保护接零工作原理把电气设备的金属外壳和电网的零线连接,以保护人身安全的一种用电安全措施。
在电压低于1000伏的接零电网中,若电工设备因绝缘损坏或意外情况而使金属外壳带电时,形成相线对中性线的单相短路,则线路上的保护装置(自动开关或熔断器)迅速动作,切断电源,从而使设备的金属部分不至于长时间存在危险的电压,这就保证了人身安全。
多相制交流电力系统中,把星形连接的绕组的中性点直接接地,使其与大地等电位,即为零电位。由接地的中性点引出的导线称为零线。在同一电源供电的电工设备上,不容许一部分设备采用保护接零,另一部分设备采用保护接地。因为当保护接地的设备外壳带电时 ,若其接地电阻r′D较大,故障电流ID不足以使保护装置动作,则因工作电阻rD的存在,使中性线上一直存在电压U0=IDrD,此时 ,保护接零设备的外壳上长时间存在危险的电压U0,危及人身安全。
保护接零的作用
在电网中,如果通过中性点接地的方式进行保护,在这种情况下,由于单相对地电流过大,进而难以确保人体不受触电的危害。
保护接零注意事项
(1)采用保护接零的条件。 在实际运行过程中,如果电源中性点接地良好,并且零线能够可靠运行,此时可以采用保护接零的方式进行处理。在工作接地方面,系统必须可靠,并且接地电阻小于 4 欧。
(2)工作零线重复接地。在工作中,对于工作零线回路来说,为了避免出现断开现象,一方面对中性点接地处理,另一方面对工作零线进行重复接地处理。
(3)零线的截面面积不得小于相线的二分之一。在电网系统中,零线通常情况下不会带电,或者电流很小,单相负荷除外,与相线相比,所以零线的截面比较小。 但是,从安全性、 可靠性的角度来说,对于零线保护来说,可以将零线阻抗设置得应尽量小,这样在发生故障时,可以有足够大的短路电流刺激保护装置及时、 准确地动作,进而在发生故障时,可以有效地降低零线的对地电压。
(4)设备的保护零线与工作零线要牢固连接。导线在实际使用过程中,只有连接牢靠,导线之间接触才能确保良好性。
(5)单相负荷线路不得借用工作零线取代保护零线。对于插座上接电源零线的孔来说,在连接三眼插座的过程中,不准将其余保护零线的孔进行串联处理,也就是不得借用工作零线取代保护零线。在连接三眼插座时,一般遵守下列原则:将插座上接电源中线,也就是按照并联的方式,用两根导线将工作零线的孔与保护零线的孔接到公用工作零线上。
(6)在同一低压电网中,保护接地与保护接零不能混合使用。否则,如果接地设备发生故障,零线电位就会被升高。对于电压来说,其接触电压与相电压相当,使得触电的危险性进一步增加。
(7)采用保护接零对用电设备进行管理,并不能完全做到防触电。 电器外壳与电源火线连接引发的严重故障,通过保护接零的方式可以进行避免,如果电器外壳引发的漏电故障,通过保护接零的方式不能排除,为了消除电器外壳的漏电故障,需要配合其他的保护措施。