1.何谓接地故障？

    接地故障是指相线、中性线等带电导体与地间的短路。这里的“地”是指电气装置内与大地以及与大地有连接的外露导电部分和装置外导电部分。接地故障引起的间接接触电击事故是最常见的电击事故。接地故障引起的对地电弧和电火花则是最常见的电气短路起火源。就引起的电气灾害而言，接地故障远比一般短路更具危险性，而对接地故障引起的间接接触电击的防范措施则远比对直接接触电击防范措施复杂。为便于区别和说明，国际电工标准（简称IEC标准）不将它称作“接地短路”而称作“接地故障”。

2.配电系统的接地如何设置？

    每一配电系统都需考虑两个接地如何设置的问题。如图（一）所示，一个是电源端带电导体的一点（通常是电源处自电源中性点引出的中性线上的一点）的接地的设置；另一个是电气装置内外露导电部分（例如电气设备的金属外壳）的接地的设置。前者称系统接地，后者称保护接地。两个接地各有其作用，不能混淆。

         图（一）系统接地和保护接地

3.系统接地的作用是什么？

    系统接地的作用是给配电系统提供一个参考电位并使配电系统正常和安全地运行。一220/380V的配电系统的中性点接地后，其对地电位就大体“钳住”在220V这一电压上从而降低系统对地绝缘的要求。当发生雷击时配电线路感应产生大量电荷，系统接地可将雷电荷泄放入地，降低线路上的雷电瞬态冲击过电压，避免线路和设备的绝缘被击穿损坏。又如高低压共杆的架空线路，如果高压线路堕落在低压线路上，将对低压线路和设备引起危险。有了系统接地后，就可构成高压线路故障电流通过大地返回高压电源的通路，使高压侧继电保护检测出这一故障电流而动作，从而消除这一危险。当低压配电线路发生接地故障时，系统接地也提供故障电流经大地返回电源的通路，使低压线路上的保护电器动作。

    如果不做系统接地，如图（二）所示，当系统中一相发生接地故障时，另两相对地电压将高达380V。由于没有返回电源的导体通路，故障电流仅为两非故障相线对地电容电流的相量和，其值甚小，通常的过电流防护电器不能动作，此故障过电压将持续存在，人体如触及无故障相线，接触电压将为线电压380v，电击致死危险很大。另外电气设备和线路也将持续承受380V的对地过电压，对其绝缘安全也是不利的。

    也有不做系统接地的配电系统，那是为了特殊的需要，它需补充一些安全措施。

图（二）无系统接地时一相故障接地另两相对地电压达380V

4.保护接地的作用是什么？

    保护接地的作用是降低电气装置的外露导电部分在故障时的对地电压或接触电压。如图（三）所示，低压电气设备发生碰外壳短路接地故障，如果未做保护接地，设备外壳上的接触电压队即为220V相电压，电击致死的危险非常大。如果按图（一）做了保护接地，形成故障电流Id返回电源的通路，则Ut立即减少为故障电流Id在图（一）中接地电阻RA和保护接地线（PE线）上产生的电压降Id（RA+ZPE），其值比220V小许多，同时故障电流还能使配电线路首端的保护电器动作而及时切断电源，接触故障设备的人可不致电击致死。同理，为防止常见的接地电弧火灾，也必须设置保护接地。

图（三）不作保护接地发生接地故障时间接接触电压达220V

    保护接地对电气安全是十分重要的，除某些情况外（例如电气设备为双重绝缘的II类设备，或是特低电压供电的I类设备，或虽是金属外壳的I类设备，但其供电采用了隔离变压器作电气分隔等。）电气装置的外露导电部分必须做保护接地，并且必须保证保护接地的导通，在PE线上不允许插接开关或熔断器以杜绝其开断。

5.10/0 . 4kV变电所的接地是系统接地还是保护接地？

    10/0 . 4kV配电变电所既是低压配电系统的电源端，也是10kV高压配电系统的负荷端。因此它既有配电变压器低压侧中性点的系统接地，也有电气设备外露导电部分的保护接地。过去我国10kV配电系统广泛采用不接地的小电流接地系统，变电所内10kV侧发生接地故障时故障电流小，电气危险不大，这两个接地可共用同一接地装置，即它既用作低压配电系统的系统接地，也用作变电所外露导电分的保护接地。这些年来，我国一些大城市10kV网络内配电电缆线路剧增，接地故障电容电流大幅度增加，导致10kV电网接地方式的改变。有条件的10kV配电变电所已将这两个接地分开设置，使它们在电气上互不影响。

6.在变电所（发电机站）内如何实施系统接地？

    IEC标准对系统接地的实施有严格的要求，它不允许在变压器室或发电机室内将中性点就地接地，如图（四）所示，还规定自变压器（发电机）中性点引出的PEN线必须绝缘，并只能在低压配电盘内一点与接地的PE母排连接而实现系统接地，在这点以外不得再在其他处接地，不然中性线电流将通过不正规的并联通路而返回电源。这部分中性线电流被称作杂散电流，它可能引起下述电气灾害：

(1）杂散电流可能因不正规通路导电不良而打火，引燃可燃物起火。

(2）杂散电流如以大地为通路返回电源，可能腐蚀地下基础钢筋或金属管道等金属部分。

(3）杂散电流通路与该中性线正规回路通路两者可形成封闭的大包绕环，环内的磁场可能干扰环内和近环处敏感重要信息技术设备的正常工作，从而导致严重后果。显而易见，杂散电流一个危害是使电气装置内的剩余电流动作“漏电”火灾报警器拒动或误动。从PEN线引出的PE线因不承载工作电流，它可多次接地而不产生杂散电流。

          图（四）低压系统中系统接地的实施

7.一般变电所的变压器中性点套管出线为何不是中性线而是PEN线？

    变压器中性点套管引出的导体，包括变压器内至三个相绕组星形中性点的一段导体，既通过中性线的三相不平衡电流，也通过低压系统的正常对地泄漏电流和故障时的接地故障电流，因此它兼起中性线和PE线的作用，自然是PEN线。按IEC标准PEN线上是不允许插人开关触头的，因此图（四）中变压器出线开关以及母联开关（图中未表示）都只能是三极开关。

8.变电所系统接地的接地电阻值按我国接地规范规定为不大于4Ω以至10Ω这一接地电阻值能否满足系统接地的安全性和功能性要求？

    否。需要说明我国有关国家标准接地规范是由电力部门编制的，由于业务面的限制这一系统接地的接地电阻值适用于电力部门，不适用于用户，尤其是一般老百姓用户。要知道系统接地是否合格是直接关系低压用户的用电安全的。在电力部门的发电厂、变电所内，电力设备前铺有绝缘垫、熟悉电气安全的操作人员还穿戴有绝缘靴、橡皮手套，因此4Ω以至10Ω的系统接地接地电阻是安全的。但在低压用户内，特别是在不熟悉电气安全的老百姓家是不具备这些条件的，因此是难以确保安全的。在发达国家给用户供电的变电所系统接地的接地电阻取值都比我国小，通常为不大于2Ω。在具备等电位联结条件的电气装置内达到这一接地电阻值并不困难。困难在孤立的不具备等电位联结条件的杆上变压器和箱式变电所的接地。

9.配电系统对保护接地的设置有何要求？

    保护接地的设置主要为防人身电击，要求在发生接地故障时回路上的保护电器能迅速自动切断电源，使人免受电击或受电击人不致电击致死。这要求回路的故障电流足够大，为此需尽量减少故障回路的阻抗。特别是对于TN系统，其故障电流往返通路为相线和PE线，而其防电击电器常利用熔断器、断路器之类的过电流防护电器来完成，故障电流越大，切断电源越迅速，防电击的效果越好。应尽量减少相线和PE线组成的故障回路阻抗。为此对于TN系统的保护接地，要求将PE线尽量靠近相线敷设以减少故障回路的电抗。采用包含PE线的电缆回路或穿同一套管的电线回路都有利于减少故障回路电抗。