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零线的作用、断零 的危害及重复接地

日期:2019-03-03 11:07
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摘要: 我国普遍采用TN低压配电系统,从变 压器中性点引出的线叫中性线,又叫零线,主要作用有,用来接单相220V的负载,传载 单相电流和三相不平衡电流。减小 负载的中性点电位漂移。 在TN-C TN-C-S中还 有接地和接零保护的功能。 N线的阻抗在毫欧级上,其负 载中性点不平衡电压是N线电流在N线阻抗上的压降,其值很小,即使 三相负荷严重不平衡,也足 以将负载中性点电位钳制在电源中性点电位上。 而接 地电阻在欧姆级上,比N线阻抗要大几百倍,根本 就没有可能将负载中性点电位钳制到电源中性点电位上。 1、 所以N线断后,当三相负荷严...

我国普遍采用TN低压配电系统,从变 压器中性点引出的线叫中性线,又叫零线,主要作用有,用来接单相220V的负载,传载 单相电流和三相不平衡电流。减小 负载的中性点电位漂移。

在TN-C  TN-C-S中还 有接地和接零保护的功能。
N线的阻抗在毫欧级上,其负 载中性点不平衡电压是N线电流在N线阻抗上的压降,其值很小,即使 三相负荷严重不平衡,也足 以将负载中性点电位钳制在电源中性点电位上。

而接 地电阻在欧姆级上,比N线阻抗要大几百倍,根本 就没有可能将负载中性点电位钳制到电源中性点电位上。
1、  所以N线断后,当三 相负荷严重不平衡时,负荷 中性点发生严重偏移是必然的。
(低压 柜每路出线都会从零排上引出一根零线,在加 上到了末端再分支,系统中有无数零线,若某处零线断线,根据断线位置不同,造成 的损害程度也不同,此时三相如果不平衡)
负荷 中性点将向负荷大的那相位移,负荷 大的那相电压降低了;而负 荷小的相电压升高了,三相 负荷不平衡程度愈严重,负荷 中性点位移量就越大。(设备 通过零线的重复接地点形成回路)

2、若在 零线断线时又发生了相线对地短路,则中性点位移会更大。

3、断零后,外壳漏电,则容易发生触电危险。
我们 所遇到的零线断路事故中,负荷 大的那相电压降低30—60V,使白炽灯发红,日光 灯和家用电视不起动;而负 荷小的相则相电压可升高到300V左右,大大 超过了家用电器的额定电压,此时若熔丝不熔断,可使家用电器被烧毁

总结:
1、零线 传输三相不平衡电流,,既然 三相有不平衡电流,必然 会导致中性点产生漂移。
N线阻抗毫欧级,不平 衡电压导致的不平衡电流就很小,将中 性点电位钳制至零电位。所以零线不允许断线,而且 接地电压不能太高。

2、在TN-C系统中,零线 既起中性点电位钳制作用,又起保护线作用。不能断零,若必 须断则用于断开中性线的触头必须在其他触头闭合之前先闭合,在其 他触头断开之后后断开。此时 若零线断线又发生碰壳漏电现象。则设 备外壳电压接近相电压。容易发生危险。所以 此类系统零线必须重复接地。(TN-S系统PE线可以起到钳制作用,所以零线可以断开)

重复 接地可以实现两种保护:
1)  降低 漏电设备外壳的对地电压。
漏电 设备外壳对地电压Ujd等于 单相短路接地电流Id在接 零部分产生的电压降 U,有了重复接地后,起到分流作用, 。

2)  降低 零线断线时的触电危险(也是 降低了外壳的漏电电压)
漏电 设备外壳对地电压Ujd接近 于相电压的对地电压U ,有了重复接地后, 
UO和UC都低于U 。

重复接地的设置原则:
架空 线路的干线和分支线的终端以及沿线每1km处,零线重复接地;
电缆 和架空线路在引入车间或大型建筑物处,零线应重复接地(距接地点不超过50m者除外);
在电 力设备电力设备接地装置的接地电阻允许达到10欧的电力网络中,每一 重复接地装置的接地电阻不应超过30欧,重复接地不少于3处。
零线 的重复接地允许利用自然接地体;
同一 变压器或低压母线供电的低压线路,不宜同时采用接地、接零两种保护;
重复 接地就是针对三相四线制中的零线。有起一定作用,有一定设置原则。
三相五线制的PE线在设备处就近接地。

对比 中性点接地与中性点不接地系统发生接地故障时的情况:
1、  中性点不接地系统
1)发生碰壳接地故障时,若设备没有接地,则设 备外壳电压上升为相电压,人接触后很危险。
2)若设备接地了,则人接触后,人体 与设备接地并联接地,可看 出设备接地电阻越小,流过人体的电流越小。
3)为限 制流过人体的电流,必须 控制设备外壳的接地电阻,一般小于4欧姆。
4)漏电电流很小,不能快速跳闸。
5)碰壳或单相接地后,其他 两相对地电压升高为380V,可能烧坏220V设备。(三相 相电压继续保持平衡)中性点没有接地,漏电 电流经过漏电电容回到电源,电流很小。

此容 性电流过大就会造成间歇性电弧,引起过电压。所以 一般会采用消弧线圈,此时 漏电电流等于经过漏电电容的电流和经过消弧线圈的电流总和,相互补偿,降低故障电流,避免产生振荡,甚至熄弧。
由于 接地电容电流不大,而且 三相之间线电压仍然保持平衡,对负荷供电没有影响,所以 还可以段时间运行,此为该系统的优点。

2、中性点接地系统
1)无重复接地时,设备 外壳电压为短路电流形成的电压降。
2)重复接地时,重复 接地处的接地电阻与电源的接地电阻串联,起到分压作用,降低外壳电压。
3)漏电电流很大,能快速跳闸。
4)碰壳或单相接地后,其他 两相仍可接近相电压,还可防止系统振荡,电气 设备和线路只需按相电压考虑其绝缘水平。