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          中性線、零線、地線的區別,當電工這么久都搞清楚了嗎?

          瀏覽次數: 12 發布日期: 2023-12-18 09:14:29

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          中性線、零線、地線的區別,當電工這么久都搞清楚了嗎?


          1中性點與零點、中性線與零線的區別  

          當電源側(變壓器或發電機)或者負載側為星形接線時,三相線圈的首端(或尾端)連接在一起的共同接點稱為中性點,簡稱中點。中性點分電源中性點和負載中性點。由中性點引出的導線稱為中性線,簡稱中線。如果中性點與接地裝置直接連接而取得大地的參考零電位,則該中性點稱為零點,從零點引出的導線稱為零線。通常220伏單相回路兩根線中的一根稱為“相線”或“火線”,而另一根線稱為“零線”或“地線”?!盎鹁€”與“地線”的稱法,只是日常應用中的一種俗稱,特別是“地線”的稱法不確切。嚴格地說,應該是:如果該回路電源側(三相配電變壓器中性點)接地,則稱“零線”;若不接地,則應稱“中線”,以免與接地裝置中的“地線”相混。


          當為三相線路時,除了三根相線外,還可從中性點引出一根導線,即中性點,從而構成三相四線制線路。這種線路中相線之間的電壓,稱為線電壓(380V),相線與零線之間的電壓稱為相電壓(220V)。


          中性點是否接地,亦稱為中性點制度。中性點制度可以大致分為兩大類,即中性點接地系統與中性點絕緣系統。而按照國際電工委員會(IEC)的規定,將低壓配電系統分為IT、TT、TN三種,其中TN系統又分為TN-C、TN-S、TN-C-S三類。


          由以上比較我們還可以得出電網中性點不同運行方式下的安全措施,即中性點的絕緣運行方式和中性點的直接接地運行方式。




          中性點絕緣運行方式下應做到: 

          ①所有用電設備都必須采用保護接地,而不允許采用保護接零;

          ②中性線的機械強度應與相線相同,中性線不允許斷開;

          ③中性線電流不應超過變壓器二次線圈額定電源的25%,三相負荷電流不應相差太大,以免影響三相電壓的平衡;

          ④杜絕中性線直接接地,低壓配電盤必須設置三相絕緣監察裝置,以便及時發現和排除低壓電網中的接地故障;

          ⑤配電變壓器二次側應加裝4只避雷器,以防止雷電過電壓。


          中性點直接接地運行方式下應做到: 

          ①所有用電設備在正常情況下不帶電的金屬部分,都必須采用保護接零或保護接地;

          ②在三相四線制的同一低壓配電系統中,保護接零和保護接地不能混用,即一部分采用保護接零,而另一部分采用保護接地,但若在同一臺設備上同時采用保護接零和保護接地則是允許的,因為其安全效果更好;

          ③要求中性線必須重復接地,因為在中性線斷開的情況下,接零設備外殼上都帶有220V的對地電壓,這是絕不允許的。


          中性線(零線)和地線的區別  


          在工頻低壓電路中,簡單講他們有結構和原理上的區別。
          ①結構的區別:
          零線(N):從變壓器中性點接地后引出主干線。有電流流過,而零線上一般都有一定的電壓。
          地線(PE):從變壓器中性點接地后引出主干線,根據標準,每間隔20-30米重復接地??赡苡须娏?,也有可能沒有電流通過。
          (像PE線一樣重復接地的零線才可以用來做保護用,叫做PEN)



          ②原理的區別

          零線(N):主要應用于工作回路,零線所產生的電壓等于線阻乘以工作回路的電流。由于長距離的傳輸,零線產生的電壓就不可忽視,作為保護人身安全的措施就變得不可靠。



          地線(PE):不用于工作回路,只作為保護線。利用大地的juedui“0”電壓,當設備外殼發生漏電,電流會迅速流入大地,即使發生PE線有開路的情況,也會從附近的接地體流入大地。



          zui 容易理解的解釋是:

          • 按照國標規定,二者相互絕緣;

          • 零線是從變壓器中心點直接引出的,地線是按照標準在大地中做的。這種系統為三相五線制供電系統。

          • 零線可以進開關,地線不能4地線可以進行重復接地;

          • 二者不可以互換,否則,有觸電危險。

          • 2其實地線不止保護接地一種,下面介紹地線

          • 地線是接地裝置的簡稱,地線又分為工作接地和安全性接地,其中安全性接地又可分為保護接地、防雷擊接地和防電磁輻射接地。




          ①工作接地

          是用它完成回路使設備達到性能要求的接地線。如六、七十年代農村家家戶戶使用的廣播有一根地線,而且接地處要經常用水淋濕。工作接地是把金屬導體銅塊埋在土壤里,再把它的一點用導線引出地面,這就建成了接地系統,地線要求接地電阻≤4Ω。
          ② 保護接地

          為防止人們在使用家電及辦公等電子設備時發生觸電事故而采取的一種保護措施。家用電器和辦公設備的金屬外殼都設有接地線,如其絕緣損壞外殼帶電,則電流沿著安裝的接地線泄入大地,以達到安全的目的,否則會給人身安全造成危害。用電規程規定保護接地電阻應≤4Ω,而人體的電阻一般大于2000Ω,根據歐姆定律,絕緣損壞時通過人體的電流僅為總電流的1/500,從而起到保護作用。(電壓越高,人體電阻越小,也就是說,在大電壓的情況下,很有可能你成了地線,電流會從你的身體上瀉下)
          ③防雷擊接地

          為防止在雷雨季節,高大建筑物,各類通信系統以及架于建筑物上的各種天線和其它一些設施被雷擊,需加裝避雷針,然后用導線將其引到安裝的防雷擊接地系統。
          ④防電磁輻射接地

          在一些重要部門為防止電磁干擾,對電子設備加裝屏蔽網,安裝的屏蔽網要接入相應的接地系統,并要求接地電阻≤4Ω。


          三相五線制的做法一般有兩種: 

          一是將變壓器的中性線接地引出地面,分成二根,一根為工作零線并保持絕緣,一根為保護接零與外殼相接。這就是所說的TN-S系統。


          另一種做法是將變壓器中性點接地引出地面,采用三相四線制的方式,送到用電點將零線重新接地,后分成二根:一根為工作零線,并保持絕緣。另一根則為保護零線,與外殼相接。這就是所說的TN-C-S系統。這二根線實際上是更好的接零保護方式,它結合了保護接零和保護接地的優點。即它能夠免除由于三相負荷不平衡造成的接零設備的帶電現象,又能限制漏電電壓于安全范圍。它的關鍵是從一開始分線后就不能相連。一相連就又變為接零保護方式(IT)。



          接地和接零本來就很復雜。 


          零線并不是單純的用來“工作”,在TN系統中,就有保護接零,即設備外殼接零線,用于保護。TN-S系統有專用的保護零線,即保護零線和工作零線分開,而TN-C則是工作零線和保護零線在一起(PEN),TN-C-S是前端公用,后邊分開;TT系統中的零線才是工作零線,在TT系統中,設備外殼接地,屬于保護接地;總之,保護接地用于不接地系統中,而保護接零則一般用于接地系統中。


          如果變壓器中性點接地的話零線應該基本不帶電的(zui多是電流在線阻上的壓降,一般不大)。正常工作時零線是允許電流通過的。接地沒有工作電流。


          家用三角插頭和插座里的接地線和零線不能連接在一起!


          這主要出于安全原因,因為現在很多電工接線不按要求,零線和相線隨意換位,很多家電外殼都接地.后果可想而知。


          用TN-C系統地和零可接在一起,用TN-S系統請不要接在一起,因為TN-C工做零線,保護地線就是一根,TN-S系統就不一樣了,它倆在變壓器中心點就分開了,以后就沒有電的聯系了,為的是零點不漂移。

          接地線是系統保護,零線是系統封裝。 


          這個問題zui好從系統設計來講,接地線和零線都可以作為電流卸載線,它們又有所不同,接地線是系統對地卸載點,零線是系統內部卸載點。一個系統中可以使用放電電阻來卸載,也可以通過接地來卸載,以三相電為例,以前國外都是三相五線制,即三相火線、一根零線、一根地線;國內都是三相四線制,即三相火線、一根地線(現在也改為三相五線制),在企業變電站也是將變壓器的次級零線接地,這樣做的好處是當三相負載不平衡時,相電壓是平衡的,因此不會對設備電機造成損壞。但是現代系統設計理念不是這樣的,他強調每一個系統模塊都是獨立的,即零線不可以接地,這樣系統模塊在走模擬信號時才能保證系統不串信號,現在許多設備控制都走數字信號似乎可以不考慮這些,但一些功率器件或功率模塊如果對信號比較敏感則還要考慮系統模塊的獨立封裝的問題,既用隔離變壓器將零線和地線分開。


          零線與地線在三相五線制或三相四線制中使用時,關鍵看負載前有無漏電開關,若有漏電開關,零線與地線肯定不能混淆!沒有漏電開關的話,地線與零線其實是一回事!


          其實零線是我們國家的習慣,國外沒有零線的說法,電氣中記得有3種線L(相線=火線)、N(中性線)、PE(保護線),L和N是帶電的,PE是不帶電導體。記住這分類就不會混淆了,我們現在常說的零線并不單指中性線N,在TN-C系統中零線還指PE線和N線(即PEN線),所以零線稱法很容易讓我們初學時候混淆。所以建議我們知道零線這個國內常用的詞的代表意義,但是自己只記住L、N、PE線,這樣不會混淆的。


          3N線接地還是PE線接地?

          現實中部分電氣施工人員對TN—S系統中重復接地的有關問題及要求不甚了解,在實際施工中出現一些問題。集中表現為:就TN—S系統的重復接地問題中是對N線重復接地,還是對PE重復接地莫衷一是,提法不明確。本文就這一問題作簡要分析。


          對于TN—S系統,重復接地就是對PE線的重復接地,其作用如下:

          ①如不進行重復接地,當PE斷線時,系統處于既不接零也不接地的無保護狀態。而對其進行復重接地以后,當PE正常時,系統處于接零保護狀態;當PE斷線時,如果斷線處在重復接地前側,系統則處在接地保護狀態。進行了重復接地的TN—S系統具有一個非常有趣的雙重保護功能,即PE斷線后由TN—S轉變成TT系統的保護方式(PE斷線在重復接地前側)。


          ②當相線斷線與大地發生短路時,由于故障電流的存在造成了PE線電位的升高,當斷線點與大地間電阻較小時,PE線的電位很有可能遠遠超過安全電壓。這種危險電壓沿PE線傳至各用電設備外殼乃至危及人身安全。而進行重復接地以后,由于重復接地電阻與電源工作接地電阻并聯后的等效電阻小于電源工作接地電阻,使得相線斷線接地處的接地電阻分擔的電壓增加,從而有效降低PE線對地電壓,減少觸電危險。


          ③PE線的重復接地可以降低當相線碰殼短路時的設備外殼對地的電壓,相線碰殼時,外殼對地電壓即等于故障點P與變壓器中性點間的電壓。假設相線與PE線規格一致,設備外殼對地電壓則為110V。而PE線重復接地后,從故障點P起,PE線阻抗與重復接地電阻RE同工作接地電阻RA串聯后的電阻相并聯。


          在一般情況下,由于重復接地電阻RE同工作接地電阻RA串聯后的電阻遠大于PE線本身的阻抗,因而從P至變壓器中性點的等效阻抗,仍接近于從P至變壓器中性點的PE線本身的阻抗。如果相線與PE線規格一致,則P與變壓器中性點間的電壓UPO仍約為 110V,而此時設備外殼對地電壓UP僅為故障P點與變壓器中性點間的電壓UPO 的一部分,可表示為:UP=UPO×RERA+RE

          假設重復接地電阻RE為10Ω,工作接地電阻RA為4Ω,則UP=78.6V。



          如果只是對N線重復接地,它不具有上述第(1)項與第(3)項作用,只具有上述第(2)項的作用。對于TN—S系統,其用電設備外殼是與PE線相接的,而不是N線。因此,我們所關心的更主要的是PE線的電位,而不是N線的電位,TN—S系統的重復接地不是對N線的重復接地。


          如果將PE線和N線共同接地,由于PE線與N線在重復接地處相接,重復接地前側( 接近于變壓器中性點一側)的PE線與N線已無區別,原由N線承擔的全部中性線電流變為由N線和PE線共同承擔(一小部分通過重復接地分流)??梢哉J為,這時重復接地前側已不存在PE線,只有由原PE線及N線并聯共同組成的PEN線,原TN—S系統實際上已變成了T N—C—S系統,原TN—S系統所具有的優點將喪失,故不能將PE線和N線共同接地。


          在工程實踐中,對于TN—S系統,很少將N線和PE線分別重復接地。其原因主要為:

          ①將N線和PE線分別重復接地僅比PE線單獨重復接地多一項作用,即可以降低當N線斷線時產生的中性點電位的偏移作用,有利于用電設備的安全,但是這種作用并不一定十分明顯,并且一旦工作零線重復接地,其前側便不能采用漏電保護。


          ②如果要將N線和PE線分別重復接地,為保證PE線電位穩定,避免受N線電位的影響,N線的重復接地必須與PE線的重復接地及建筑物的基礎鋼筋、埋地金屬管道等所有進行了等電位連結的各接地體、金屬構件和金屬管道的地下部分保持足夠的距離,zui好為20m以上,而在實際施工中很難做到這一點。


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