保护接地和保护接零原理及运用范围

有关保护接地与保护接零的知识，在不同的电路中采取保护接地或接零措施，可以全方位的保障用电安全，那么保护接地和保护接零的原理是什么，二者的应用范围包括哪些，下面具体来看下。

保护接地与保护接零原理及应用

1、保护接地是将正常情况下不带电，在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的金属部分，用导线与接地体可靠连接起来的一种保护方式。

2、保护接地是为了防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，带电危及人身和设备安全而进行的接地。

3、保护接地的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源。

4、保护接地通常用于对地绝缘的配电系统，即中性点不接地系统。

1）如上图，电气设备若没有采取保护接地，当一相绝缘损坏漏电使金属外壳带电时，操作人员误触及漏电设备，故障电流将通过人体和线路对地绝缘阻抗构成回路。绝缘阻抗是绝缘电阻和分布电容的并联组合，其接地电流的大小与线路绝缘的好坏、分布电容的大小及电网对地电压的高低成正比。线路的绝缘越坏，对地分布电容越大、电压越高、触电的危险性越大。

2）如上图，漏电设备采取保护接地措施以后，故障电流将会通过接地体流散，流过人体的电流仅是全部接地电流中的一部分，通过人体电流
Ib=IeRo/（Ro+Rb），Rb与Ro并联

接地电阻 Ro越小，流过人体的电流Ib就越小。人体电阻（一般约为1000Ω）比接地电阻（一般小于4Ω）大的多，根据并联分流公式可知，绝大部分电流通过接地体形成回路，流过人体的电流很小，从而保证了人身安全。为了限制设备漏电时外壳对地电压不超过安全范围，一般要求保护接地阻值不大于4Ω。

5、保护接地也有用在中性点接地系统如TT系统的，但有局限性。

1）上图中U为电网电压，Rde和Rpe分别为中性点接地电阻和保护接地电阻，当某相碰壳时，如忽略相线阻抗及电源内阻的影响，则接地电流Ie=U/（Rde+Rpe），若U=220V，Rde=4Ω，Rpe=4Ω则Ie=27.5A。在接地短路电流Ie作用下，线路保护装置动作切断电源，从而保证了人身安全。

2）如果保护装置未动作，那么故障设备外壳对地电压U=IeRpe=27.5×4=110V；如果保护接地电阻大于中性点接地电阻，设备外壳的对地电压将超过110V，危险性更大。为了安全可靠，保护接地电阻越小越好。由于保护接地受到接地电阻的制约，中性点接地系统的保护接地有很大的局限性。