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为什么零线上没有电呢?

2018-02-21  yjj0691

1:理论上说,零线对地无电压。

2:变压器中性点接地后再引出,称为工作零线。五线制中另外还有一条PE线也从接地点一起引出。

3:在接地点附近的线路中,零线对地几乎无电压。

4:在远离接地点的三相四线(含五线)制供电线路中,如果三相负荷不平衡,就会引起中性点(零线)电压偏移,此时零线对地就会有电压。

5:三相电相位差120度,中性点电压为三相电压的复数和,若是三相平衡中性点电压刚好为0,不平衡时三项复数和不为零,中性点电压不为零,也就是常说的零线带电。

6:接地知识:来自头条号《低压电工》

原创作者:晓月池塘


接地知识/低压供电系统接地种类

国际电工委员会(IEC)规定分为以下三类接地系统:

1→TT系统。2→IT系统。3→TN系统

其中TN系统又分为:TN-C,TN-S,TN-C-S。

TT系统:

电力系统中性点直接接地,电器设备金属外壳接地,但是两个接地相互独立,如下图2.2所示:




图2.2中DE是中性点接地线,PE是保护接地,N是中性线。

TT方式供电系统的特点如下:

1当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有接地保护,可以大大减少触电的危险性。但是,低压断路器(自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,属于危险电压。

2当漏电电流比较小时,即使有熔断器也不一定能熔断,所以还需要漏电保护器作保护。

3TT系统中PE和N线的接地电阻,均为4Ω,敷设PE装置较讲究且成本高。

4现在有的建筑单位是采用TT系统,施工单位借用其电源作临时用电时,可以添加一条专用保护线,以减少接地装置材料消耗。

综上所述TT系统难以推广。

IT系统:

电力系统的带电部分与大地间无直接连接(或有一点经高阻抗接地),电气设备金属外壳可导电部分接地。IT系统一般不不引出中性线(需要时再引出中性线,但是中性线不接地或高阻接地),如下图2.3所示:




IT方式供电系统特点如下:

IT方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮。采用IT方式供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电流仍然很小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。

IT系统需要说明的是:

1.根据GB 14050-2008《系统接地的型式及安全技术要求》中规定,“本标准适用于系统标称电压为交流380/220V的电网”。

2.IT系统不论是电源侧中性点不接地还是经高阻抗接地,还是其他接地系统,都是应该安装RCD的,即剩余电流保护系统。既要保供电连续性,也要保人身安全,特别是后者,在任何时候都是第一位的,在电源侧中性点不接地时,RCD是用于当系统发生第二点接地时,防止发生电击的。对于中性点经高阻抗接地,剩余电流保护器在系统出现第一点接地时就派上用场了。可见,剩余电流保护在IT接地系统中是必须安装的。当然,为了防止中性点经高阻抗接地时,RCD在系统出现第一点接地时就动作跳闸,可以将其动作电流整定为>220mA。(需根据实际需要调整)

3.认为防过电压、防静电等是IT接地系统的硬伤,是不正确的。虽然IT系统中的中性点不直接接地,但其防止过电压、防静电的措施是健全的。变压器高低压侧都需安装避雷器等防过电压设备,而中性点的接地的高阻抗元件具有防止谐振过电压的功能。在低压供电系统中,不论是TN、TT或是IT系统,电器的导电外壳都是必须进行保护接地的。保护接地不但可以防止电击、设备火灾,同样也具有防静电的功能。

虽然我国的标准规定,IT系统可以引出中性线,可以方便地使用市电。但IEC标准原先不提倡引出中性线。这是因为IT接地系统的绝缘监察装置,检测不到中性线N的绝缘损坏。而目前虽然有新技术出现,有可能检测中性线的绝缘,但尚不成熟。这样,在IT系统中使用市电,就得专门安装380/220V的降压变压器。可见,设立绝缘监测装置、专门的降压变压器,无疑使得IT接地系统线路结构较为复杂,故障的防护、管理等也远不如TN、TT接地系统,再加上研究、运行经验不足,使用受到限制是当然的了。这就是IT系统的“弊”。但它的一点接地时可不中断供电、防电击、防爆、防火的特殊优越性,终将作为“市电”的一种,而得到广泛地应用。

TN系统:

TN系统中性点直接接地,叫工作接地,设备外漏可导电部分与电源中性线相连接,即保护接零。

TN系统是目前使用最为广泛的一种供电系统,根据中性线和保护线的布置不同,TN系统又分为TN-C,TN-S,TN-C-S。如下图2.4-2.5-2.6所示:






图2.4所示TN-C是用工作零线兼作接零保护线,可以称作保护中性线。TN-C方式供电系统的特点如下:

1由于三相负载不平衡,工作零线上有不平衡电流,对地有电压,所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压。

2如果工作零线断线,则保护接零的漏电设备外壳带电。

3如果电源的相线碰地,则设备的外壳电位升高,使中性线上的危险电位蔓延。

4TN-C系统干线上使用漏电保护器时,工作零线后面的所有重复接地必须拆除,否则漏电开关合不上;而且,工作零线在任何情况下都不得断线。所以,实用中工作零线只能让漏电保护器的上侧有重复接地。

5TN-C方式供电系统只适用于三相负载基本平衡情况。




图2.5所示TN-S是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统。TN-S方式供电系统的特点如下:

1系统正常运行时,专用保护线上没有电流,只是工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压,所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上,安全可靠。

2工作零线只用作单相照明负载回路。

3专用保护线PE不许断线,也不许进入漏电开关。

4干线上使用漏电保护器,工作零线不得有重复接地,而PE线有重复接地,但是不经过漏电保护器,所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。

5TN-S方式供电系统安全可靠,广泛适用于工业与民用建筑等低压供电系统。住宅建筑工程必须采用TN-S方式供电系统。




图2.6所示TN-C-S是在建筑施工临时供电中,如果前部分是TN-C方式供电,而施工规范规定施工现场必须采用TN-S方式供电系统,则可以在系统后部分现场总配电箱分出PE线,这种系统称为TN-C-S供电系统。T是保护接地,N表示保护接零。S表示保护接零直接与接地线相连,C表示保护接零通过零线与地线连接。

TN-C-S方式供电系统特点:

1工作零线N与专用保护线PE相联通,前段线路不平衡电流比较大时,电气设备的接零保护受到零线电位的影响。后段的PE线上没有电流,即该段导线上没有电压降,因此,TN-C-S系统可以降低电动机外壳对地的电压,然而又不能完全消除这个电压,这个电压的大小取决于后段N线的负载不平衡的情况及这段线路的长度。负载越不平衡,同时这段N线又很长时,设备外壳对地电压偏移就越大。所以要求负载不平衡电流不能太大,而且在PE线上应作重复接地。

2PE线在任何情况下都不能进入漏电保护器,因为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。

3对PE线除了在总箱处必须和N线相接以外,其他各分箱处均不得把N线和PE线相联,PE线上不许安装开关和熔断器。

通过上述分析,TN-C-S供电系统是在TN-C系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时,TN-C-S系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是,在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时,必须采用TN-S方式供电系统。

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