论零线带电现象及三相五线制合理布线

论零线带电现象及三相五线制合理布线

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论零线带电现象及三相五线制合理布线

摘要：在三相四线制中,零线带电对人身和设备产生危害,本文介绍了零电带电的原因有零线开路；零线接地电阻增大或接地引线开路；相线接地三种情况。阐述了零线带电的危害,最后论证了三相五线制合理布置，及三相四线增加一段零形成环形网，确保任何一处零线断线而引起巨大的危险。

在三相四线制供电系统中，零线接地，与大地等电位，对地不存在电压,用低压试电笔测试时氖管不亮。零线上出现带电现象，表明供电系统内存在故障隐患。所谓零线带电，是指零线与大地间存在电位差，用试电笔测试时氖管发光。由于引起零线带电的原因不同,对人身和设备的危害也不一样。

一、零线带

电的原因

1、零线开

路

三相回路中的零干线开路,如

图（1）所示，当干线在D点

处断线时，断线处后部分即构成三相三线中性点不接地方式。由于各相负载不可能完全对称，这使负载中性点发生位

图1零干线

移，即U0≠0伏,零线DN部分出现带电现象。三相负载不对称程度越大,中性点位移就越严重。。

UＯＯ＇＝（Eａ／Zａ+Eb/Zb+Ec/Zc）/(1/Za+１/Zｂ+1/Ｚc）设Zａ=Zb=４8.4欧 Zc=２42欧，则ＵOＯ'=-8０∠1200伏各项负载电压分别为:

Ua O'=Ua-ＵOO'=22０∠0０+80∠1200=1９2∠2１．2０伏

Uｂo＇＝Eb- ＵOO'＝220∠-1200+80∠1200=19２∠１４10伏Uco'= Ｅｃ－

U OO'=2２0∠1200+80

∠１２００=3０0∠1

２０0伏

单相回路中的

零线开路,合上电源时，设备零线上

戴有22０Ｖ伏电压，设备不能工作。

图2 等值电路

2、零线接地电阻增大或接地引线开路

由于供电系统结地存在绝缘电阻和分布电容，接地体的接地线中就有一定的散漏电流

渡过，(如图４),设渡过接

地体的散漏电流为I，各相

对地泄漏电流为Ｉa,Ｉb，

Ic,则有：

Io=Ｉb+Ｉb＋Ｉc

零线对地电压为：

Ｕ=IoRo Rｏ为中性点接地电阻。

Io与供电系统分布情况及环境条件的不同而大小等。在一般情况下，Iｏ通常只有小于10欧时,零线对地电压几乎为零。若接地电阻巨增或接地引下线开路,则整个零线就会呈现带电现象。

3、相线接地

当设备绝缘损坏时,就就会发生相线接地短路故障。故障接地和中性点工作接地都存在接地电阻Ｒb，Rc见图。

设Rd＋Rc=4欧，则短路电流为Id=Uｃ／(Rｂ＋Rｃ) ＝220／(4+4)＝27．5安。若

保险熔丝熔断电流超

过27．５安，熔丝就

不会熔断，系统中将一

直存在接地故障。短路

电流通过Rｂ，Rc产

生电压降：

Uc＝IdRb＝２7.５×4＝110伏

Uc=ＩdRd=27.5×4=11０伏

即零线对地电压上升１10伏，故障相对地电压下降110伏，而正常相对地电压接近线电压。在用试电笔测试时，故障相与零线氖管亮度较暗，正常相氖管亮度特强。

二、零线带电的危害

1、用电器具因过压损坏在零干线开路时,由于负载不

称引起中性点位移，轻负载的一相电压就会升高，当超

过用电器具电压时,其使用寿命将受到影响。当超过其

允许最高使用电压时，用电器具即被损坏。

2、用电器具因欠压不能正常使用零干线开路,重负载

相电压降低，使用电器具达一到正常出力或照亮。日光

灯启动困难,电动机启动电流增大,启动时间延长,影响

其使用寿命。

单相回路的零线开路,使负载完全不能共作。

3、容易发生触电伤亡事故单相回路的零线开路,由于

设备不能工作，容易错误判断设备不带电而发生触电事

故。

在发生相线接地事故时,零线对地电压上升，对于采用接零保护的设备，其外壳也将带上危险电压。由于配电变压器外壳是与变压器中性点连接在一起后再入地的。因此,在人们无意碰到变压器外壳或接地引下线时，都会发生触电。此外，无论是在故障接地点或工作接地点附近，都有可能发生跨步电压触电和接触电压触电。

4、配电变压器易被雷击损坏配电变压器的避雷普遍采用“三位一体”的接地方法,即避雷器接地引下线、配电变压器的金属外壳和低压侧中性点这三点连在一起,然后共同与

接地装置相连接，其工频接地电阻要求不应大于4欧。当接地引下线或接地电阻过大时,避雷器即不能起到避雷的作用,雷击过电压将损坏变压器绝缘。

三、三相五线制合理布置

由于三相四线易发生零线带电所带来的巨大危害,那么三相五线施工中必须注意：变压器的工作零线与保护零线一定要严格分开,绝不允许有任何混淆。虽然为此会给施工质量的保证及检查验收带来不少麻烦，但绝不能忽视。特别要注意线路终端的单相三孔插座的接线。

要求任何一只插座必须有工作零线与保护零线。第一，不能只使用一种零线。如只使用

一种零线连接工作和保护两种

插孔,将变成三相四线接零保

护。第二决不准接反。其原因如

下所述。如图（7)所示,S 、T 、U 、

Ｖ、W 均为用电器具，其中U

的接线插座将工作零线与保护零线位置互换了，即所谓的工作零售与保护零线接反。这时用电器具U 的外壳却接到了线路的工作零线上。这在正常情况下既不影响使用,也不容易查出来，但一旦在接错线的用电器具U 与零线连接点之前发生零线断线时,就会产生严重的问题。

统 图 6 布线