1零線的主要作用
我國目前大多采用三相四線制低壓供電系統(tǒng),即380V/220V中性點直接接地低壓供電系統(tǒng),變壓器二次側(cè)中性點直接接地稱為工作接地,由于中性點直接與大地零電位連接,因此引出的中性線稱為零線,即三相四線制供電系統(tǒng)中的PEN線。在三相四線制供電系統(tǒng)中零線的主要作用是:
① 零線是單相220V電氣設(shè)備的電源回路,可用來連接單相220V的負(fù)載。
② 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,從而使供電系統(tǒng)的線電壓、相電壓基本保持平衡;
③ 當(dāng)采用保護接零的電氣設(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,它促使保護裝置迅速動作以斷開電源,從而起到保護作用。
2零線斷線的后果
上圖所示,在三相負(fù)載不平衡(A相負(fù)載最小、B相負(fù)載稍大、C相負(fù)載最大)的情況下,零線一旦斷路,將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,詳述如下:
① 當(dāng)零線在a點發(fā)生斷線時,凡連接在斷開點以后的單相負(fù)載,其相線、零線都帶電,但卻沒有電壓,因此,負(fù)載無法正常工作;
② 當(dāng)零線在b點發(fā)生斷線時,接在斷開點以后的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)載大的相承受的電壓低;
③ 當(dāng)零線在c點發(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,其中性點必將向負(fù)載大的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,中性點位移量越大,三相電壓不平衡程度越嚴(yán)重;
④ 由于零線斷線造成三相電壓畸變,使電氣設(shè)備工作特性發(fā)生變化,電壓過低無法工作,電壓過高將縮短設(shè)備使用壽命,甚至燒毀設(shè)備造成經(jīng)濟損失;
⑤ 零線一旦斷線,采用保護接零的電氣設(shè)備將失去保護作用,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。
在低壓三相四線制(380V/220V)供電系統(tǒng)中,盡管我們?nèi)藶榈乇M量想把三相負(fù)載分配均勻,但是由于單相負(fù)載的存在,必然造成三相負(fù)載不平衡,為保證零線的安全性和可靠性,規(guī)程規(guī)定:
零線電流不得超過相線電流的25%;
主干零線不得裝設(shè)開關(guān)和熔斷器;
零線的截面不得小于相線截面的1/2;
零線的一處或多處應(yīng)做好重復(fù)接地。
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