电气系统接地和接零保护

1、接地和接零的作用
大地是导体，任何一点的电位近似为零。电力系统和电气装置的中性点，电气设备的外露导电部分通过导体与大地相连称为接地。接地的目的：一是保证人身安全，使人可能接触到的设备外露导电部分的电位基本降低到接近地电位，当人触及这些部位时，即使这些部位带电，因其电位与地电位基本接近，可以减少电击危险。二是保证电力系统正常、稳定运行。由变压器和发电机中性点引出并接了地的中性线称零线。电器设备的某部分直接与零线相连接叫作接零。接零也能起到与接地相似的安全保护作用。
当电气设备接地时，接地短路电流通过接地体向大地作半球形扩散。电流在大地中扩散时所形成的电压降，距接地体越远越小。一般在距接地体20m以外的地方，电位接近于零，如图1所示。


图1 入地电流扩散图
人的手触及发生接地故障的设备外壳时，人的手和脚之间会形成电位差，称为接触电压。（http://www.gdzrlj.com版权所有）人在靠近接地短路点附近行走时，两脚之间也会形成电位差，称为跨步电压。当接触电压或跨步电压达到一定数值时会对人体造成伤害。
2、接地的类型
根据接地与接零的作用不同，可分为以下几种类型：
2．1 功能性接地
为保证电力系统与电气设备的正常运行，实现其可靠性及固有功能的接地称为功能性接地。如三相变压器或电动机的中性点接地。
2．2 保护性接地
为保证人身安全，防止触电事故发生而进行的接地。如电动机或其它电气设备的金属外壳接地。
2．3 保护性接零
在低压三相四线制系统的电气设备中，不带电的金属外壳，用导线与零线连接即为保护性接零，如图2。

图2 零线和接零
2．4 重复接地
在中性点直接接地的低压系统中，为确保接零可靠，除在电源中性点进行工作接地外，还在零线的其它地方进行必要的多点接地，如图2。