在電力系統中，由于電氣裝置絕緣老化、磨損或被過電壓擊穿等原因，都會使原來不帶電的部分(如金屬底座、金屬外殼、金屬框架等)帶電，或者使原來帶低壓電的部分帶上高壓電，這些意外的不正常帶電將會引起電氣設備損壞和人身觸電傷亡事故。為了避免這類事故的發生，通常采取保護接地和保護接零的防護措施。下面就談談有關保護接地和保護接零的問題。

　保護接地

　　保護接地是指將電氣裝置正常情況下不帶電的金屬部分與接地裝置連接起來，以防止該部分在故障情況下突然帶電而造成對人體的傷害。

 保護接地的作用及其局限性

　 　在電源中性點不接地的系統中，如果電氣設備金屬外殼不接地，當設備帶電部分某處絕緣損壞碰殼時，外殼就帶電，其電位與設備帶電部分的電位相同。由于線路 與大地之間存在電容，或者線路某處絕緣不好，當人體觸及帶電的設備外殼時，接地電流將全部流經人體，顯然這是十分危險的。

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

　　從電壓角度來說，采取保護接地后，故障情況下帶電金屬外殼的對地電壓等于接地電流與接地電阻的乘積，其數值比相電壓要小得多。接地電阻越小，外殼對地電壓越低。當人體觸及帶電外殼時，人體承受的電壓(即接觸電壓)最大為外殼對地電壓(人體離接地體20m以外)，一般均小于外殼對地電壓。

　　從以上分析得知，保護接地是通過限制帶電外殼對地電壓(控制接地電阻的大小)或減小通過人體的電流來達到保障人身安全的目的。

　 　在電源中性點直接接地的系統中，保護接地有一定的局限性。這是因為在該系統中，當設備發生碰殼故障時，便形成單相接地短路，短路電流流經相線和保護接 地、電源中性點接地裝置。如果接地短路電流不能使熔絲可靠熔斷或自動開關可靠跳閘時，漏電設備金屬外殼上就會長期帶電，也是很危險的。

　保護接地應用范圍

　 　保護接地適用于電源中性點不接地或經阻抗接地的系統。對于電源中性點直接接地的農村低壓電網和由城市公用配電變壓器供電的低壓用戶由于不便于統一與嚴格 管理，為避免保護接地與保護接零混用而引起事故，所以也應采用保護接地方式。在采用保護接地的系統中，凡是正常情況下不帶電，當由于絕緣損壞或其它原因可能帶電的金屬部分，除另有規定外，均應接地。如變壓器、電機、電器、照明器具的外殼與底座，配電裝置的金屬框架，電力設備傳動裝置，電力配線鋼管，交、直流電力電纜的金屬外皮等。

　　在干燥場所，交流額定電壓127V以下，直流額定電壓110V以下的電氣設備外殼；以及在木質、瀝青等不良導電地面的場所，交流額定電壓380V以下，直流額定電壓440V以下的電氣設備外殼，除另有規定外，可不接地。

　保護接地電阻

　　保護接地電阻過大，漏電設備外殼對地電壓就較高，觸電危險性相應增加。保護接地電阻過小，又要增加鋼材的消耗和工程費用，因此，其阻值必須全面考慮。

　　在電源中性點不接地或經阻抗接地的低壓系統中，保護接地電阻不宜超過4Ω。當配電變壓器的容量不超過100kVA時，由于系統布線較短，保護接地電阻可放寬到10Ω。土壤電阻率高的地區(沙土、多石土壤)，保護接地電阻可允許不大于30Ω。

　　在電源中性點直接接地低壓系統中，保護接地電阻必須計算確定。

　保護接零

　保護接零的作用及應用范圍

　　由于保護接地有一定的局限性，所以就采用保護接零。即將電氣設備正常情況下不帶電的金屬部分用金屬導體與系統中的零線連接起來，當設備絕緣損壞碰殼時，就形成單相金屬性短路，短路電流流經相線——零線回路，而不經過電源中性點接地裝置，從而產生足夠大的短路電流，使過流保護裝置迅速動作，切斷漏電設備的電源，以保障人身安全。其保安效果比保護接地好。

　　保護接零適用于電源中性點直接接地的三相四線制低壓系統。在該系統中，凡由于絕緣損壞或其它原因而可能呈現危險電壓的金屬部分，除另有規定外都應接零。應接零和不必接零的設備或部位與保護接地相同。凡是由單獨配電變壓器供電的廠礦企業，應采用保護接零方式。

　重復接地

　　運行經驗表明，在接零系統中，零線僅在電源處接地是不夠安全的。為此，零線還需要在低壓架空線路的干線和分支線的終端進行接地；在電纜或架空線路引入車間或大型建筑物處，也要進行接地(距接地點不超過50m者除外)；或在屋內將零線與配電屏、控制屏的接地裝置相連接，這種接地叫做重復接地。

　　如果短路點距離電源較遠，相線——零線回路阻抗較大，短路電流較小時，則過流保護裝置不能迅速動作，故障段的電源不能即時切除，就會使設備外殼長期帶電。此外，由于零線截面一般都比相線截面小，也就是說零線阻抗要比相線阻抗大，所以零線上的電壓降要比相線上的電壓降大，一般都要大于110V(當相電壓為220V時)，對人體來說仍然是很危險的。

　　采取重復接地后，重復接地和電源中性點工作接地構成零線的并聯支路，從而使相線——零線回路的阻抗減小，短路電流增大，使過流保護裝置迅速動作。由于短路電流的增大，變壓器低壓繞組相線上的電壓相應增加，從而使零線上的壓降減小，設備外殼對地電壓進一步減小，觸電危險程度大為減小。

　　在無重復接地的情況下，當零線斷線且在斷線處后面任一電氣設備發生碰殼短路時，會使斷線處后面所有接零設備外殼對地電壓均接近于相電壓(斷線處前面接零設備外殼對地電壓近似于零)，這是很危險的。

　 　在接零系統中，即使沒有設備漏電，而是當三相負載不平衡時，零線上就有電流，從而零線上就有電壓降，它與零線電流和零線阻抗成正比。而零線上的電壓降就 是接零設備外殼的對地電壓。在無重復接地時，當低壓線路過長，零線阻抗較大，三相負載嚴重不平衡時，即使零線沒有斷線，設備也沒有漏電的情況下，人體觸及 設備外殼時，常會有麻木的感覺。采取重復接地后，麻木現象將會減輕或消除。

　　從以上分析可知，在接零系統中，必須采取重復接地。重復接地電阻不應大于10Ω，當配電變壓器容量不大于100kVA，重復接地不少于3處時，其接地電阻可不大于30Ω。零線的重復接地應充分利用自然接地體(直流系統除外)。

 采用保護接零應注意的幾個問題

　　保護接零能有效地防止觸電事故。但是在具體實施過程中，如果稍有疏忽大意，仍然會導致觸電的危險。

①嚴防零線斷線。

　 　在接零系統中，當零線斷開后時，接零設備外殼就會呈現危險的對地電壓。采取重復接地后，設備外殼對地電壓雖然有所降低，但仍然是危險的。所以一定要保護 零線的施工及檢修質量，零線的連接必須牢靠，零線的截面應符合規程要求。為了嚴防零線斷開，零線上不允許單獨裝設開關或熔斷器。若采用自動開關，只有當過 流脫扣器動作后能同時切斷相線時，才允許在零線上裝設過流脫扣器。在同一臺配電變壓器供電的低壓電網中，不允許保護接零與保護接地混合使用。必須把系統內 所有電氣設備的外殼都與零線連接起來，構成一個零線網絡，才能確保人身安全。

②嚴防電源中性點接地線斷開。

　　在保護接零系統中，若電源中性點接地線斷開，當系統中任何一處發生接地或設備碰殼時，都會使所有接零設備外殼呈現接近于相電壓的對地電壓，這是十分危險的。因此，在日常工作中要認真做好巡視檢查，發現中性點接地線斷開或接觸不良時，應及時進行處理。

③保護接零系統零線應裝設足夠的重復接地。