在生活中,我們千萬不能忽視了零線斷路的問題,零線導(dǎo)通不平衡電流流回中性點(diǎn),從而使供電系統(tǒng)的線電壓、相電壓基本保持平衡。如果出現(xiàn)斷路我們一定要注意。
?????? 零線的定義:
變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)直接接地稱為工作接地,中性點(diǎn)與接地裝置直接連接而取得大地的參考零電位,則該中性點(diǎn)稱為零點(diǎn),從零點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為零線,即TN-C系統(tǒng)(三相四線制供電系統(tǒng))中的PEN線。
零線的作用:
在三相負(fù)載不平衡的情況下,零線導(dǎo)通不平衡電流流回中性點(diǎn),從而使供電系統(tǒng)的線電壓、相電壓基本保持平衡。
當(dāng)采用保護(hù)接零的電氣設(shè)備絕緣損壞發(fā)生碰殼時,短路電流將通過零線構(gòu)成回路,由于零線阻抗較小,所以短路電流將很大,它促使保護(hù)裝置迅速動作以斷開電源,從而起到保護(hù)作用;
零線還是單相220V電氣設(shè)備的電源回路。
零線作為單相220V電氣設(shè)備的電源回路圖
在三相四線制中性點(diǎn)直接接地的線路中,正常情況下零線是不帶電的,這是因?yàn)檎r零線上任一點(diǎn)和大地都是同電位的緣故。但是在零線斷線后,負(fù)荷側(cè)的中性點(diǎn)會產(chǎn)生位移電壓,此時若人碰到斷落的零線,電流將由相線—負(fù)載—零線—人體—零點(diǎn)—相線形成通路,這是極為危險的。
零線發(fā)生斷線后的“帶電點(diǎn)”
如下圖紅色部分均與火線同電位(其實(shí)燈泡也是帶電的,但不會亮)
再如插座的零線位也帶有與火線同電位的電壓(即相電壓)
零線斷線的危害:
在三相負(fù)載不平衡的情況下(假設(shè)下圖中單個用電負(fù)荷是相同負(fù)載的,則正常工作時A相負(fù)載最小、B相負(fù)載稍大、C相負(fù)載最大),零線一旦斷路,將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。
當(dāng)零線在A點(diǎn)發(fā)生斷線時(B點(diǎn)、C點(diǎn)未斷線,下同),凡連接在斷開點(diǎn)以后的單相負(fù)載,其火線、零線都帶電,但卻沒有電壓,因此,負(fù)載無法正常工作。
當(dāng)零線在B點(diǎn)發(fā)生斷線時,接在斷開點(diǎn)以后的B相和C相的單相負(fù)載相當(dāng)于串聯(lián)后接在B、C兩相(380V)上,造成負(fù)載大的C相電壓低,負(fù)載小的B相電壓高。如果B相和C相負(fù)載一樣大,則B相和C相負(fù)載各承受電壓190V;如果B相和C相負(fù)載不一樣大,則負(fù)載小的相承受的電壓高,而負(fù)載大的相承受電壓低。
當(dāng)零線在C點(diǎn)發(fā)生斷線時,由于沒有零線導(dǎo)通不平衡電流,為維持三相電流的矢量和等于零,其中性點(diǎn)必將向負(fù)載大C相方向位移,造成三相電壓不平衡,即負(fù)載大的C相電壓低,而負(fù)載小的A相電壓高,三相負(fù)載不平衡程度越嚴(yán)重,中性點(diǎn)位移量越大,三相電壓不平衡程度越嚴(yán)重。
由于零線斷線造成電壓畸變,使電氣設(shè)備工作特性發(fā)生變化,電壓過低無法工作,電壓過高將縮短壽命,甚至燒毀設(shè)備造成經(jīng)濟(jì)損失。
零線一旦斷線,采用保護(hù)接零的電氣設(shè)備將失去保護(hù)作用,設(shè)備一旦漏電將會造成人身觸電,這時即使設(shè)備不漏電,由于零線本身帶有危險電壓使設(shè)備外殼帶電,同樣會造成人身觸電事故。
通過對上述的講解,相信大家都應(yīng)該清楚采用保護(hù)接零的設(shè)備在零線斷線后,將失去保護(hù)作用(一旦設(shè)備燒毀或漏電,設(shè)備外殼即帶電)了,這也是零線嚴(yán)禁接開關(guān)或熔斷器的道理。如下圖:
零線斷線的預(yù)防措施:
要盡量平衡三相負(fù)荷,使零線電流減小,一般零線電流應(yīng)不大于變壓器額定電流的25%。
零線的截面不得小于相線截面的50%,最好采用與相線相同的截面。
銅鋁連接時要采用銅鋁過渡線夾,以免產(chǎn)生電化腐蝕。
配電線路要做好重復(fù)接地,變壓器臺及主干線、主要分支線、接戶線入口等處都要將零線重復(fù)接地。重復(fù)接地的接地電阻應(yīng)不大于10Ω。
零線上不能裝熔斷器或斷路器,零線應(yīng)可靠地連接。
TN-C系統(tǒng)中,零線重復(fù)接地的效果示范:
本文主要分析低電壓系統(tǒng)中,零線(中性線)發(fā)生斷線對設(shè)備及人身的危害,以及必要的防止措施。
要知道零線斷線的危害,首先要了解零線的定義和用途。
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