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零线的作用、断零的危害及重复接地

电气技术 haoava 556次浏览 0个评论 扫描二维码

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(N线),也就是大家常说的“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

1、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、在零线断线时,若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。

END

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