2)如果電網線路絕緣不良(設絕緣電阻降至5000 Ω)，此時，流過人體的電流(Ib)為：

三、保護接地
A、
                     3×220
          Ib=                       =65(mA)＞30(mA)
                 5000+3×1700

B、加于人體的電壓(Ub)為

Ub=IbRb=65×10-3×1700=111(伏)
三、保護接地
   由上述計算可知，如果電網絕緣不良，由于流過人體的電流65mA大于致命電流30mA；加于人體的電壓111伏大于安全電壓額定值50伏，所以對于觸電者是相當危險的。
三、保護接地
2、中性點不接地的高壓電網無防護措施的危險
3-60千伏(1千伏以上屬高壓電網)，電網的中性點是不接地運行的。這類電網電壓較高，絕緣電阻一般都在數百兆歐以上，但由于電網分布廣、線路長，對地電容較大(尤其是電纜線路)，這時，流過人體的電流又是多大呢？現以一個6千伏電纜網絡為例，進行說明：
三、保護接地
該線路總長為1500米，全部采用16mm2的銅芯電纜敷設，供電給高壓電動機，每千米(km)電纜的對地電容C0=0.22微法(UF)。
(二)采用保護接地防止人身觸電的有效性分析
1、保護接地在IT系統(tǒng)中的應用
所謂IT系統(tǒng)是指電源中性點不接地或經阻抗(1000 Ω)接地，電氣設備的外露可導電部分(如設備的金屬外殼)經各自的保護線(PE)分別直接接地的三相三線制低壓配電系統(tǒng)，如圖所示：

三、保護接地
在這種系統(tǒng)中，有人觸及“碰殼”設備外殼時，流過人體的電流可按所示的等值電路求得為
                         RE
           Ib=                        IE
                      RE+RB     
式中地中電流
                U                       3U
IE=                         =                     
          Z     RERb          Z    3RERb
          3     RE+Rb               RE+Rb

三、保護接地
當RE≤Rb時
                      3U
         IE≈
                  1Z+3Rb1

RE                     3URE
          Ib=                  ≈
                     Rb                 1Z+3RE1Rb

三、保護接地
    比較式(2-3)和式(2-9)，當RE≤Rb時，雖然地中電流IE有所增大，但是，流過人體的電流只是IE的一小部分，只要將接地電阻限制在足夠小的范圍，就能使流過人體的電流小于安全電流，或者說可把人體接觸電壓降低至安全電壓以下，從而保證人身安全，這就是保護接地的工作原理。
   以380/220伏中性點不接地電網為例說明保護的有效性：
三、保護接地
假設電網的絕緣電阻R=5000 Ω ，忽略對地電容的影響，人體電阻Rb=1700 Ω ，當保護接地電阻R0=4 Ω時，由式            可算得流過人體的電流只有0.3mA，人體的接觸電壓僅0.53伏。
由此可見，在IT系統(tǒng)中采用保護接地是很有效的保安技術措施。
同理可以論證，對于3-60千伏(KV)中性點不接地或經消弧線圈接地的高壓電網(屬小接地短路電流系統(tǒng))，保護接地也是減輕觸電的有效措施。
三、保護接地
2、IT系統(tǒng)中、保護接地的有效性分析
在中性點不接地的電網中，采用保護接地可以有效地防止或減輕間接觸電的危險。但是，在中性點直接接地的電網中，采用保護接地的效時如何呢？
(1)無保護接地的中性點直接接地電網

三、保護接地
如圖所示的中性點直接接地電網中，電動機的金屬外殼不接地。當人觸及“碰殼”的電動機外殼時，接地電流IE經人體和變壓器的工作接地電阻RO構成回路。這時，流經人體的電流Ib為
流經人體電流( Ib)=相電壓U/人體電阻（Rb）+變壓器中性點工作接地電阻RO即Ib=U/ Rb+ RO
 通常RO≤4Ω，若取Rb=1700Ω，對于380/220伏三相四線制電網，則人體所承受的電壓等于相電壓220伏，通過人體的電流
Ib=220/1700+4=12g（mA）
些值遠大于安全電流，觸電都是很危險的。

三、保護接地
(2)TT系統(tǒng)中保護接地的功能
所謂TT系統(tǒng)是指電源中性點直接接地，而設備的外露可導電部分經各自的PE線（保護線）分別直接接地的三相四線低壓供電系統(tǒng)。

配圖2-7（P38）
三、保護接地
如圖所示，電動機外殼是接地的，當電動機發(fā)生碰殼短路時，按所示的等值電路，可以求得故障電流（Ix）為
Ix=U/Rn+RERb/RE+Rb
人體所承受的電壓
UB=UE=RERb÷RE+Rb×Ix
一般情況下，RO和RE都不超過4Ω，如取人體電阻Rb=1700Ω，在380/220伏電網中，故障電流和加于人體的電壓分別為

三、保護接地
Ix=220÷〔4+（4×1700）÷（4+1700）〕=27.5（安）
Ub=〔（4×1700）÷（4+1700）×27.5〕=110（伏）
流過人體的電流
Ib=Ub÷Rb=110÷1700=65（毫安）
由上述分析可知，電源中性點直接接地的供電系統(tǒng)，設備金屬外殼接地后人體觸電電流明顯減?。ㄉ侠?29毫安減小至65毫安），因此對減小觸電危險是有一定的作用的。

三、保護接地
但是，這個電流值仍然大于安全電流，且故障電流只有27.5安，在大多數情況下，是不足以使電路的過電流保護裝置（如熔斷器、自動開關的脫扣器等）動作的，電動機外殼長時間帶電，這對人仍是很危險的，雖然，在理論上是不難找到解決問題的辦法，如將接地電阻RE降至0.78Ω以下，就可將加于人體上的電壓降至安全電壓36伏以下。但這樣做將增大接地裝置的費用和工程難度。從技術經濟的角度來看，這樣做是

三、保護接地
不合理的，所以，在電氣安全技術的發(fā)展史上，人們曾對保護接地在中性點直接接地電網中的應用持否定態(tài)度。
近年來，隨著高靈敏漏電保護器的推廣應用，大大地放寬了對接地電阻值的要求（如漏電保護器的動作電流為30mA，通過公式計算，可救得RE＜1200Ω，一般取RE＜100Ω，這是很容易滿足的），保護接地作為保安措施已被應用于中性點直接接地的三相四線制電網中，并被稱為TT系統(tǒng)。民用電和公用變壓器供電系統(tǒng)應用這種保護方式。
三、保護接地
TT系統(tǒng)與前述IT系統(tǒng)一樣，由于其所有設備的外露可導電部分都是經各自的PE線（保護線）分別直接接地的，各臺設備的PE線之間無電氣聯系，也適于對數據處理，精密檢測等裝置的供電。
三、保護接地
三、保護接地電阻的確定
   保護接地的工作原理也可以認為是并聯電路中的小電阻（保護接地電阻RE）對大電阻（人體電阻Rb）的強分流作用。因此，接地電阻的數值對于保護的效果是至關重要的。該數值可以根據電網可能的接地故障電流和允許的設備外露可導電部分的最大對地電壓來確定。

三、保護接地
(一)中性點接地的380/220伏系統(tǒng)的接地電阻值
這種系統(tǒng)，電網對地電容不大，單相接地故障電流一般不超過10安，由于人體接觸低壓電氣設備的機會較多，允許的設備外殼對地電壓可取為安全電壓36伏，則接地電阻

三、保護接地
所以規(guī)程要求RE＜4 Ω。當變壓器容量在100千伏安以下，RE可放寬至不大于10 Ω。
(二)中性點不接地或經消弧線圈接地的高壓系統(tǒng)的接地電阻值
在這類的額定電壓在3-60千伏之間，接地電流一般不超過500安，稱為小接地短路電流系統(tǒng)。由于高壓系統(tǒng)的接地電流已經比較大，要把設備外露導電部分的允許最大對地電壓限制在36伏以下，
三、保護接地
   勢必要求接地電阻降至很低，前面已指出此舉在技術經濟上是不全理的，在多數情況下甚至是不可能做到的。因此，對這類系統(tǒng)，允許設備外露導電部分對地電壓可放寬至120伏或250伏，視高、低壓設備的接地裝置是共用還是分開敷設而定。
三、保護接地
1、高低壓設備共用一套接地裝置時，要求
                           120
           RE≤                    (歐)
                            IE
2、高、低壓設備各有獨立的接地裝置時，要求
                           250
           RE≤                    (歐)
                            IE

三、保護接地
(三)中性點直接接地的高壓系統(tǒng)的接地電阻值
   我國規(guī)定電壓在110千伏及以上的電網幾乎都是采用中性點直接接地方式運行的，其接地短路電流在500安以上，稱之為大接地短路電流系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，由于接地短路電流值已經很大，事實上已無法用保護接地的方法來限制碰殼設備的對地電壓不超過某一安全范圍，而是靠繼電保護裝置迅速切斷電源來保障安全。
三、保護接地
   在這類系統(tǒng)中的設備外殼雖然也接地，并要求接地電阻不大于0.5歐，但接地的意義與中性點不接地系統(tǒng)中的保護接地有所不同，后者在于限制碰殼設備的對地電壓，而前者在于促使繼電保護裝置可靠地動作，以切斷電源的辦法去消除電弧接地過電壓。
三、保護接地
四、其他保護接地形式
   上述保護接地都是指將電氣設備的金屬外殼或金屬結構與地作連接，旨在防止或減小由于電氣設備對地絕緣損壞而引起的觸電危險。但是，對于低壓側不接地電網，配電變壓器高、低繞組之間因絕緣擊穿而使低壓側電網電壓升高，即所謂高壓竄入低壓的問題，亦應引起足夠的重視。
三、保護接地
(一)減輕變壓器高壓竄入低壓所造成的危險的方法是把變壓器低壓側經擊穿保險器JB接地。
配圖
三、保護接地
   擊穿保險器是由兩片銅制電極夾以帶孔的云母片制成的。正常情況下，云母片把低壓電網與大地隔離，電網按中性點不接地方式運行。當高壓竄入低壓時，保險器被高壓擊穿(保險器的擊穿電壓僅數百伏)，使高壓電網形成單相接地電流，這時保護裝置將切斷高壓側電源或發(fā)出信號。只要接地電阻不大于4歐，一般就可把低側對地電壓限制在120伏以下，從而減輕高壓竄入低壓時的危險。
三、保護接地
(二)電流互感器、電壓互感器等也有高壓竄入低壓的危險。防止和減輕危險的辦法是將低壓側(二次側)繞組接地。
三、保護接地
三、保護接零
保護接零—是把電氣設備在正常情況下不帶電的金屬部分與電網的保護零線(中性線N)緊密地連接起來。
一、保護接零的原理—當某相帶電部分碰連設備外殼(即外露可導電部分)時，通過設備外殼形成該相對零線的單相短路(即碰殼短路)，短路電流能促使線路上的過電流保護裝置迅速動作，從而把故障部分斷開電源，消除觸電危險。
二、中性線N、保護線PE及保護零線PEN
在三相四線電網中，應當區(qū)別工作零線和保護零線。
工作零線即中性線，通常用N表示；
保護零線即保護導體，通常用PE表示；
如果同一根線既是工作零線又是保護零線，則是用PEN表示。
1、中性線N，其功能有：
1)用來通過單相負荷的工作電流；
三、保護接零
2)用來通過三相電路中的不平衡電流以及三次諧波電流；
3)使不平衡負荷上的電壓均等；
4)當設備的金屬外殼與之相連之后，還能防止人體間接觸電。
2、保護線PE
以防止觸電為目的而用來與設備或線路的金屬外殼、接地母線、接地端子、接地極、接地金屬部件等作電氣連接的導線 或導體，稱之為保護線。
三、保護接零
保護線以PE表示，如IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)中的設備金屬外殼與地之間的連接便是。
3、保護零線PEN
當零線N與保護線PE共為一體，同時具有零線與保護線兩種功能的導線稱之為保護零線或保護中性線，以符號PEN表示。
三、TN系統(tǒng)及其三種保護接零形式
TN系統(tǒng)—電源系統(tǒng)有一點(通常是中性點)接地，負載設備的外露部分(如金屬外殼)通過保護線連接到此接地點的低壓配電系統(tǒng)，統(tǒng)稱為TN系統(tǒng)。
三、保護接零
根據零線N和保護線PE的不同安排方式，TN系統(tǒng)可分為三種形式：
1、TN-C系統(tǒng)
這種系統(tǒng)的零線N和保護零線PEN，所有設備的外露可導電部分均與保護零線PEN相連。
在這種系統(tǒng)中，當三相負荷不平衡或只有單相用電設備時，保護零線PEN中有電流通過。
三、保護接零
在一般情況下，如開關裝置和保護零線PEN截面選擇適當，是能夠滿足供電的可靠性和用電的安全性要求的。
TN-C系統(tǒng)目前在我國應用得最為普遍。
TN-C系統(tǒng)的缺點是：
如圖所示，當保護零線PEN斷線時，在斷線點P后的設備機殼上，由于負載中性線偏移，可能出現危險電壓，更為嚴重的是，如果斷線點后某一設備發(fā)生“碰殼”故障，開關保護裝置不會動作，致使斷線點后所有采用保護接零的設備外殼上都將長間帶有相電壓。
三、保護接零
(二)TN-S系統(tǒng)
這種系統(tǒng)的零線N和保護線PE是分開設置的，所有設備的外露可導電部分只與公共的保護線PE相連。
在TN-S系統(tǒng)中，零線N的作用僅僅是用來通過單相負載電流，三相不平衡電流，幫稱為工作零線。
對觸電起保護作用的是保護線PE，故對其有保護零線之稱。
三、保護接零
顯然，由于零線N和保護PE的功能不同，作用各異，所以自電源中性點后，零線N與保護線PE之間以及對地之間均須加以絕緣。
TN-S系統(tǒng)的優(yōu)點是：
1、一旦零線N斷線，只影響用電設備不能正常工作，而不會導致在斷線點后的設備外殼上出現危險電壓。
2、即使負荷電流在零線上產生較大的電位差與保護線相連的設備外殼上仍能保持零電位而不至于出現危險電壓。

三、保護接零
3、由于保護線PE在正常情況下沒有電流通過，因此用電設備之間不會產生電磁干擾，這種系統(tǒng)適于對數據處理，精密檢測裝置的供電。TN-S系統(tǒng)消耗的導電材料較多，投資較大，但由于有上述優(yōu)點，適宜于環(huán)境條件較差，對安全可靠性要求較高及設備對電磁干擾要求較嚴的場所。
三、保護接零
(三)TN-C-S系統(tǒng)
這種系統(tǒng)前邊為TN-C系統(tǒng)(即零線N和保護線PE是合一的)，后邊是TN-S系統(tǒng)(即零線N和保護線PE是分開的，分開后不允許再合并)。
因此，這種系統(tǒng)兼有TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點，保護性能介于兩者之間。
常用應用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境條件較差或有數據處理等設備的場所。
三、保護接零
四、保護線PE或保護零線PEN的重復接地
所謂重復接地就是在TN系統(tǒng)中，除在電源中性點進行工作接地外，還在一定的處所把保護線PE或保護零線PEN再行接地，如圖所示

重復接地對于保證保護零線PEN的有效性具有重要意義。
三、保護接零
(一)重復接地的作用
1、在保護線PE或保護零線PEN完整時：
重復接地可以降低碰殼故障時所有被保護設備外露可導電部分的對地電壓。
2、在保護線PE或保護零線PEN斷線的情況下：
重復接地可以降低斷線點后面碰殼故障時保護線PE或保護零線PEN的對地電壓。
3、重復接地還可以降低電網一相接地故障時，非故障相的對地電壓。
三、保護接零
4、重復接地的其他作用
由于保護線PE和保護零線PEN重復接地電阻與電源工作接地電阻并聯的結果，起到了等效降低工作接地電阻的作用，由此可推論出重復接地的另一些作用。
如可以降低高壓竄入低壓網絡時低壓網絡的對地電壓；
可以降低三相負荷不平衡時零線對地電壓；
在零線斷線時，在一定程度上起平衡各相電壓的作用。
三、保護接零
此外，重復接地還能增加單相接地短路電流，加速了線路保護裝置的動作，從而縮短事故待續(xù)時間。
架空線路的重復接地對雷電流有分流作用，有助于改善防雷性能。
(二)電氣規(guī)程對重復接地裝置的有關規(guī)定：
1、必須設置重復接地的處所
TN系統(tǒng)的保護線PE保護零線PEN必須在下列處所重復接地
三、保護接零
①戶外架空線路的干線和長度超過200米的分支線的終端及沿線每1公里處；
②電纜或架空線在引入車間或大型建筑物處；
③以金屬外皮作為保護線的低壓電纜；
④同桿架設的高、低壓架空線路的共同敷設段的兩端。

三、保護接零
2、對重復接地電阻的要求：
當工作接地電阻不大于4 Ω時，每一重復接地裝置的重復接地電阻不應大于10 Ω；
在工作接地電阻允許不大于10 Ω的場合，每一重復接地的接地電阻不應大于30 Ω，但重復接地點不得小于二處。
重復接地可以從保護線PE或保護零線PEN引接，也可以從保護零設備的外殼引接。
三、保護接零
五、采用保護接零的注意事項
(一)在由同一臺變壓器供電的系統(tǒng)中，不應有一部分設備保護接零而另一部分設備保護接地(即同一系統(tǒng)中，不應保護接地和保護接零混用)。
如圖所示，在保護接地和保護接零混用的情況下：
當采用保護接地的電動機發(fā)生碰殼故障時，若故障電流受阻抗RO+RE的限制，其數值不足以使開關保護裝置動作時，碰殼設備外殼對地電壓：
三、保護接零
　U               220
Ub2=  ——  RO=  —— ×4 =  110(伏)
        RO+RE                4+4
保護零線PEN對地電壓
             U                    220
UPEN=  ——  =  RE=  ——×4 =  110(伏)
           RO+RE                     4+4
也就是說,不采用保護接地的電動機外殼帶有危險的電壓,而且所有接零的正常設備的外殼全部都帶有危險電壓,在線路保護裝置未動作的情況下,設備外殼將長時間帶電,反而擴大了觸電危險范圍。
三、保護接零
因此，除非采用保護接地的設備裝設有能確保自動快速地切除碰殼故障的繼電保護裝置，在同一臺變壓器供電系統(tǒng)中是不允許將保護接地和保護接零混用。
如果把保護接地的電動機（M2）也同時接零，這樣做則是允許的，因為此時電源工作接地電阻RE變成了重復接地，這對于安全是不益無害的。

三、保護接零
（二）、采用保護接零的系統(tǒng)，其工接地裝置必須可靠，接地電阻值必須符合要求。
因為如果工作接地回路斷開，這相當于在中性點不接地的三相四線制系統(tǒng)中采用保護接零花（如圖2-19），其后果除了當電網發(fā)生單相接地故障時，保護裝置不會動作，零線及所有保護接零設備外殼都將帶上危險的電壓外，電網非故障相對地電壓亦將升高（最大可達線電壓值）。

三、保護接零
后者也增加了不安全因素：
一是觸電危險增加；
二是可能導致兩相接地短路；
此外，工作接地回路斷開，還將使高壓竄入低壓時失去防護。
工作接地的電阻值也必須保證在規(guī)定的范圍內（一般要求不大于4歐）。
如果接地不良或電阻值過大，除了會使電網發(fā)生單相接地故障時。
如圖2-20：

三、保護接零
非故障相電壓過高及增加高壓竄入低壓的危險外，設備發(fā)生碰殼故障時，開關保護裝置還可能因接地短路電流受限制而拒絕動作，使所有保護接零設備的外殼長時間帶上危險電壓。
因此，必須加強對工作接地裝置的維護、檢查以保證其完整性。

三、保護接零
（三）、保護接零必須有靈敏可靠的短路保護裝置配合。
因為保護接零的保安原理是借助保護線PE將磁殼的故障電流擴大為短路電流，從而迫使線路的短路保護裝置迅速動作而切斷電源。
低壓線路的保護裝置通常是熔斷器和自動開關，接零保護的有效性在于能否迅速使熔斷或使自動跳閘，從而使觸電者盡快脫離電源。
線路保障裝置能否迅速動作主要取決于接地短路電流的大小和保護裝置動作電流的大小。

三、保護接零
規(guī)程要求單相短路電流IK不小于熔斷器熔件額電流的4倍（熔斷時間不大于10-15秒），不小于自動開關瞬時（動作時間不超過0.1秒）或短延時（動作時間不超過0.1-0.4秒）脫扣器整定電流的1.5倍。

三、保護接零
六、對保護線PE或保護零線零截面積的要求
（一）保護接零系統(tǒng)對相零回路阻抗的要求：
（1）相零回路阻抗對保護接零的有效性具有十分重要的意義。
如保護線PE或保護零線PEN的截面過小，使相零回路阻抗過大，短路電流不足以使保護裝置迅速動作，這樣將會使碰殼故障時保護線PE或保護零線PEN的對地電壓持續(xù)過高，保護零的作用也就失效。

三、保護接零
所以，保護線PE或保護零線PEN的截面應盡量大些，以減小相零回路的阻抗。
（2）通過保護零PEN的電流
在TN-C系統(tǒng)中，當三相負荷不平衡或只有單相用電設備時，保護零線PEN將有電流通過，這種情況，保護零線PEN截面應滿足截流量的要求。
一般要求TN系統(tǒng)的保護線PE或保護零線PEN截面的額定電流不應小于相線截面的額定電流的一半。

（3）機械強變
為了防止零線斷線的危險，保護線PE或PEN必須具有足夠的機械強度。
（二）、保護線PE或保護零線PEN的連接要求
設備與保護線PE 或保護零線PEN之間的連接應牢固可靠，接觸良好。
與設備外殼的連接應接在專用接地螺栓上，還應加上彈簧墊圈防止螺母松脫。
銅質線本身之間連接要采用焊接。

三、保護接零
采用自然接地體（如行車軌道、電線管）作為保護或保護零線時，對連接不可靠的地方要另加跨接線。
應敷設在不易碰觸損傷或脫落的地方，跨越通道時必須有妥善的防護。
在有腐蝕性物質的環(huán)境中，裸導體線表面要刷上防腐涂料。
平時加強維護和檢查。特別要注意檢查臨時用電設備、斷線或松脫。
必須強調指出的是，所有電氣設備的保護線PE或保護零線PEN以并聯方式接在零干線上，嚴禁串聯。

三、保護接零
（三）禁止在保護線PE或保護零線PEN上安裝熔斷器或單獨的斷流開關。
（四）有保護接零要求的單相移動式用電設備，應使用三孔插座供電。
三、保護接零
四、人工接地裝置的施工
（一）人工接地體制作
人工接地體按其埋設方式的不同有垂直接地體和水平接地體兩種。接地體多采用型鋼制成，其截面應滿足熱穩(wěn)定和機械強度要求。
（二）人工接地體敷設
接地體采用垂直敷設效果較好。在多巖石地區(qū)可采取水平敷設。
（三）人工接地線的施工
1、對接地（零）線的要求：
人工接地（零）線多用扁鋼和園鋼制作。
低壓電氣設備地面上外露的接地線可用有色金屬導線；
移動式電氣設備則使用橡套軟電纜的專項合同用線芯作接地線。
在一般情況下，接地干線的允許載流量不應小于供電網中最大容量線路相線的電流之半；接地支線的允許載流量不應小于供電支線相線電流的三分之一。
四、人工接地裝置的施工
2、接地線的施工要求
（1）接地線的連接
應采用焊接（鋼質接地線之間）用夾頭或螺栓連接，并以彈簧墊圈防止螺母返松（有色金屬接地線）；
采用裸銅絞線并備專用的接線裝置（高壓配電裝置檢修工作現場使用的臨時接地線）
（2）接地干線至少應在不同的兩點與接地體網連接；每一需要接地的電氣設備或裝置必須用單獨的接地線與接地干線相連接；
禁止把幾個設備的接地部分互相串聯后再與接地干線連接。
四、人工接地裝置的施工
室內接地線一般采用明敷法固定在建筑物之間應留有10-15毫米的間隙；接地線跨越建軍筑物伸縮縫、沉降縫時，應將接地線彎成弧狀以補償伸縮。接地線穿過鋼管或樓板時，兩端以瀝青棉紗填封。
（4）接地線的顏色標志：明敷的涂黑漆；如計設要求涂其他顏色，則應在接地線連接處及分支處涂以各寬15毫米的兩條黑帶，其間距為150毫米。
中性點工作接地導線應涂以紫色帶黑色條紋；

四、人工接地裝置的施工
在三相四線制網絡中，如單相分支線路的零線兼作接地線時，零線在分支點應涂黑色帶以便識別。
在接地線引向建筑物的入口入，一般應標以黑色記號“┸”；在檢修用臨時接地點處，應刷白色底漆后以黑色記號“┸”。
（四）對地電阻要求
1、接地電阻的概念
接地線的電阻、接地體本身的電阻及接地體的入地電流流散電阻之和，稱為接地裝置的接地電阻。
四、人工接地裝置的施工
由于接地線和接地體本身的電阻很小，接地電阻主要是指流散電阻，而不應理解為接地線和接地體本身的電阻。
接地電阻在數什上等于接地裝置的對地電壓與接地電流的比值。
2、各種接地裝置的接地電阻要求值
接地裝置的接地電阻要求值視電氣設備或電網的電壓等級，中性點運行方式，接地短路電流的大小，接地用途等面異。
3、降低接地電阻的措施
四、人工接地裝置的施工
主要取決于接地裝置的結構和土壤電阻率。
土壤電阻率受土壤成份、含水量、地溫、土壤緊密程度、化學物質等因素的影響，變化范圍很大。
在含水量多的粘土或黑土中敷設接地裝置容易達到要求的接地電阻值。
但在巖石、砂子以及凍土中敷設接地體，要達到要求的接地電阻值，單靠增加接地體數量很困難的，在經濟上也是不合理的。
四、人工接地裝置的施工
在這種情況下，可以采取下列措施以降低接地電阻：
（1）換土，即用電阻率低的粘土、黑土替換部分原有的電阻率高的沙土或巖土。
（2）深埋，即把接地體敷設在深層砂土壤中，這樣一來可避開上層沙土，二來可接觸地下水。還可避免土壤凍結的影響。
（3）外引，即將接地體引到水源的地方埋沒。
四、人工接地裝置的施工
（4）對土壤進行人工處理。即在接地體周圍的土壤中加入一些煤渣、焦碳、爐灰或用食鹽，氯化鈣、硫酸銅、硫酸鐵等溶液浸漬處理。食鹽價格低，對接地體的腐蝕性小而且可以降低土壤中水分的凍結溫度，是最常用的化學處理劑。
四、人工接地裝置的施工
生命無價，平安是福！

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