三相四线制零线带电的要素剖析

2017-05-20 22:47分类：维修电工阅读：

箱变及配电室中，变压器均选用直接接地，零线与大地同电位，通常状况下，零线不带电，在三相四线制供电线路中，因为有了零线（中性线），所以不管三相负荷是不是平衡，负载各相电压一贯是持平的，均在220V摆布，因而家用电器在正常电压下作业是安全牢靠的。可是,在某些状况下,零线上会呈现风险的电压，在曩昔的几年中，日子区曾发作过多起家用电器烧坏事端，给用户构成上千元的经济扔掉。那么,零线上为何会呈现电压呢？终究该如何防止呢？下面就这个疑问做一详细剖析。

1. 零线带电要素
1.1 三相负荷严峻不平衡
在日子区中，因为单相负荷较多，所以电源侧的三相负荷就不或许平衡，此刻，零线（中性线）便有较大的电流流过，变压器中性点作业接地处尽管电压为零，但离中性点越远的的零线上，零线越长，其阻抗越大，电压也就越高，此刻，假定有人挨近负荷侧的零线上，就有或许致使触电，发作触电事端。

1.2 零线断路或接触不良
在通常状况下，在负载为三相负荷时，三相电路根柢是平衡的，这种电路称为对称电路。可是在日子区中，因为大有些民用负荷均为单相负荷，所以由变压器送出的ABC三相线路上的负荷是不平衡的，有的相负载轻，有的相负载重，这种电路称为不对称三相电路。例如，对称三相电路的某一条端线断开，或某一相负载发作短跑或开路，它就失掉了对称性，成为不对称电路。

图1所示的Y-Y联接电路中三相电源是对称的，但负载不对称。当开关S翻开（即不接中线）时，因为负载不对称，通常状况下，UNN`≠0,即N和N`点电位纷歧样。从图中可看出，N和N`重合，这一景象称为中点位移，也称之为零点漂移。当位移较大时，会构成负载端的电压严峻不对称，然后使负载的作业不正常。因为在零线断路或接触不良时，便会呈现负荷侧的中性点电位漂移的状况。此刻零线上会呈现风险的电压，负荷最轻的一相电压添加，然后使该相上负荷先焚毁，然后进一步加重三相负载的不平衡，致使成为了两相供电的状况。这时两相负荷电压由相电压变为线电压，接着负荷次轻相接着焚毁，终究只剩下负荷最重的一相设备不被烧坏。为防止这种景象，就要常常进行查看，当发三相电路中某些灯很亮，有的发暗，甚至发作电灯“群爆”景象，阐明零线断路，应当即断开电源开关，防止事端的拓宽。
1.3 三相电源不对称
三相电源不对称的景象，就日子区来说，首要有以下几种，如变压器分接开关接触不良，通常状况下，变压器在投入作业前，分接开关已调至适合档位，不需求调整。但在某些状况下，如分接开关常常调整，就有或许构成接触不良。

别的一种状况是变压器高压某相熔丝熔断。在日子区变配电室中，如今高压侧均选用FN3型负荷开关，这种开关和高压熔断器协作运用。低压侧选用DW型全能断路器，所以在负荷侧呈现缺点时，如低压维护拒动，或变压器内部呈现缺点时，都会导至高压熔丝熔断；
还有一种是电缆断相。断相后，其它两相或一相作业，悉数这些状况，都会使三相电源不对称，然后使零线上发个性险的电压。
1.4 零线接地不良
因为日子区变压器中性点均选用直接接地，所以有必要对接地线常常进行查看。在接地联接不良时，接地设备接地电阻过大，或接地线因腐蚀断开后，在必定条件下，都能使零线电位大大添加。例如，当零线断开后，若另一相发作接地，此刻，零线对地电压将升至220V，甚至更高，将会严峻挟制设备和人身的安全。

1.5 电容传递
在某些状况下，尽管低压线路已断开电源，但因为零线与变压器不断开，此刻，高压电源就或许经过变压器高.低压绕组间的电容传递到零线上，要是零线接地不良或断开，则零线上就或许呈现数千伏的高压。
1.6 相线接地

当设备或线路绝缘损坏，发作相线接地短路缺点时，因为变压器的中性点有必定的接地电阻（央求电阻在4Ω以下，先设R0＝4），和相线接地处也有必定的接地电阻（该处电阻通常较大，为核算便当，也设为R0＝4Ω），
则短路电流为：
I＝U0/（R0+Rd）=220V/(4+4)Ω=27.5A
若稳妥丝熔断电流大于27.5A，则稳妥不会熔断，体系中的接地缺点将一贯存在，短路电流流过R0，Rd时，发作电压降：
U0＝IdR0=27.5＊4Ω＝110V
Ud＝IdRd=27.5＊4Ω＝110V
即零线对地电压将上至110V，缺点相对地电压降低110V，而正常相对地电压大大高于相电压。
2、零线带电的防止
2.1 三相负荷尽或许坚持平衡：
不管骨干线或分支线的负荷，不平衡程度都不宜逾越20%，不然电压扔掉及功率扔掉会大大添加。
2.2 零线与变压器中性点的联接有必要结实牢靠
假定零线为铝线，联接时更应当细心，在线径逾越16mm2时，铝线应经铝接线端子进行压接，以确保中性线的导电杰出。然后与中性点接线端子联接，防止铝线用环绕法压接在中性点接地螺栓上。因铝线的外表很简略因氧化或腐蚀而不导电。

2.3 阻挠在三相四线制回路的中性点装设熔断器
可防止熔断器因各种要素熔断构成“断零”。不然接在电路上的单相电器或许因电压过高而烧坏，或电压过低而体现不了效果。所以零线上不得设备开关及熔断器，可是单相供电线路的零线上有必要装设熔断器，这是因为零线只起到作业效果，应一同在相线和零线上装设双极刀开关和熔断器。假定当外线路修补，将相线和零线彼此接错时，线路上的熔断器仍起维护效果。若只在相线上装设熔断器，这时相线已成为零线，当发作接地缺点时，短路电流不经过稳妥丝，缺点将一贯存在，给体系带来挟制。
2.4 中性点的接地电阻有必要合格
接地电阻应契合央求。每年运用电气春秋检时刻，对悉数变压器接电阻进行查看和丈量（100KV及以上的变压器应不大于4Ω,100KV以下的变压器应不大于10Ω），一同加强对零线的维护和维护作业，守时查看和紧固变压器中性点螺栓，防止零线接触不良。

2.5 应确保零线有满意的截面积和强度
通常不小于相线截面积的50%，通常为相线截面积的60%摆布，并应满意机械强度的央求。零线上应防止有接头。无法防止时，应细心依照技能央求联接结实。
2.6 零线进入开关箱处设重复接地
重复接地电阻不得小于10Ω。如图所示，在没有重复接地的状况下，断开处后方的零线及其上悉数的接零设备对地电压为：
UE=RP/(RN+RP+RL)*U
式中，RN、RP和RL别离是作业接在电阻、人体电阻和负载电阻；U为相电压。如已知U=220V, RN =4Ω、RP=1500Ω、RL=484Ω（额外功率为400W），依据上式可求出UE=166V。电击风险比照大。并且不平衡负荷越大，缺点电压越高，所以电击风险性也就越大。
在有重复接地的状况下，断开处后方的零线及其上悉数的接零设备对地电压为：

UE=RC/(RN+RC+RL)*U
式中, RC为重复接地电阻。如已知RC=10Ω，其它条件不变的状况下，依据上式可得缺点电压为UE=4.4V。能够看出，缺点电压大崎岖降低，触电的风险大大减小或消除。
2.7 相线和中性线要精确联接，防止接错
若将相线与零线彼此接错，单相用电设备电压就会添加至380V，致使设备烧坏。日子区有单个用户，为了抵达窃电的意图，从楼道将照明用相线引至室内。这么，在本层总零线烧断的状况下，若不是同一相电源，此刻的相电压就会变为线电压，将直接加在负荷两头，致使设备烧坏。三相四线制负荷，分外是电动机，在相线和零线接错的状况下，也会因为缺相致使电机转矩减小，甚至或许烧坏。

2.8 在中性线上尽量削减线路端子联接和接头，并尽量少串入开关和触头，以防止因接触不良而添加“断零”的风险。
总归，在三相四线制的线路中，零线带电损害十分大，常常会致使人身及设备事端。分外是在日子区中，变压器引出线均为三相四线制，负荷偏比照照严峻。为防止事端的发作，就要常常对零线进行查看，一同在各进户端进行重复接地，别的可选用漏电维护型空开，这么在零线断路的状况下，空开会主动跳闸，尽或许确保设备和人身的安全，以确保日子区的正常安稳用电。