一、保護(hù)接地的原理

1、保護(hù)接地就是將正常情況下不帶電，而在絕緣材料損壞后或其他情況下可能帶電的金屬部分用導(dǎo)線與接地體可靠連接起來的一種保護(hù)方式。

2、保護(hù)接地是為防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔等帶電危及人身和設(shè)備安全而進(jìn)行的接地。

3、保護(hù)接地的基本原理是限制漏電設(shè)備對(duì)地的泄露電流，使其不超過某一安全范圍，一旦超過某一整定值保護(hù)器就能自動(dòng)切斷電源。

4、保護(hù)接地通常用于對(duì)地絕緣的配電系統(tǒng)，即中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。1）如上圖所示，電氣設(shè)備若沒有采取保護(hù)接地，當(dāng)一相絕緣損壞漏電使金屬外殼帶電時(shí)，操作人員誤觸及漏電設(shè)備，故障電流將通過人體和線路對(duì)地絕緣阻抗構(gòu)成回路。絕緣阻抗是絕緣電阻和分布電容的并聯(lián)組合，其接地電流的大小與線路絕緣的好壞、分布電容的大小及電網(wǎng)對(duì)地電壓的高低成正比。線路的絕緣越壞，對(duì)地分布電容越大、電壓越高、觸電的危險(xiǎn)性越大。

2）如上圖所示，漏電設(shè)備采取保護(hù)接地措施以后，故障電流將會(huì)通過接地體流散，流過人體的電流僅是全部接地電流中的一部分，通過人體電流

Ib=IeRo/（Ro+Rb），Rb與Ro并聯(lián)

接地電阻 Ro越小，流過人體的電流Ib就越小。人體電阻（一般約為1000Ω）比接地電阻（一般小于4Ω）大的多，根據(jù)并聯(lián)分流公式可知，絕大部分電流通過接地體形成回路，流過人體的電流很小，從而保證了人身安全。為了限制設(shè)備漏電時(shí)外殼對(duì)地電壓不超過安全范圍，要求保護(hù)接地阻值不大于4Ω。

5、保護(hù)接地也有用在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)如TT系統(tǒng)的，但有局限性。

1）上圖中U為電網(wǎng)電壓，Rde和Rpe分別為中性點(diǎn)接地電阻和保護(hù)接地電阻，當(dāng)某相碰殼時(shí)，如忽略相線阻抗及電源內(nèi)阻的影響，則接地電流

Ie=U/（Rde+Rpe），若U=220V，Rde=4Ω，Rpe=4Ω則Ie=27.5A。在接地短路電流Ie作用下，線路保護(hù)裝置動(dòng)作切斷電源，保證了人身安全。

2）若保護(hù)裝置未動(dòng)作，則故障設(shè)備外殼對(duì)地電壓U=IeRpe=27.5×4=110V，若保護(hù)接地電阻大于中性點(diǎn)接地電阻，設(shè)備外殼的對(duì)地電壓將會(huì)超過110V，危險(xiǎn)性更大。為了安全可靠，保護(hù)接地電阻越小越好。由于保護(hù)接地受到接地電阻的制約，中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的保護(hù)接地有很大的局限性。

二、保護(hù)接零的原理

1、保護(hù)接零就是將設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分，用導(dǎo)線與系統(tǒng)的零線可靠連接起來的保護(hù)方式。

2、保護(hù)接零是將電氣設(shè)備外露的不帶電金屬外殼、構(gòu)架等部分與配電網(wǎng)的保護(hù)導(dǎo)體包括PE線和PEN線緊密連接起來，在設(shè)備“碰殼”時(shí)短路電流啟動(dòng)保護(hù)裝置切斷電源，以保證人身安全。

3、保護(hù)接零的基本原理是借助接零線使設(shè)備漏電形成單相短路，由短路電流促使線路上的過電流保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，以切斷故障設(shè)備的電源。在保護(hù)接零電網(wǎng)中，保護(hù)零線和重復(fù)接地還可限制設(shè)備漏電時(shí)的對(duì)地電壓。

4、保護(hù)接零只適用于中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)。

如上圖所示，電氣設(shè)備正常工作時(shí)零線不帶電壓，由于設(shè)備外殼是與電源零線相連的，人體觸摸設(shè)備外殼等于觸摸零線，并無觸電危險(xiǎn)。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生“碰殼”故障時(shí)，其金屬外殼將相線與零線直接接通，單相接地故障遂成為單相短路。由于相線和零線有足夠的截面，阻抗很小，產(chǎn)生很大的短路電流使保護(hù)設(shè)備熔斷器或自動(dòng)開關(guān)迅速動(dòng)作，切斷故障設(shè)備的電源，從而確保安全。