以保護(hù)人身安全為目的，把電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼接地或接零，叫做保護(hù)接地及保護(hù)接零。
一、保護(hù)接地
在中性點不接地的三相電源系統(tǒng)中，當(dāng)接到這個系統(tǒng)上的某電氣設(shè)備因絕緣損壞而使外殼帶電時，如果人站在地上用手觸及外殼，由于輸電線與地之間有分布電容存在，將有電流通過人體及分布電容回到電源，使人觸電，如圖1所示。在一般情況下這個電流是不大的。但是，如果電網(wǎng)分布很廣，或者電網(wǎng)絕緣強(qiáng)度顯著下降，這個電流可能達(dá)到危險程度 ，這就必須采取安全措施。
圖1 沒有保護(hù)接地的電動機(jī)一相碰殼情況
保護(hù)接地就是把電氣設(shè)備的金屬外殼用足夠粗的金屬導(dǎo)線與大地可靠地連接起來。電氣設(shè)備采用保護(hù)接地措施后，設(shè)備外殼已通過導(dǎo)線與大地有良好的接觸，則當(dāng)人體觸及帶電的外殼時，人體相當(dāng)于接地電阻的一條并聯(lián)支路，如圖2所示。由于人體電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接地電阻，所以通過人體的電流很小，避免了觸電事故。
圖2 裝有保護(hù)接地的電動機(jī)一相碰殼情況
保護(hù)接地應(yīng)用于中性點不接地的配電系統(tǒng)中。
二、保護(hù)接零
（一）保護(hù)接零的概念
所謂保護(hù)接零（又稱接零保護(hù)）就是在中性點接地的系統(tǒng)中，將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與零線作良好的金屬連接。圖3是采用保護(hù)接零情況下故障電流的 示意圖。當(dāng)某一相絕緣損壞使相線碰殼，外殼帶電時，由于外殼采用了保護(hù)接零措施，因此該相線和零線構(gòu)成回路，單相短路電流很大，足以使線路上的保護(hù)裝置（如熔斷器）迅速熔斷，從而將漏電設(shè)備與電源斷開，從而避免人身觸電的可能性。
圖3 保護(hù)接零
保護(hù)接零用于380/220v、三相四線制、電源的中性點直接接地的配電系統(tǒng)。
在電源的中性點接地的配電系統(tǒng)中，只能采用保護(hù)接零，如果采用保護(hù)接地則不能有效地防止人身觸電事故。如圖4所示，若采用保護(hù)接地，電源中性點接地電阻與電氣設(shè)備的接地電阻均按4ω考慮，而電源電壓為220v，那么當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞使電氣設(shè)備外殼帶電時，則兩接地電阻間的電流將為：
圖4 中性點接地系統(tǒng)采用保護(hù)接地的后果
熔斷器熔體的額定電流是根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的要求選定的，如果設(shè)備的容易較大，為了保證設(shè)備在正常情況下工作，所選用熔體的額定電流也會較大，在27.5a接地短路電流的作用下，將不斷熔斷，外殼帶電的電氣設(shè)備不能立即脫離電源，所以在設(shè)備的外殼上長期存在對地電壓ud，其值為
ud=27.5 × 4 = 110v
顯然，這是很危險的。如果保護(hù)接地電阻大于電源中性點接地電阻，設(shè)備外殼的對地電壓還要高，這時危險更大。
(二）系統(tǒng)采用保護(hù)接零時需要注意的問題
1.在保護(hù)接零系統(tǒng)中，零線起著十分重要的作用。一旦出現(xiàn)零線斷線，接在斷線處后面一段線路上的電氣設(shè)備，相當(dāng)于沒作保護(hù)接零或保護(hù)接地。如果在零線斷線處后面有的電氣設(shè)備外殼漏電，則不能構(gòu)成短路回路，使熔斷器熔斷，不但這臺設(shè)備外殼長期帶電，而且使接在斷線處后面的所有作保護(hù)接零設(shè)備的外殼都存在接近于電源相電壓的對地電壓，觸電的危險性將被擴(kuò)大，如圖5(a)所示。
對于單相用電設(shè)備，即使外殼沒漏電，在零線斷開的情況下，相電壓也會通過負(fù)載和斷線處后面的一段零線，出現(xiàn)在用電設(shè)備的外殼上，如圖5（b）所示。
圖5 采用保護(hù)接零時零線斷開的后果
零線的連接應(yīng)牢固可靠、接觸良好。零線的連接線與設(shè)備的連接應(yīng)用螺栓壓接。所有電氣設(shè)備的接零線，均應(yīng)以并聯(lián)方式接在零線上，不允許串聯(lián)。在零線上禁止安裝保險絲或單獨的斷流開關(guān)。在有腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境中，為了防止零線的腐蝕，應(yīng)在其表面涂以必要的防腐涂料。
2.電源電性點不接地的三相四線制配電系統(tǒng)中，不允許用保護(hù)接零，而只能用保護(hù)接地。
在電源中性點接地的配電系統(tǒng)中，當(dāng)一根相線和大地接觸時，通過接地的相線與電源中性點接地裝置的短路電流，可以使熔斷器熔斷，立即切斷發(fā)生故障的線路。但在中性點不接地的配電系統(tǒng)中，任一相發(fā)生接地，系統(tǒng)雖仍可照常運行，但這時大地與接地的相線針等電位，則接在零線上的用電設(shè)備外殼對地的電壓將等于接地的相線從接地點到電源中性點的電壓值，是十分危險的，如圖6所示。
圖6 中性點不接地系統(tǒng)采用保護(hù)接零的后果
3.在采用保護(hù)措施時，必須注意不允許在同一系統(tǒng)上把一部分設(shè)備接零，另一部分用電設(shè)備接地。
在圖7中，當(dāng)外殼接地的設(shè)備發(fā)生碰殼漏電，而引起的事故電流燒不斷熔絲時，設(shè)備外殼就帶電110v，并使整個零線對地電位升高到110v，于是其他接零設(shè)備的外殼對地都有110v電位，這是很危險的。由此可見，在同一個系統(tǒng)上不準(zhǔn)采用部分設(shè)備接零、部分設(shè)備接地的混合做法。即使熔絲符合能燒斷的要求，也不允許混合接法。因為熔絲在使用中經(jīng)常調(diào)換，很難保證不出差錯。
圖7 不正確的接零保護(hù)
3.在采用保護(hù)接零的系統(tǒng)中，還要在電源中性點進(jìn)行工作接地和在零線的一定間隔距離及終端進(jìn)行重復(fù)接地。
在三相四線制的配電系統(tǒng)中，將配電變壓器副邊中性點通過接地裝置與大地直接連接叫工作接地。將電源中性點接地，可以降低每相電源的對地電壓，當(dāng)人觸及一相電源時，人體受到的是相電壓。而在中性點不接地系統(tǒng)中，當(dāng)一根相線接地，人體觸及另一根相線時，作用于人體的是電源的線電壓，其危險性很大。同時配電變壓器的中性點接地，為采用保護(hù)接零方式提供必備條件。工作接地的接地電阻不得大于4ω，如圖8所示。
圖8 工作接地示意圖
（a）電源中性點不接地系統(tǒng) （b）電源中性點接地系統(tǒng)
在中性點接地的系統(tǒng)中，除將配電變壓器中性點作工作接地外，沿零線走向的一處或多處還要再次將零線接地，叫重復(fù)接地。
重復(fù)接地的作用是當(dāng)電氣設(shè)備外殼漏電時可以降低零線的對地電壓；當(dāng)零線斷線時，也可減輕觸電的危險。
當(dāng)設(shè)備外殼漏電時，如前所述，經(jīng)過相線、零線構(gòu)成了短路回路，短路電流能迅速將熔斷器熔斷，切斷電路，金屬外殼亦隨之無電，避免發(fā)生觸電的危險性。但是從設(shè)備外殼漏電到熔斷器熔斷要經(jīng)過一個很短的時間，在這短時間內(nèi)，設(shè)備外殼存在對地電壓，其值為短路電流在零線上的電壓降。在這很短的時間內(nèi)，如果有人觸及設(shè)備外殼，還是很危險的。若在接近該設(shè)備處，再加一接地裝置，即實行重復(fù)接地，如圖9所示，設(shè)備外殼的對地電壓則可降低。
圖9 重復(fù)接地
此外，如果沒有重復(fù)接地，當(dāng)零線某處發(fā)生斷線時，在斷線處后面的所有電氣設(shè)備就處在既沒有保護(hù)接零，又沒有保護(hù)接地的狀態(tài)。一旦有一相電源碰殼，斷線處后面的零線和與其相連的電器設(shè)備的外殼都將帶上等于相電壓的對地電壓，是十分危險的，如圖10所示。
圖10 無重復(fù)接地時零線斷線情況
在有重復(fù)接地的情況下，當(dāng)零線偶爾斷線，發(fā)生電器設(shè)備外殼帶電時，相電壓經(jīng)過漏電的設(shè)備外殼，與重復(fù)接地電阻、工作接地電阻構(gòu)成回路，流過電流，如圖11所示。漏電設(shè)備外殼的對地電壓為相電壓在重復(fù)接地電阻上的電壓降，使事故的危險程度有所減輕，但對人還是危險的，因此，零線斷線事故應(yīng)盡量避免。
圖11 有重復(fù)接地時零線斷線情況
在作接零保護(hù)的線路中，架空線路的干線和分支線的終端及沿線每一公里處，零線應(yīng)重復(fù)接地。電纜線路和架空線路在引入建筑物處，零線亦應(yīng)重復(fù)接地，但是如無特殊要求時，距接地點不超過50m的建筑物可以不作重復(fù)接地。
三、保護(hù)接零和保護(hù)接地的適用范圍
對于以下電氣設(shè)備的金屬部分均應(yīng)采取保護(hù)接零或保護(hù)接地措施。
1、電機(jī)、變壓器、電器、照明器具、攜帶式及移動式用電器具等的底座和外殼；
2、電氣設(shè)備的傳動裝置；
3、電壓和電流互感器的二次繞阻；
4、配電屏與控制屏的框架；
5、室內(nèi)、外配電裝置的金屬架、鋼筋混凝土的主筋和金屬圍欄；
6、穿線的鋼管、金屬接線盒和電纜頭、盒的外殼；
7、裝有避雷線的電力線路的桿塔和裝在配電線路電桿上的開關(guān)設(shè)備及電容器的外殼。