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接地与保护接地的概念
接地与接地的方式
接地 :出于不同的目的，将电气装置中某一部位经接地线和接地体与大地做良好的电气连接。
类型:根据接地的目的不同，分为:
保护接地：为防止人身触电事故将电气设备的某一点接地，如将电气设备的金属外壳接地等。
工作接地：为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地，如变压器中性点直接接地等;
接地与接地的方式
我国电力系统中性点接地方式主有哪几种
接地方式
1
3
2
中性点直接接地系统--适用110KV以上及380KV以下低压系统;
中性点不接地系统--适用3~60KV系统;
中性点经消弧线圈地系统--适用3~60KV系统，可避免电弧过电压的产生;
接地与接地的方式
名词解释
中性线 N
通过单相负载工作电流;
通过三相电路中的不平衡电流;
使不平衡三相负载上的电压均等;
与设备外壳相连，防止人体间接触电。
引自电源中性点的导线。
中性线 N 功能
名词解释
保护线 PE
以防止触电为目的而用来与设备或线路的金属外壳、接地母线、接地端子、接地极、接地金属部件等作电气连接的导线或导体。
保护零线 PEN
当零线与保护线PE共为一体，同时具有零线与保护线两种功能的导线。
名词解释
IT系统
指电源中性点不接地(或经阻抗1000欧姆接地)，而电气设备的金属外壳经各自的保护线PE线直接接地的三相三线制低压配电系统。
TT系统
指电源中性点直接接地，电气设备的外露可导电部分经各自的PE线直接接地的三相四线制低压配电系统。
保护接地
保护接地的原理
当没有接地保护的电气设备绝缘被破坏时，外壳可能带电。
人触及设备外壳，电流流过人体的途径为:设备外壳→人身→接地体→流回电源中性点。
1.在中性点直接接地的电网中，电气设备不接地的危险性
保护接地的原理
在中性点直接接地的电网中，电气设备一旦发生碰壳故障，电气设备不接地，人体接触电气设备外壳，则会发生触电事故。
保护接地的原理
2.在中性点不直接接地的电网中，电气设备不接地的危险性
中性点不接地的电网中，没有接地保护的电气设备发生碰壳故障。
在中性点不接地的电网中，发生碰壳事故时，人触及设备外壳，电流流过人体的途径为:设备外壳→人身→其他两相线路对地电容→另外两相电相电源。
保护接地的原理
电压较低：线路的对地电容容抗Xc较大，流过人体的电流很小，对人体危害不大;
线路电压较高：当线路电压较高时，线路对地电容的容抗较小，所有这时流过人体的电流就会较大，对人的危害会很大。
不接地的电气在发生碰壳故障时，一旦有人触及其外壳，也有可能造成人身触电。
保护接地的原理
3.保护接地在IT系统中的作用
当电气设备的绝缘损坏使外壳带电时，接地短路电流经接地体和人体同时流过由于人体的电阻要比接地电阻RE大数百倍，流经人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。
当接地电阻极小时，流过人体的电流几乎等于零。
4.保护接地在TT系统中的作用
右图所示为TT系统采用保护接地极其等效电路。
通过等效电路图可看出人体电阻和保护接地电阻的关系为并联，然后与中性点接地电阻串联。
一般情况下设RE=Ro=4Ω，Rb=1700Ω，在380/220V电网中，利用欧姆定律可以求出，接地故障电流IE=27.5A，人体承受的电压Ue=Ub=110V。流过人体的电流Ib=65mA>30mA。
保护接地的原理
注意：在大多数情况下，27.5A的故障电流不足以使电路的过流保护装置动作，这将使用电设备外壳长期存在110V的对地电压，这对人体是很不安全的。
保护接地的原理
结论:保护接地主要应用于中性点不接地或不直接接地的电网中(IT系统)。它的工作原理就是并联电路中的小电阻(保护接地电阻)对大电阻(人体电阻)的强分流作用。
接地电阻的数值对于保护的效果是最至关重要的!
保护接零
保护接零的原理
电气设备正常工作时，零线不带电，由于外壳与电源零线连接人体触摸设备外壳并没有危险。
当电动机等设备发生“碰壳”故障时，金属外壳将相线与零线直接接通，单相接地故障变成单相短路。
短路电流的数值足以使安装在线路上的熔断器或其他过流保护装置动作，从而切断电源。
保护接零的原理
注意:当设备发生碰壳短路到过电流保护装置动作切断电源的时间间隔内，触及设备外壳的人体也会承受一定电压，因此有一定的危险性。
保护接零的原理
当设备外壳发生碰壳故障时，在保护装置还没有断电的过程中，如果有人接触电气设备的外壳，流过人体的电流及加在人体的电压可以通过右图的等效电路图求出。
通过上述分析，我们可以知道，保护接零的有效性在于线路的短路保护装置能否在碰壳短路故障发生后灵敏的动作迅速切断电源。
接零保护的三种形式
TN系统：指电源的中性点接地，负载设备的外露可导电部分通过保护线连接到此接地点的低压配电系统。“T”表示电源中性点直接接地“N”表示电气设备金属外壳接零。
接零保护的三种形式
零线N和保护线 PE 合为一根保护零线PEN。
所有设备的外露可导电部分均与PEN连接。
优点:投资较省，节约导线。
1.TN-C系统
接零保护的三种形式
2.TN-S系统
TNS系统的零线N和保护线 PE 是分开设置的，所有设备的外壳只与公共的PE线相连。
在TNS系统中，零线N的作用仅仅是用来通过单相负载的电流和三相不平衡电流，所以称作工作零线，对人体触电起保护作用的是PE线，所以称为保护零线。
3.TN-C-S系统
TN-C-S系统是指配电系统的 前面是TN-C系统，后面是TN-S系统，兼有两者的优点，保护性能介于两者之间。
常用于配电系统末端环境条件较差或有数据处理设备的场所。
3.TN-C-S系统
由于N线和PE线作用不同，功能各异，所以自电源中性点之后，N线和PE线之间以及对地之间均需加以绝缘。

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