保護(hù)接地和保護(hù)接零都是保證人身安全的一種措施。即將帶電的設(shè)備外殼可靠接地或接零，故障時(shí)，迅速啟動(dòng)保護(hù)設(shè)備切斷電源，保證人身安全。但是，在同一變壓器系統(tǒng)中，兩者絕對(duì)不能同時(shí)用（在同一個(gè)設(shè)備上可以），是什么原理呢？文末會(huì)詳細(xì)說(shuō)明，電氣設(shè)計(jì)在線教學(xué)狄老師。

（1）保護(hù)接地的原理和作用

對(duì)電源中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，如果電氣設(shè)備金屬外殼不接地，當(dāng)設(shè)備帶電部分某處絕緣損壞碰殼時(shí)，外殼就帶電，其電位與設(shè)備帶電部分的電位相同，顯然這是十分危險(xiǎn)的。

采取保護(hù)接地后，接地電流將同時(shí)沿著接地體與人體兩條途徑流過(guò)。因?yàn)槿梭w電阻比保護(hù)接地電阻大得多，所以流過(guò)人體的電流就很小，絕大部分電流從接地體流過(guò)（分流作用），從而可以避免或減輕觸電的傷害。

保護(hù)接地的實(shí)質(zhì)和關(guān)鍵：

實(shí)質(zhì)：通過(guò)接地電阻與人身電阻的并聯(lián)，使整體電阻下降。當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，降低人體觸電電流。

關(guān)鍵：接地電阻越小越好。

保護(hù)接地局限性：

在電源中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，保護(hù)接地有一定的局限性。這是因?yàn)樵谠撓到y(tǒng)中，當(dāng)設(shè)備發(fā)生碰殼故障時(shí)，便形成單相接地短路，短路電流流經(jīng)相線和保護(hù)接地線、電源中性點(diǎn)接地裝置。如果接地短路電流不能使熔絲可靠熔斷或自動(dòng)開(kāi)關(guān)可靠跳閘時(shí)，漏電設(shè)備金屬外殼上就會(huì)長(zhǎng)期帶電，也是很危險(xiǎn)的。

（2）保護(hù)接零的原理和作用

電氣設(shè)備正常工作時(shí)，零線不帶電（或者電壓很小），由于電氣設(shè)備外殼與電源零線連接，人體觸摸設(shè)備外殼并沒(méi)有危險(xiǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備發(fā)生“碰殼”故障時(shí)，相線與零線短接，短路電流足以使安裝在電源線路上的熔斷器或者斷路器發(fā)揮短路保護(hù)功能，從而切斷電源。

注意：當(dāng)設(shè)備發(fā)生“碰殼”故障到熔斷器或斷路器切斷電源的時(shí)間間隔內(nèi)，此時(shí)流過(guò)人體的電流如圖所示：

不考慮電纜電阻時(shí)，很顯然此時(shí)電氣設(shè)備外殼對(duì)地電壓為220V，若人體觸及外殼時(shí)非常危險(xiǎn)；若考慮電纜電阻，其中RΦ為相線電阻，RN為零線電阻，假設(shè)相線電纜截面為零線電纜截面的2倍，設(shè)備外殼電壓：

此時(shí)人體觸及外殼時(shí)將承受147V的電壓，同樣很危險(xiǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，保護(hù)接零的有效性在于線路的短路保護(hù)裝置能否快速切斷電源。

TN系統(tǒng)：電源的中性點(diǎn)接地，負(fù)載設(shè)備的金屬外殼通過(guò)保護(hù)線連接到此接地點(diǎn)的低壓配電系統(tǒng)。

（3）保護(hù)接地與保護(hù)接零主要的區(qū)別

1）保護(hù)原理不同 

保護(hù)接地是限制設(shè)備漏電后的對(duì)地電壓，使之不超過(guò)安全范圍。在高壓系統(tǒng)中，保護(hù)接地除限制對(duì)地電壓外，在某些情況下，還有促使電網(wǎng)保護(hù)裝置動(dòng)作的作用；保護(hù)接零是借助接零線路使設(shè)備漏電形成單相短路，促使線路上的保護(hù)裝置動(dòng)作，以及切斷故障設(shè)備的電源。此外，在保護(hù)接零電網(wǎng)中，保護(hù)零線和重復(fù)接地還可限制設(shè)備漏電時(shí)的對(duì)地電壓。

2）適用范圍不同 

保護(hù)接地即適用于一般不接地的高低壓電網(wǎng)，也適用于采取了其他安全措施（如裝設(shè)漏電保護(hù)器）的低壓電網(wǎng)；保護(hù)接零只適用于中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)。

3）線路結(jié)構(gòu)不同 

如果采取保護(hù)接地措施，電網(wǎng)中可以無(wú)工作零線，只設(shè)保護(hù)接地線；如果采取了保護(hù)接零措施，則必須設(shè)工作零線，利用工作零線作接零保護(hù)。保護(hù)接零線不應(yīng)接開(kāi)關(guān)、熔斷器，當(dāng)在工作零線上裝設(shè)熔斷器等開(kāi)斷電器時(shí)，還必須另裝保護(hù)接地線或接零線。

（4）保護(hù)接地與保護(hù)接零的優(yōu)缺點(diǎn)

1）保護(hù)接零的優(yōu)點(diǎn)

防電器外殼帶電，若采用保護(hù)接地，在接地電阻RG符合要求不大于4歐姆的條件下，如果電器外殼帶上220V的電壓，則保護(hù)接地回路，短路電流I=U/（R0+RG）=220/（4+4）=27.5（A），其中R0是變壓器中性點(diǎn)的接地電阻叫工作接地電阻。

為了保證保護(hù)設(shè)備可靠的動(dòng)作，接地短路電流不小于自動(dòng)開(kāi)關(guān)整定電流的1.25倍或?yàn)槿劢z熔斷電流的3倍，因此，上式中的短路電流僅能保證斷開(kāi)整定電流不超過(guò)27.5/1.25、即22A的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，或27.5/3、即9.2A的熔斷器，如果保護(hù)設(shè)備的額定電流值大于上述值，保護(hù)設(shè)備就不能迅速、可靠的動(dòng)作。

此時(shí)，電器設(shè)備外殼上將長(zhǎng)期存在對(duì)地電壓，對(duì)操作電器的人員是非常危險(xiǎn)的。而采用保護(hù)接零，電器外殼絕緣擊穿時(shí)的短路電流遠(yuǎn)大于27.5（A），只要合理選擇保護(hù)裝置的動(dòng)作電流，當(dāng)絕緣擊穿造成單相短路，短路電流通常很大，足以使保護(hù)裝置迅速切斷電源，消除觸電的危險(xiǎn)?？梢?jiàn)在接地電網(wǎng)中，為防止用電設(shè)備外殼帶電傷人，采用保護(hù)接零比采用保護(hù)接地效果好的多。

2）保護(hù)接零的缺點(diǎn)

由低壓公用電網(wǎng)或農(nóng)村集體電網(wǎng)供電的電氣設(shè)備應(yīng)采用保護(hù)接地，不得采用保護(hù)接零。這是因?yàn)楣秒娋W(wǎng)和農(nóng)村集體電網(wǎng)，低壓線路的維護(hù)水平較低，供電線路長(zhǎng)，零線斷線的可能性存在，若采用保護(hù)接零，萬(wàn)一零線斷線，一臺(tái)用電設(shè)備外殼帶電，此低壓系統(tǒng)的所有用電設(shè)備都帶電非常危險(xiǎn)。

單相負(fù)荷線路保護(hù)零線不得借用工作零線否則，如果接零線路松落或折段，將會(huì)使設(shè)備金屬外殼帶電或當(dāng)零線與火線接反時(shí)使外殼帶電。

采用保護(hù)接零，只能消除電器的外殼與電源的火線連接的嚴(yán)重故障，不能排除電器外殼的漏電故障，所以電器外殼在采用保護(hù)接零的同時(shí)，還應(yīng)采取其他保護(hù)措施消除電器外殼的漏電故障，目前常用的方法是安裝電流型漏電保護(hù)器。

必須有可靠的短路保護(hù)或過(guò)電流保護(hù)裝置相配合，各種保護(hù)裝置必須按照安全要求選擇和整定。

3）保護(hù)接地的優(yōu)點(diǎn)

一是降低漏電設(shè)備的對(duì)地電壓；二是減輕了零干線斷線的危險(xiǎn)；三是當(dāng)線路、設(shè)備發(fā)生對(duì)地短路時(shí)，由于重復(fù)接地與工作接地并聯(lián)，降低了接地電阻，增加短路電流，加速保護(hù)裝置動(dòng)作速度，縮短事故持續(xù)時(shí)間；四是因重復(fù)接地對(duì)雷電流的分流作用，改善了架空線路的防雷性能，有利于限制雷電過(guò)電壓。

4）保護(hù)接地的缺點(diǎn)

現(xiàn)行的公用配電網(wǎng)絡(luò)中，并沒(méi)有采用統(tǒng)一專(zhuān)用的接地（或接零）線，用戶(hù)不是都具備這方面的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)，再加上城鎮(zhèn)居住條件的客觀環(huán)境、房屋配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工不規(guī)范、供電部門(mén)安全宣傳管理不到位等因素的限制或影響，正確有效地實(shí)施保護(hù)接地不是件容易的事。因此很多用戶(hù)使用保護(hù)接地線也很難達(dá)要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，存在不安全因素，反而埋下事故隱患。

（5）保護(hù)接地和保護(hù)接零不能混用的原理

因?yàn)楫?dāng)保護(hù)接地的設(shè)備外殼帶電時(shí) ，若其接地電阻r較大，故障電流Id不足以使保護(hù)裝置動(dòng)作，則因工作電阻rd的存在，使中性線上一直存在電壓U0=Id*rd，此時(shí) ，保護(hù)接零設(shè)備的外殼上長(zhǎng)時(shí)間存在危險(xiǎn)的電壓U0，危及人身安全。