保護接地、保護接零
是否安全有效的快速檢測法
實(shí)踐證明，故障時(shí)電氣設備的金屬外殼帶電造成的觸電事故中，只有一部分是設備本身出現漏電故障造成外殼帶電，還有相當一部分是由于配電系統中保護導體造成的，這種故障一般用試電筆測不出來(lái)，但用交流電壓表則可快速測出故障原因并排除。
一、防止間接觸電的安全技術(shù)
保護接地、保護接零是防止間接觸電安全技術(shù)中使用最普遍的一種安全技術(shù)措施。
保護接地的作用原理是：將設備的金屬外殼用接地裝置與大地可靠連接。當電器外殼帶電時(shí)，可使漏電電流入地，大幅度降低對地電位，IT系統可降至36V以下，TT系統可降至110V以下。當漏電嚴重時(shí)則可使線(xiàn)路中的保護電器——熔斷器或自動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，從而切斷電源。這種保護對接地電阻要求較高，應在4Ω以下，且越小越好。
保護接零的原理是：將電氣設備在正常情況下不帶電的金屬外殼用導線(xiàn)與TN系統中的零線(xiàn)緊密連接。當電氣設備的金屬外殼發(fā)生意外帶電時(shí)，碰殼短路就變成“相零”短路，由于相線(xiàn)和零線(xiàn)有足夠的截面積，阻抗很小，有可能產(chǎn)生很大的短路電流，使保護設備——熔斷器或自動(dòng)開(kāi)關(guān)迅速動(dòng)作，切斷故障設備的電源，從而確保人身安全。
二、從配電系統看保護方式的區別
GB9089．2規定了我國的低壓配電系統接地型式分為IT、TT、TN系統三種。IT系統屬三相三線(xiàn)制，適用于井下、熔煉爐等不準停電的場(chǎng)所，采用保護接地。TT系統是三相四線(xiàn)制，適用于公共用戶(hù)、集體電網(wǎng)、無(wú)變壓器從外面引入電源的用戶(hù)及廣大的農村用戶(hù)，采用保護接地。TN系統根據PE和N導體的組合情況又分為三種，其中安全性最好的是TN-S系統，是國際電工委員會(huì )IEC向我國推薦使用的配電系統，PE和N導體在整個(gè)系統中是分開(kāi)的，屬三相五線(xiàn)制，使用五芯電纜輸電的系統，適用于爆炸危險性大、對安全要求高的場(chǎng)所，TN-S系統目前在新建改建的工廠(chǎng)、小區逐步應用?，F在應用最多的是TN-C-S系統，用架空線(xiàn)輸電，系統中PE和N導體一部分合一，一部分分開(kāi)。從變壓器到進(jìn)戶(hù)桿是合一的，屬三相四線(xiàn)制，從進(jìn)戶(hù)桿至用戶(hù)端是分開(kāi)的，形成局部五線(xiàn)制，適用于廠(chǎng)區有變電站、低壓進(jìn)線(xiàn)的車(chē)間、民用樓房等無(wú)爆炸危險，安全性較好的場(chǎng)所。
TN-C系統中PE和N導體在整個(gè)系統中是合一的，屬三相四線(xiàn)制，其零線(xiàn)和保護線(xiàn)合用一根，適用于安全條件較好的場(chǎng)所。這種系統不如三相五線(xiàn)制安全，故隨著(zhù)電網(wǎng)升級改造，應用逐步減少。
國家《低壓用戶(hù)電氣裝置規程》規定，“由低壓公用電網(wǎng)或農村集體電網(wǎng)供電的電氣裝置應采用保護接地，不得采用保護接零”，“同一低壓系統中(指同一臺變壓器供電范圍)不允許部分設備采用保護接地另一部分設備采用保護接零?！币驗樵谕浑娋W(wǎng)中采用接地、接零兩種保護方式混用時(shí)，當接地的設備漏電時(shí)，其他所有接零的設備即使不漏電，其金屬外殼上也會(huì )帶有110V左右的危險電壓，足以使人觸電死亡。所以，首先我們應分清用電設備是采用的哪種保護方式。在上述配電系統中，IT系統、TT系統采用保護接地，三種TN系統均采用保護接零。所以，區別采用何種保護方式是安全檢測的前提。
三、配電系統是否安全的“快速檢測法”
以單相三孔插座是否安全為例：要想使有金屬外殼的電氣設備安全使用，設備本身不漏電不一定就能保證其金屬外殼不帶電。如果配電系統中出現問(wèn)題，同樣會(huì )使好設備的外殼上也帶電，造成觸電事故。在觸電事故中，50％都是配電系統(插座)的保護導體帶電或自來(lái)水管帶電所致。所以插座的供電安全十分重要。
插座怎樣才安全呢？1.接線(xiàn)必須正確，面對插座，三個(gè)孔的正確接線(xiàn)應為：左零、右火、上接地。2.為避免維修時(shí)接錯線(xiàn)，應根據GB2681《電力工業(yè)技術(shù)管理規范》要求，火線(xiàn)L1為黃色，L2為綠色，L3為紅色，零線(xiàn)N為淡藍色，保護導體E應采用綠黃雙色線(xiàn)來(lái)區分。三孔插座應檢測安全無(wú)故障后，才能使用金屬外殼的電器(即I類(lèi)電器)。全塑外殼的電器一般用兩孔插座即可。
檢測時(shí)可使用交流電壓表或萬(wàn)用表500V交流電壓擋，用一只手捏住任意一只表筆的金屬頭，用另一只表筆測試，區分右孔是不是火線(xiàn)，表針動(dòng)時(shí)是火線(xiàn)。然后分三步檢測插座是否安全無(wú)故障。
如果測量數值符合表內要求，表示插座可安全使用，保護接地、保護接零安全有效。第一步測量的目的是看電源電壓是否正常，如不是220V時(shí)，第二步數值將隨其變化。
第二步測量可能會(huì )有三種結果：
(1)數值與第一步所測數值相同則正常。
(2)U=0V說(shuō)明插座后面的保護導體PE(綠黃雙色線(xiàn))斷線(xiàn)或根本沒(méi)有接線(xiàn)，此時(shí)不能使用金屬外殼的電器。
(3)U=100多伏，說(shuō)明插座后面有PE線(xiàn)但接觸不良或阻抗太大，或保護接地系統中的接地電阻過(guò)大，此時(shí)也不能使用金屬外殼的電器。
第三步測量數值在表內范圍時(shí)，說(shuō)明配電系統中的保護導體及接地裝置符合安全要求。如果有電壓，則說(shuō)明保護導體帶電，應排除故障后方能使用。實(shí)驗證明：當第三步電壓高時(shí)，第二步電壓有時(shí)會(huì )降低。
在安裝了電流動(dòng)作型漏電保護器RCD的單相或三相電路中，為了進(jìn)一步驗證每一個(gè)插座上漏電保護是否有效，可在L與E之間接一個(gè)電阻，進(jìn)行模擬漏電的試跳，以確保RCD及保護接地、保護接零的雙重保護功能。試跳電阻的選用可根據RCD的額定漏電動(dòng)作電流值的不同來(lái)選用。同時(shí)還可以驗證RCD的靈敏度及防誤動(dòng)作性能。
例如：一個(gè)額定漏電動(dòng)作電流為30mA的RCD，如果漏電電流>20mA時(shí)不動(dòng)作，說(shuō)明靈敏度過(guò)低，起不到防止人身觸電的作用。如果漏電電流<15mA時(shí)就動(dòng)作，說(shuō)明RCD靈敏度過(guò)高，使用時(shí)容易產(chǎn)生誤動(dòng)作。
四、保護導體帶電的原因
保護導體帶電除可能導致設備外殼帶電外，還有引發(fā)火災的危險性。在下列情況下保護導體(PE、PEN線(xiàn)、綠黃雙色線(xiàn))可能帶電：1.接地、接零混用，且接地的設備漏電時(shí)；2.保護導體斷開(kāi)或接觸不良，后方有接地設備漏電時(shí)；3.保護導體阻抗太大，后方不平衡負荷過(guò)大或末端接零設備漏電；4.TN-S系統中，單相負荷接在相線(xiàn)和PE線(xiàn)上，或插座中的N、E線(xiàn)接錯；5.某一相線(xiàn)故障接地；6.某一相線(xiàn)經(jīng)負載接地(一線(xiàn)一地)；7.保護導體與其他系統中帶電的保護導體連通；8.感應帶電。
五、應注意的問(wèn)題
1.前述安全檢測應該在新安裝的線(xiàn)路及插座使用前、維修工作中及平時(shí)使用中及時(shí)進(jìn)行，以確保保護措施有效。
2.電源線(xiàn)路中的保護電器——熔斷器、自動(dòng)開(kāi)關(guān)的額定電流值應計算準確，不能選得過(guò)大，否則在出現漏電故障時(shí)，不能在規定時(shí)間內動(dòng)作。
3.民用住宅及工廠(chǎng)企業(yè)應按照建設部的要求和GB6829-95的規定：在采用高靈敏快速型漏電保護器的同時(shí)，仍然采用保護接地、保護接零的防觸電安全技術(shù)措施?！翱焖贆z測法”是一種十分有效的技術(shù)手段，如查出故障，可參考保護導體帶電的原因及時(shí)排除，以確保安全用電。
山東 李紅軍
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