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零线不带电,为什么还要拉一条?直接用地做零线不是更省钱?

2019-11-12  快乐生活6...

零线不带电,为什么还要拉一条?直接用地做零线不是更省钱?要想解释这个问题,先要了解一下我们的供电系统。

一般来说,如果用电负荷离变压器很近就会采用TN-S供电系统如果用电负荷离变压器很远,就会采用TN-C-S供电系统

为什么呢?当然为了省钱呗。

TN-S供电系统

TN-S供电系统,俗称三相五线,即三根火线+一根零线+一根地线。如图所示:

变压器低压侧三相线圈接成Y型,再把中性线接地以后,引出保护线PE。电源出来三相五线通过电线杆或者电缆送至用电设备。那么三相设备就接在三根火线和一根PE线上,单相设备就接着一根火线、一根零线和PE线上。

从这里可以看出,在变压器这里零线和PE线实际上是连接在一起的。这种方式叫作保护接零系统

当设备发生漏电,外壳和漏电的火线联通,漏电火线的电流通过外壳流向PE线,最后回到变压器中性线,此时故障电流的大小取决于漏电火线和金属外壳的电阻大小(接触电阻)。如果接触电阻非常小,发生漏电时相当于零火线短路,断路器会过流跳闸。但是如果接触电阻比较大,那么故障电流就不一定能引起断路器过流跳闸,此时是危险的。所以还必须加装漏电保护装置。

TN-C-S供电系统

我们前面讲了三相五线,电源到负载需要5根电线,成本很高。TN-C系统电源到负载只有4根线,虽然成本就可以降低1/5,但是没有地线,很多场合都不安全。如果想要省钱,又要兼顾安全,怎么办呢?TN-C-S供电系统由此而来,如图

从上面可以看出,变压器电源输出是4根线,分别是L1、L2、L3、PEN(PEN叫“保护零线”即兼顾保护线和零线两种任务)。然后通过电缆送至用电负荷的总配电箱以后,再把PEN线接地,并分出PE线,这样就把四根线变成五根线,后面就和TN-S一样啦。TN-C-S供电系统就这样省掉变压器和用电负荷总配电箱中间那一截地线了。

零线不带电,为什么还要拉一条?直接用地做零线不是更省钱?

不管是TN-S供电系统还是TN-C-S供电系统,变压器端零线都接地。理论上来讲,用电器一端接一根火线另外一端接地,差不多能正常工作。

1. 负载电压偏低/费电

由于变压器接地点有接地电阻的存在,用电器的电压会低于正常220V电压,并且大地会消耗一部分电能。如果用电负荷多,那么接地点的电阻分得电压更多,负荷得到的电压会更低,大地消耗的电能也更多。

2. 安全问题

由于接地点电阻会分走一部分电压,那么地的电位不再是零。人触摸到外壳或者接触到用电设备的接地线就会发生触电事故。另外当大量电流从大地通过接地体回到变压器,接地体会发生电化腐蚀,接地电阻会变的更大。正常使用的零线也会因为三相不平衡、零线接地不良而带电。这也是很危险的。

3. 漏电开关不能正常工作

当设备发生漏电时,漏电开关零序互感器电流矢量之和依然可能等于零,所以不一定会动作。这是非常危险的。

来源:广优教育电工专业 

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