【电气学院】零线的作用、断零的危害及重复接地

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。