【原】【微分享】谈谈接地保护的原理，普通接地能保护人身安全吗

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在很多人眼里接地是一个保证身安全的万金油。

很多人都有一个想当然的认识，就是接地可以导出设备无电压，从而保护人的安全。接地是解决无数问题万金油：防雷问题——接地，防静电问题——接地，弱电设备工作问题——接地，防电击——接地。

至于怎么接地，发挥大家的奇思妙想。

#1普通接地能保护人身安全避免触电吗？

答案是：有点作用，但大部分情况不能防止触电。

接地保护人身安全一般有两个作用：

1. 产生大电流使上端断路器跳闸切断故障电源 ；

2. 降低故障处电压。我们从这两个方面来分析一下一般接地具体有多大作用。

1. 跳闸作用，仅对小开关有效。主要原因就是接地体是有接地电阻的，而且这个电阻不能无限小，一般接地体的接地电阻最小能到几欧姆左右，很难做再小了。假如系统相线和设备金属外壳也就是和接地体直接接触，大概会产生几十到上百安培的电流，这个电流可能能让小开关跳闸，但也没有大到能让开关瞬时跳闸，大的开关基本没啥影响，仍然可以正常运行。

2. 降低电压作用：接地设备外壳的电压能降低多少呢？基本比220V低不了多少，假设计算一下：

220/[1 (假设系统接地阻1欧姆)+0.5(假设线路电阻)+5(假设设备接地电阻)]*5=169V

起到不了保护人身安全的作用。

如果要起到跳闸作用需要上端断路器增加漏电保护功能设备。因为这种接地只能起到产生一点接地电流的作用，比起设备外壳不接地，好处是出现故障接地会产生接地电流，如果在回路上增加一个漏电保护开关，就可以瞬间跳闸保护人身安全。这种系统保护方式我们一般在TT系统使用比较多（什么是TT我们后面详细讲）。

不过这种接地保护方式并没有大范围使用。主要原因是TT系统太依赖漏电保护器了，仅有这一重保护。然而漏电保护器易坏，而且漏电保护器灵敏动作快，很难分级保护，经常一个楼或一个项目一起跳闸，排查故障也非常困难。做过施工现场配电的基本上都吃过这个苦头。

#2一般电气系统的接地保护是什么？

电气上常用的是接中保护（或俗称接零保护），这种保护的思路是既然大地电阻难以降低，那么我们从系统中性点引一路线（俗称零线）过去接到设备外壳上，由于系统阻抗非常小，这样一旦发生相线接触设备外壳的故障，相当于发生了短路故障，产生的短路流可以让断路器瞬间跳闸，从而保护了人身安全。从前我国沿用苏联做法（TN-C），接地线也是兼做系统的中性线，由于中性线一直有电流通过，也会产生相应电压。

这就产生一个问题，就是正常运行时，设备外壳上也有电压存在，人就可能不时被电击。虽然大部分时间这个电压并不致命，但是致命小概率还是有的。

所以后来这种方式就很少使用了，现在大家一般从中性点引出两根线（TN-S），一根专门做中性线，一根专门做接地接使用。从中性点出来后就泾渭分明，再也不接触了。这样做接地使用的线（PE线）上平常运行时是没有电流的，也不会有电压，就比较安全。

但是出现接地故障时，即当系统出现相线接触设备外壳（相当于接触PE线）时到电源被切断前这段时间，这根PE线上是有电流的，也是有电压的，而且这个电压会传导到整个系统里面所有的设备外壳去的，如果不能短时间内切断，这个时间内也有可能会产生事故。

为了防止这种情况，就要求首先要能尽快切断电源，所谓“只要我动作快，就不会有人发现我。”如果是属于系统末端，接地短路电流不大，无法快速切除，就要做辅助等电位连接（注意不是接地）来降低故障电压。

其实采用TN-S的一个有前提条件，就是用电设备和系统需要在一个采用良好等电位连接的建筑内。这样产生故障的时候系统中性点接地金属（钢筋网）和设备处的地（钢筋网）电位一起升高，那么人就感受不到电位升高了。这就解决了系统中性点电位升高的问题。

不过还有从中性点到设备这一段电缆阻抗产生的电压升高没有解决。这时候就需要在这段电缆处再做辅助等电位连接，例如强电间的接地。但是在潮湿的地方例如浴室，水泵房，由于人体电阻很小，即使很小电压也可能发生事故，而且也不知道电缆在上端等电位做的怎样；这时候一般要在这些房间再做一次局部等电位连接。

#3下面解释一下什么是TT,TN-C,TN-S

第一个字母说明电源的带电导体与大地的关系，也即如何处理系统接地：

T：

电源的一点（通常是中性线上的一点）与大地直接连接（T 是 “ 大地” —词法文Terre的第一个字母）。

I：

电源与大地隔离或电源的一点经高阻抗与大地连接（I 是 “ 隔离” 一词法文Isolation的第一个字母）。

第二个字母说明电气装置的外露导电部分与大地的关系。

T：

外露导电部分直接接大地，它与电源的接地无联系。

N：

外露导电部分通过与接地的电源中性点的连接而接地（N是“中性点”一词法文Neutre的第一个字母）。

IEC标准将TN系统按N线和PE线的不同组合又分为三种类型：

TN-C系统

在全系统内N线和PE线合一的（C是“合一”，同法文 Combine的第一个字母）。注意，此处的全系统是从电源配电盘出线处算起。下同。

TN-S系统

在全系统内N线和PE线是分开的（S是“分开”一词法文Separe的第一个字母）。

TN-C-S系统

在全系统内，通常仅在低压电气装置电源进线点前N线和PE线是合一的，电源进线点后即分为两根线。

#4最后我们总结一下

1、接地保护人身安全两个方式：

1. 产生大电流使上端断路器跳闸切断故障电源 ；
2. 降低故障电压。

2、普通接地这两者基本都做不到，不过可以配合漏电保护起作用。

3、产生大的故障电流，切断故障电源主要靠接中。

4、对接中系统故障时期的保护主要靠等电位，建筑做总电位，末端加做辅助等电位。

5、大部分所谓的接地，其实是辅助等电位。例如水泵房的接地，淋浴间接地，强电间接地。

6、小部分人以为的接地应该要做接中，例如电缆桥架的接地。当然概念不清的人很多，比如我们民用建筑电气规范的编写组都有人也会犯这样错误，抄了施工验收规范，然后把施工验收规范总接地接中概念不清错误理念也抄过来了。比较新老规范就可以看出更新规范的人概念不清了。

最后推荐一本书，如果想要深刻理解接地系统，有一本书是一定要熟读研究透的，就是民用建筑电气泰斗、低压电气接地专家王老（王厚余）的《建筑物电气装置600问》。

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