外壳、构架、或机座）与独立的接地装置相 连接。
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二、保护接地的原理
1.中性点不接地系统：
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1）未采用保护接地：
漏电设备 外壳对地电压：
Ud
3Rr 3Rr Z
U
式中：Ud —漏电设备对地电压， V; Uφ — 电网相电压， V; Rr — 人体电阻，Ω; Z — 电网每相对地绝缘的复数阻抗，Ω
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流过人体电流Ir=55mA，减小了触电伤害程度。
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例：某380/220V中性点接地系统，设： R0=4Ω, Rb=4Ω，求设备单相接地故障时， 在有、无保护接地情况下的对地电压。 （人体电阻取为2000欧）
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解： (1)无保护接地，即Rb =∞时，等值电路如图(a)所示，
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Ir
Ud Rr
0.38(mA)
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• 结论：由上例可见，同样电网，在采取保护接 地措施后，即使人触及带电设备外壳，也能有 效地减小通过人体电流，保证人身安全。在610kV中性点不接地系统中，尽管其电压等级较 高，也能减小触电的危险。如果进一步采取相 应的防范措施，增大人体回路的电阻，如使用 绝缘靴、戴绝缘手套，站在绝缘垫上，可将通 过人体电流限制在30mA之内，保证人身安全。
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2.中性点直接接地系统：
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1）未采取保护接地：
Ir
U Rr R0
Ud
U
Rr
Rr R0
Rr
R0 Ud
U
式中，R0---中性点接地电阻
以380/220低压系统为例，若人体电阻按干燥考虑
R=2000Ω,电源中性点电阻R0=4Ω，则流过人体电流 Ir=109.8mA>>30mA，足以使人致命。
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(1)设备无保护接地时
通过人体电流
Ir
3U 3Rr Z
3 220
87(mA)
(31000)2 70002
对地电压
Ud Ir Rr 87(V )
(2)设备有保护接地时
对地电压
Ud
3Rb 3Rb Z
U
3 220 4 0.38(V ) (3 4)2 70002
通过人体电流
安全用电
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第五节 保护接地
一、 保护接地的概念 二、 保护接地的原理 三、 保护接地应满足的条件 四、 保护接地的适用范围
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一、保护接地（IT系统）的概念
– 保护接地是最古老的电气安全措施。
– 保护接地是防止间接接触电击的基本安全 技术措施。
– 是将设备正常时不带电，而在绝缘损坏时可 能出现接触电压的电气装置的外露部分（如
• 由于保护接地电阻和电源的中性点接地电阻都是欧姆 级的电阻，因此发生单相碰壳事故后，故障电流（从 大地返回）不可能太大。这种情况下，一般的过电流 保护装置不会动作，不能及时切断电流，使外壳的危 险电压长时间延续下去。
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三、保护接地（IT系统）应满足的条件
应满足的条件： Ud =IjdRb≤Ujc 式中，Ijd——系统可能出现的接地电流，
Ud
U
Rr R0 Rr
220
2000 4 2000
220V
(2)设备外壳与接地装置相连接且R0=4Ω，等值电路如图
(b)所示， Ud
U
Rb R0 Rb
220 4 44
110V
可见，中性点直接接地系统中采用了保护接地后，对地电 压虽然有了大幅度的下降，但仍未消除触电的危险。
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• 在这类电网中，凡由于绝缘破坏或其他原因 而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规 定外，均应接地。
接地电流几十-几百毫安 →漏电保护器启动→ 迅速切断电源→消除危险的对地电压 采用该措施后，可克服以下两个问题：
①漏电设备外壳长期存在危险电压; ②对保护接地电阻值的苛刻要求。
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四、保护接地的适用范围
• 适用于各种不接地电网（包括交流不接地电 网和直流不接地电网，也包括低压不接地电 网和高压不接地电网等）及中性点直接接地 的高压系统。
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2）采用保护接地： Rb与Rr呈并联关系且Rb << Rr，则
漏电设备 外壳对地电压：
Ud
3Rb 3Rb Z
U
式中： Rb—保护接地电阻， Ω;
比较上两式，因Z>>Rb、 Rr,故分母变化不大，而分 子因Rb << Rr，使得Ud↓↓。
一般使Rb <4Ω，就可以避免人体触电，起到保护作用。
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2）采取保护接地：
• 保护接地电阻和人体电阻并联。
• 由于Rr>>Rb，此时设备外露可导电部分对地电压为
Ud
IdRb
U
Rb R0 Rb
则Rb↓→ Ud↓减小了触电伤害程度
上例中，流过地中的电流Id=27.5A，不足以使过流保护动作，
单相碰壳使外壳的危险电压长时间存在。
Rb——保护接地电阻， Ud——设备外壳对地电压， Ujc——预期接触电压（50V）。 采取的措施：
1、降低保护接地电阻Rb ：
U d
U
Rb Rb R0
50V
Rb
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存在的问题：
➢ 受经济条件制约， ➢ 有些场所接地电阻小于1Ω几乎不可能， ➢ 一般Rb取4Ω。 2、采用漏电保护装置
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小结
• 1、接地保护的原理：
利用其接地装置足够小的接地电阻值 限制故障设备外壳的对地电压在安全 预期的接触电压以内，从而降低人体 触电的危险性。
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2、中性点直接接地的低压供电 系统一般不宜采用保护接地措施
• 采用了保护接地流过人体的电流虽然比未装保护接地 时小，但对人身安全仍有致命危险，即在中性点直接 接地的低压系统中，采用保护接地仅能减轻触电的危 险程度，并不能保证人身安全。
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例1-1：某380V IT系统，由数公里长的电缆线 路供电，已知系统对地阻抗Z≈Xc=7000Ω，该 系统有人触及故障电机外壳，试计算在有、无保 护接地的情况下通过人身的电流和设备对地电压 各为多少？（保护接地电阻等于4Ω，人体电阻 取1000Ω）
解：系统相电压 Rb =4Ω Rr=1000Ω Z=7000Ω