三相四線制中零線帶電原因分析及預(yù)防精編版

1、最新資料推薦相四線制中帶零電線原因分析及預(yù)防摘要 】 零線在電氣系統(tǒng)運行中起著非常重要的作用，零線帶電將會嚴(yán)重威脅系統(tǒng)的安全運行。本文就零線帶電原因進行了仔細(xì)分析，并簡要指出預(yù)防措施。關(guān)鍵詞 零線 中點位移 不對稱電路 三相四線制在生活區(qū)箱變及配電室中，變壓器均采用直接接地，零線與 大地同電位，一般情況下，零線不帶電，在三相四線制供電線路 中，由于有了零線（中性線） ，所以不論三相負(fù)荷是否平衡，負(fù)載 各相電壓始終是相等的，均在220V左右，因此家用電器在正常電 壓下工作是安全可靠的。但是 ,在某些情況下 ,零線上會出現(xiàn)危險 的電壓，在過去的幾年中，生活區(qū)曾發(fā)生過多起家用電器燒壞事 故，給用戶造

2、成上千元的經(jīng)濟損失。那么 ,零線上為什么會出現(xiàn)電 壓呢？究竟該怎樣預(yù)防呢？下面就這個問題做一具體分析。1. 零線帶電原因1.1 三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡在生活區(qū)中，由于單相負(fù)荷較多，所以電源側(cè)的三相負(fù)荷就不可能平衡，此時，零線（中性線）便有較大的電流流過，變 壓器中性點工作接地處雖然電壓為零，但離中性點越遠(yuǎn)的的零線 上，零線越長，其阻抗越大，電壓也就越高，此時，如果有人靠 近負(fù)荷側(cè)的零線上，就有可能導(dǎo)致觸電，發(fā)生觸電事故。1.2 零線斷路或接觸不良在通常情況下，在負(fù)載為三相負(fù)荷時，三相電路基本是平衡 的，這種電路稱為對稱電路。但是在生活區(qū)中，由于大部分民用 負(fù)荷均為單相負(fù)荷，所以由變壓器送出的 AB

3、C三相線路上的負(fù) 荷是不平衡的，有的相負(fù)載輕，有的相負(fù)載重，這種電路稱為不 對稱三相電路。例如，對稱三相電路的某一條端線斷開，或某一 相負(fù)載發(fā)生短跑或開路，它就失去了對稱性，成為不對稱電路。圖1所示的Y-Y連接電路中三相電源是對稱的，但負(fù)載不對 稱。當(dāng)開關(guān)S打開（即不接中線）時，由于負(fù)載不對稱，一般情 況下，Unn工0,即N和N點電位不同。從圖中可看出，N和N重 合，這一現(xiàn)象稱為中點位移，也稱之為零點漂移。當(dāng)位移較大時, 會造成負(fù)載端的電壓嚴(yán)重不對稱，從而使負(fù)載的工作不正常。由于在零線斷路或接觸不良時，便會出現(xiàn)負(fù)荷側(cè)的中性點電()ZbZcUB?UAnUA位漂移的情況。此時零線上會出現(xiàn)危險的電壓

4、，負(fù)荷最輕的一相 電壓升高，從而使該相上負(fù)荷先燒毀，從而進一步加劇三相負(fù)載 的不平衡，以致變成了兩相供電的情況。這時兩相負(fù)荷電壓由相 電壓變?yōu)榫€電壓，接著負(fù)荷次輕相接著燒毀，最后只剩下負(fù)荷最 重的一相設(shè)備不被燒壞。為防止這種現(xiàn)象，就要經(jīng)常進行檢查， 當(dāng)發(fā)三相電路中某些燈很亮，有的發(fā)暗，甚至發(fā)生電燈“群爆” 現(xiàn)象，說明零線斷路，應(yīng)立即斷開電源開關(guān)，防止事故的擴大。1.3 三相電源不對稱三相電源不對稱的現(xiàn)象，就生活區(qū)來說，主要有以下幾種， 如變壓器分接開關(guān)接觸不良， 一般情況下， 變壓器在投入運行前， 分接開關(guān)已調(diào)至合適檔位，不需要調(diào)整。但在某些情況下，如分 接開關(guān)經(jīng)常調(diào)整，就有可能造成接觸不良。

5、另外一種情況是變壓器高壓某相熔絲熔斷。在生活區(qū)變配電 室中，目前高壓側(cè)均采用 FN3型負(fù)荷開關(guān)，這種開關(guān)和高壓熔斷 器配合使用。低壓側(cè)采用 DW 型萬能斷路器，所以在負(fù)荷側(cè)出現(xiàn) 故障時，如低壓保護拒動，或變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障時，都會導(dǎo)至 高壓熔絲熔斷；還有一種是電纜斷相。斷相后，其它兩相或一相運行，所有 這些情況，都會使三相電源不對稱，從而使零線上產(chǎn)生危險的電 壓。1.4 零線接地不良由于生活區(qū)變壓器中性點均采用直接接地，所以必須對接地 線經(jīng)常進行檢查。在接地連接不良時，接地裝置接地電阻過大， 或接地線因腐蝕斷開后，在一定條件下，都能使零線電位大大升 高。例如，當(dāng)零線斷開后，若另一相發(fā)生接地，此

6、時，零線對地電壓將升至220V，甚至更高，將會嚴(yán)重威脅設(shè)備和人身的安全。1.5電容傳遞在某些情況下,雖然低壓線路已斷開電源，但由于零線與變壓器不斷開，此時,高壓電源就可能通過變壓器高.低壓繞組間的電容傳遞到零線上,要是零線接地不良或斷開，則零線上就可能7出現(xiàn)數(shù)千伏的高壓。1.6相線接地當(dāng)設(shè)備或線路絕緣損壞，發(fā)生相線接地短路故障時，由于變壓器的中性點有一定的接地電阻(要求電阻在 4Q以下，先設(shè)Ro =4),和相線接地處也有一定的接地電阻(該處電阻一般較大, 為計算方便，也設(shè)為 Ro= 4Q),則短路電流為:I = Uo/ (Ro+Rd) =220V/(4+4) Q =27.5A若保險絲熔斷電流大

7、于27.5A，則保險不會熔斷，系統(tǒng)中的 接地故障將一直存在，短路電流流過 RO, Rd時，產(chǎn)生電壓降:Uo = ldRo=27.5 興 4Q = 110VUd = ldRd=27.5 興 4Q = 110V即零線對地電壓將上至110V，故障相對地電壓下降110V，而正常相對地電壓大大高于相電壓。2、零線帶電的預(yù)防2.1 三相負(fù)荷盡可能保持平衡：無論主干線或分支線的負(fù)荷，不平衡程度都不宜超過20%，否則電壓損失及功率損失會大大增加。2.2 零線與變壓器中性點的連接必須牢固可靠如果零線為鋁線，連接時更應(yīng)該認(rèn)真，在線徑超過16mm2時，鋁線應(yīng)經(jīng)鋁接線端子進行壓接，以確保中性線的導(dǎo)電良好。然后與中性點

8、接線端子連接，避免鋁線用纏繞法壓接在中性點 接地螺栓上。因鋁線的表面極易因氧化或腐蝕而不導(dǎo)電。2.3 嚴(yán)禁在三相四線制回路的中性點裝設(shè)熔斷器可防止熔斷器因種種原因熔斷形成“斷零” 。否則接在電路 上的單相電器可能因電壓過高而燒壞，或電壓過低而發(fā)揮不了 作用。所以零線上不得安裝開關(guān)及熔斷器，但是單相供電線路 的零線上必須裝設(shè)熔斷器，這是因為零線只起到工作作用，應(yīng) 同時在相線和零線上裝設(shè)雙極刀開關(guān)和熔斷器。如果當(dāng)外線路 檢修，將相線和零線互相接錯時，線路上的熔斷器仍起保護作 用。若只在相線上裝設(shè)熔斷器，這時相線已變成零線，當(dāng)發(fā)生 接地故障時，短路電流不通過保險絲，故障將一直存在，給系 統(tǒng)帶來威脅。

9、2.4中性點的接地電阻必須合格接地電阻應(yīng)符合要求。每年利用電氣春秋檢時間，對所有變壓器接電阻進行檢查和測量 (100KV及以上的變壓器應(yīng)不大于4Q ,100KV以下的變壓器應(yīng)不大于10Q ),同時加強對零線的維護 和保養(yǎng)工作，定期檢查和緊固變壓器中性點螺栓， 防止零線接觸 不良。2.5應(yīng)保證零線有足夠的截面積和強度般不小于相線截面積的50%，通常為相線截面積的60%左右，并應(yīng)滿足機械強度的要求。零線上應(yīng)避免有接頭。無法避 免時，應(yīng)認(rèn)真按照工藝要求連接牢固。2.6零線進入開關(guān)箱處設(shè)重復(fù)接地重復(fù)接地電阻不得小于10Q。如圖所示，在沒有重復(fù)接地的 情況下，斷開處后方的零線及其上所有的接零設(shè)備對地電壓

10、為:Ue二Rp/(Rn+R p+Rl)*UL1L2L3式中，Rn、Rp和Rl分別是工作接在電阻、人體電阻和負(fù)載電阻;U 為相電壓。如已知 U=22OV, Rn =4Q、Rp=15OOQ、Rl =484Q（額定功率為400W）,根據(jù)上式可求出Ue=166V。電擊危險比 較大。而且不平衡負(fù)荷越大，故障電壓越高，所以電擊危險性 也就越大。在有重復(fù)接地的情況下， 斷開處后方的零線及其上所有的接 零設(shè)備對地電壓為：UE=RC/(RN+RC+RL)*U式中，Rc為重復(fù)接地電阻。如已知 Rc=10Q，其它條件不變的情況下，根據(jù)上式可得故障電壓為Ue=4.4V?？梢钥闯?，故障電壓大幅度降低，觸電的危險大大減小或消除。2.7 相線和中性線要正確連接，避免接錯若將相線與零線相互接錯，單相用電設(shè)備電壓就會升高至 380V，導(dǎo)致設(shè)備燒壞。生活區(qū)有個別用戶，為了達(dá)到竊電的目 的，從樓道將照明用相線引至室內(nèi)。這樣，在本層總零線燒斷 的情況下，若不是同一相電源，此時的相電壓就會變?yōu)榫€電壓， 將直接加在負(fù)荷兩端，導(dǎo)致設(shè)備燒壞。三相四線制負(fù)荷，特別 是電動機，在相線和零線接錯的情況下，也會因為缺相導(dǎo)致電 機轉(zhuǎn)矩減小，甚至可能燒壞。2.8 在中性線上盡量減少線路端子連接和接頭， 并盡量少串入開 關(guān)和觸頭，以防止因接觸不良而增加“斷零”的危