电气接地超全梳理：工作接地、保护接零、保护接地、重复接地和防雷接地的概念与作用

电气接地超全梳理：工作接地、保护接零、保护接地、重复接地和防雷接地的概念与作用

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在电气工程领域，接地是一个至关重要的概念，它不仅关系到设备的安全运行，还直接影响到人身安全。本文将全面梳理各种类型的接地方式，包括工作接地、保护接零、保护接地、重复接地和防雷接地等，帮助读者系统地理解这些概念及其作用。

接地的分类与基本概念

首先，我们通过一张典型图片来引出今天要分享的主要内容：

观察图片中的变压器外壳接地和中性点接地，它们的作用和性质有何差异？通常，图片右下角的变压器外壳接地属于保护接地，而左下角的中性点接地则属于工作接地。

根据国家标准《GB 50065-2011 交流电气装置的接地设计规范》，实际提到了四类接地方式：系统接地、保护接地、雷电保护接地和防静电接地。

• 系统接地（工作接地）：电力系统的一点或多点的功能性接地，正常情况下会有几安培到几十安培的不平衡电流流过接地电极。在系统发生故障时，会有上千安培的电流流过，但会被继电保护装置在0.05~0.1s内切除。
• 保护接地：为电气安全，将系统、装置或设备的一点或多点接地。如电力设备的金属外壳、钢筋混凝土杆和金属杆塔。
• 雷电保护接地：为了消除过电压危险影响而设的接地，如避雷针、避雷线和避雷器的接地。
• 防静电接地：为防止静电对易燃油、天然气贮罐和管道等的危险作用而设的接地。

接地的两大分类

实际上，各种接地方式可以归结为两大类：功能性接地和安全性接地。

• 功能性接地：包括电力系统中性点接地、防雷接地、电子设备的信号接地、功率接地、电子计算机的直流接地和屏蔽接地等。
• 安全接地：为了保护人身安全所做的接地，包括防电击接地、防雷击接地、防静电接地和防电蚀接地等。

四大常见接地方式详解

1. 保护接零

保护接零是通过将电气设备的金属外壳与电网的零线连接来保护人身安全。其工作原理是：当设备外壳带电时，形成相线对中性线的单相短路，触发保护装置迅速切断电源。

注意事项：

• 电源中性点必须可靠接地，接地电阻应小于4欧。
• 工作零线需要重复接地，且重复接地电阻应不大于10欧。
• 零线的截面面积不得小于相线的二分之一。
• 设备的保护零线与工作零线要牢固连接。
• 单相负荷线路不得借用工作零线取代保护零线。
• 在同一低压电网中，保护接地与保护接零不能混合使用。

2. 重复接地

重复接地是在中性点直接接地的系统中，在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。在低压三相四线制中性点直接接地线路中，零干线每隔1千米做一次接地，接入用户处的零线仍应重复接地。

作用：

• 缩短故障持续时间
• 降低零线上的压降损耗
• 减轻相、零线反接的危险性
• 在保护零线发生断路后，降低故障电器设备的对地电压

3. 工作接地

工作接地是将电力系统的中性点直接接地，以确保设备的可靠运行和人身安全。在380/220V的低压电力系统中，通常从电力变压器引出四根线，即三根相线和一根中性线。

作用：

• 减轻一相接地的危险性
• 稳定系统的电位，限制电压不超过某一范围
• 减轻高压窜入低压的危险

4. 保护接地

保护接地是将正常情况下不带电的电气设备金属部分与接地体可靠连接，以防止绝缘损坏时产生危险电压。

应用范围：

• 电机、变压器等设备的金属外壳
• 配电装置的金属构架
• 配电屏、控制台等的金属框架
• 电缆接头盒的金属外壳
• 架空电力线路的金属杆塔

与保护接零的区别：

• 原理不同：保护接地通过限制对地电压，保护接零通过形成单相短路触发保护装置
• 适用范围不同：保护接地适用于不接地电网，保护接零适用于中性点直接接地的低压电网
• 线路结构不同：保护接地可以不设工作零线，保护接零必须设工作零线

通过本文的梳理，相信读者对各种接地方式有了更清晰的认识。在实际工作中，正确理解和应用这些接地方式对于保障设备安全运行和人身安全至关重要。