保护接零在中性点接地系统中的作用及注意事项

1.保护接零原理

保护接零是将电气设备的金属外壳、支架等金属部分用导线与电源的中性线（从变压器的中性点引出）可靠连接。保护接零广泛用于三相四线制或三相五线制中性点直接接地的低压配电系统。

在中性点直接接地的电网中，若设备未采用保护接零，当人碰到绝缘损坏的金属外壳时，加在人体上的电压接近于相电压，很可能造成触电；若设备采取了保护接零，当设备的任何一相发生漏电故障时，相当于故障相与中性线间短路，由于相线与中性线间的阻抗很小，短路电流会使线路上的过电流保护装置动作，切断电源，消除触电的危险。如图8-2所示。

图8-2 保护接零原理

2.保护接零的接法

1）在三相四线制系统中，中性线N（工作零线）与保护零线PE共线（简称PEN），设备直接接在工作零线上，工作零线应在规定地点重复接地，如图8-2所示。

2）三相五线制供电是将中性线N和保护零线PE分开，一根中性线，一根保护零线。其接线方式如图8-3所示，即从电源变压器处（如图8-3a所示）或电源进户处（如图8-3b所示，在变压器至进户前这一段线路是合用的）引出保护零线，设备的金属外壳都接在保护零线上，中性线和保护零线又在规定地点重复接地，重复接地电阻不大于10Ω。由于一根工作零线，一根保护零线，安全性较高。

3.保护接零的安装要求

1）保护接零只能用于中性点直接接地的电网中，中性点的接地电阻应符合规定，且保护接零应与线路短路保护相配合，以保证有足够大的电流使过电流保护装置动作，若中性点不接地或与短路保护不配合，绝缘损坏的电气设备仍可以继续运行，还有触电的危险。

2）设备或插座的保护零线应接在干线上，而不是支线上，以防止保护接零失去作用。如图8-4所示。

3）三相四线制或三相五线制线路中，中性线干线和保护零线上严禁装设开关和熔断器，如图8-5所示。否则当熔断器熔断或开关接触不良时，相当于切断了负载零线与电源中性点之间的通路，一方面使接零保护不起作用；另一方面，若发生三相负载不对称，三相电压不平衡，可能烧毁用电设备，所以三相四线供电线路或三相五线供电线路中用的刀开关都是三相的，而无四相的。

图8-3 三相五线制的保护接零的做法

a）在变压器处直接引出保护零线 b）电源进户处引出保护零线

需要说明的是，单相电路中，相线、零线上都可以装设开关和熔断器，以增加检修的安全性，所以我们家中用的刀开关都是两相的，并都配有熔断器。(www.xing528.com)

4）严禁电气设备的保护零线串联。如图8-6a所示的电路中，M₁的接零线断路或接触不良时，与其串联的另一台设备也将失去接零保护，正确的接法如图8-6b所示。

图8-4 保护接零系统中设备接零应接在干线上

a）三相四线制 b）三相五线制

5）同一低压电网，不允许将保护接零与保护接地混用。例如，常用的三相四线制或三相五线制低压电网中，由于中性点采用了直接接地，设备应采用保护接零，否则如果个别设备采用了保护接地，当接地的设备漏电，接地短路电流又未使熔断器等过电流保护装置动作时，接地电流将通过大地流回变压器的中性点，从而使电源中性线上的电位升高，使在同一供电系统中所有采用接零保护的设备外壳带有危险电压，更容易造成触电事故。

图8-5 保护接零系统中中性线干线和保护零线上严禁装设开关和熔断器

图8-6 几台电气设备保护接零的接法

a）错误接法 b）正确接法

6）保护接零线路的阻抗及机械强度要符合规定。即保护零线的主干线及分支线的截面积不应小于相线截面的一半；架空敷设的保护零线应选用截面不小于10mm²的铜线，穿管敷设的保护零线应选用截面不小于4mm²的铜线；若采用铝芯线时，应比铜线高一等级，且不得使用独股线；与电气设备连接的保护零线，采用裸导线时，其直径不得小于4mm²；采用绝缘线时，其截面不得小于2.5mm²。

7）中性线应在规定地点重复接地。中性点接地系统，采用保护接零后，中性线（零线）一旦断线，采用保护接零的电气设备将失去保护，可能造成人身触电。所以中性线应在规定地点重复接地。重复接地是将工作中性线通过接地装置再次（不应少于3次）与大地可靠连接。例如架空线路每隔1km处、电源进户处均应重复接地，重复接地的电阻一般不应大于10Ω。重复接地的作用有以下几点：

①中性线出现断线时，带电的机壳可以通过重复接地装置与系统中性点构成回路，产生短路电流使过电流保护装置动作。

②降低漏电设备外壳的对地电压，增大接地时的短路电流。

③减轻或消除三相负载严重不平衡时，中性线上的对地电压。