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三相四線制供電系統(tǒng)中零線的主要作用
什么是零線?
變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)直接接地稱為工作接地,由于中性點(diǎn)直接與大地零電位連接,因此,引出的中性線稱為零線,即TN-C系統(tǒng)(三相四線制供電系統(tǒng))中的PEN線.
在三相四線制供電系統(tǒng)中零線的主要作用如下:
1、在三項(xiàng)負(fù)載不平衡的情況下,零線導(dǎo)通,不平衡電流流回中性點(diǎn),從而使供電系統(tǒng)的線電壓、相電壓基本保持平衡;
2、當(dāng)采用保護(hù)接零的電氣設(shè)備絕緣損壞發(fā)生碰殼時(shí),短路電流將通過零線構(gòu)成回路,由于零線阻抗較小,所以短路電流將很大,它促使保護(hù)裝置迅速動作以斷開電源,從而起到保護(hù)作用;
3、零線還是單相220V電氣設(shè)備的電源回路。
如下圖所示,在三相負(fù)載不平衡(A相負(fù)載較小、B相負(fù)載稍大、C相負(fù)載較大)的情況下,零線一旦斷線,將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
綜合以上意意圖可以得出以下分析:
a、當(dāng)零線在a點(diǎn)發(fā)生斷線時(shí),凡連接在斷開點(diǎn)以后的單相負(fù)載,其火線、零線都帶電。但沒有電壓,因此,負(fù)載無法正常工作;
b、當(dāng)零線在b點(diǎn)發(fā)生斷線時(shí),接在斷開點(diǎn)以后的B相(L2)和C相(L3)的單相負(fù)載相當(dāng)于串聯(lián)后接在B、C兩相(380V)上,造成負(fù)載大的C相電壓低,負(fù)載小的B相電壓高。如果B相和C相負(fù)載一樣大,則B相和C相負(fù)載各承受電壓190V;
c、當(dāng)零線在c點(diǎn)發(fā)生斷線時(shí),由于沒有零線導(dǎo)通不平衡電流,為維持三相電流的矢量和等于零,其中性點(diǎn)必將向負(fù)載大的C相方向位移,造成三相電壓不平衡,即負(fù)載大的C相電壓低,而負(fù)載小的A相電壓高。三相負(fù)載不平衡程度越嚴(yán)重,中性點(diǎn)位移量越大,三相電壓不平衡程度也越嚴(yán)重。
d、由于零線斷線造成的三相電壓畸形,使電氣設(shè)備工作特性發(fā)生變化,電壓過低無法工作,電壓過高將縮短使用壽命,甚至燒毀設(shè)備造成經(jīng)濟(jì)損失;
e、零線一旦斷線,采用保護(hù)接零的電氣設(shè)備將失去保護(hù);設(shè)備一旦漏電,將會造成人身觸電。這時(shí),即使設(shè)備不漏電,由于零線本身帶有危險(xiǎn)電壓使設(shè)備外殼帶電,同樣會造成人身觸電事故。
在低壓三相四線制(380/220V)供電系統(tǒng)中,由于單相負(fù)載的存在,必然造成三相負(fù)載不平衡。為保證零線的安全性和可靠性,規(guī)程規(guī)定零線電流不得**過相線電流的25%,在主干零線上不得裝設(shè)開關(guān)和熔斷器,零線的截面不得小于相線截面的1/2。
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