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零线的作用及断零的后果,电力人都需要知道!

 tenyu 2017-02-24

什么是零线?

三相电的星形接法将各相电源或负载的一端都接在一点上,这一点叫做中性点,可以将中性点引出作为中性线,形成三相四线制。也可不引出,形成三相三线制。三相电的三角形接法没有中性点,也不可引出中性线。

电压差

电压是两点间电位差,有了电压,电荷就会在电线中流动形成电流。这就像水从高处向低处流动的道理是一样的。水在流动的过程中会做功,电在流动过程中也会做功。电流通过线径细、电阻大的导线时,会发生类似塞车的情况,导致发热。电灯的钨丝能承受高温,钨丝在高热情况下就发光了。

电路区别

零线(N):主要应用于工作回路,从变压器中性点接地后引出主干线。

地线(PE): 不用于工作回路,只作为保护线。利用大地的绝对“0”电压,当设备外壳发生漏电,电流会迅速流入大地,即使发生PE线有开路的情况,也会从附近的接地体流入大地。(从变压器中性点接地后引出主干线并每间隔20-30米重复接地)

1零线的主要作用

我国目前大多采用三相四线制低压供电系统,即380V/220V中性点直接接地低压供电系统,变压器二次侧中性点直接接地称为工作接地,由于中性点直接与大地零电位连接,因此引出的中性线称为零线,即三相四线制供电系统中的PEN线。在三相四线制供电系统中零线的主要作用是:

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① 零线是单相220V电气设备的电源回路,可用来连接单相220V的负载。

② 在三相负载不平衡的情况下,零线导通不平衡电流流回中性点,从而使供电系统的线电压、相电压基本保持平衡;

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③ 当采用保护接零的电气设备绝缘损坏发生碰壳时,短路电流将通过零线构成回路,由于零线阻抗较小,所以短路电流将很大,它促使保护装置迅速动作以断开电源,从而起到保护作用。

2零线断线的后果

零线的作用及断零的后果,电力人都需要知道!

上图所示,在三相负载不平衡(A相负载最小、B相负载稍大、C相负载最大)的情况下,零线一旦断路,将产生严重的后果,详述如下:

① 当零线在a点发生断线时,凡连接在断开点以后的单相负载,其相线、零线都带电,但却没有电压,因此,负载无法正常工作;

② 当零线在b点发生断线时,接在断开点以后的B相和C相的单相负载相当于串联后接在B、C两相(380V)上,造成负载大的C相电压低,负载小的B相电压高。如果B相和C相负载一样大,则B相和C相负载各承受电压190V;如果B相和C相负载不一样大,则负载小的相承受的电压高,而负载大的相承受的电压低;

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③ 当零线在c点发生断线时,由于没有零线导通不平衡电流,为维持三相电流的矢量和等于零,其中性点必将向负载大的C相方向位移,造成三相电压不平衡,即负载大的C相电压低,而负载小的A相电压高,三相负载不平衡程度越严重,中性点位移量越大,三相电压不平衡程度越严重;

④ 由于零线断线造成三相电压畸变,使电气设备工作特性发生变化,电压过低无法工作,电压过高将缩短设备使用寿命,甚至烧毁设备造成经济损失;

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⑤ 零线一旦断线,采用保护接零的电气设备将失去保护作用,设备一旦漏电将会造成人身触电。这时即使设备不漏电,由于零线本身带有危险电压使设备外壳带电,同样会造成人身触电事故。

在低压三相四线制(380V/220V)供电系统中,尽管我们人为地尽量想把三相负载分配均匀,但是由于单相负载的存在,必然造成三相负载不平衡,为保证零线的安全性和可靠性,规程规定:

  • 零线电流不得超过相线电流的25%;

  • 主干零线不得装设开关和熔断器;

  • 零线的截面不得小于相线截面的1/2;

  • 零线的一处或多处应做好重复接地。

  • 零线的作用及断零的后果,电力人都需要知道!

对于三相四线制(TN-C)系统中零线带电,大多数原因是因为三相负载不平衡造成的,有故障状态下,零线会带电.但是在三相五线制中(TN-S)零线一般都带有很微弱的电流,尤其是在计算机系统的供电中,这个是因为计算机系统的工作电压是微电压一般在0~5V之间,而且还是直流电源,所以根据直流系统的工作原理,其零电位是有电流通过的,

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计算机内的直流零电位就是通过DC/AC转换将进线电源交流的零作为直流的零电位点了,故此在计算机系统中电源线中的零线正常是有微电流通过的,所以在计算机配电设计时都不安装漏电保护装置

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