中性線是什么線,為什么要這樣設計?下面我們一起來看看吧。首先我們要知道中性線是什么線,它是電力系統中一種常用的導線,一般用于輸電線路中,用用來保證電力系統的安全穩定運行。中性線的作用主要有兩個,一個是防止高壓電線因為接觸不良造成短路,另一個是為了避免電線過載,導導致電網發生故障。但是在實際生活中,很多人都忽略了中性線的重要性,認為只要不超過額定電壓就沒有問題。
一:中性線是什么線
1)功能不同,PE線是專用保護接地或接零線。2)PE線平時沒有電流,而中性線在三項負載不平衡時是有電流的。3)設PE線對地沒有電壓,而中性線平時對地有電壓。4)導線截面不一定相同,如照明支路PE線必須用銅線,截面面積不 得小于1. 5mm2,而中性線用銅線1mm2也可以。5)PE線不得進入漏電保護器,而中性線可以。6)圖形符號不同,中性線上是畫一小道,上有一個圓點,而PE線上 是畫一*小道上有一4黃。7)在配電箱內安裝端子板時,中性線端子板必須和地絕緣,而PE線 則不須,PE要和鐵箱焊接。8)PE線末端必須重復接地,而中性線不重復接地。9)中性線用淡藍色表示,而PE線用黃綠雙色絕緣線。10)在架空線上的排列位置不同,當面向負荷時,PE線在右端,中性 線在左邊第二根。
二:電路中性線是什么線
三相四線制低壓交流電源中,有一根中性線,用以當三相負載不平衡時、平衡各相電壓,以及作為單相負荷的回路線;應當是從變壓器低壓側星形連接的三個繞組的星點引出,TN-S和TN-C供電系統中,中性線會在變壓器處接地。 以上所說,只是個大概,用詞和概念上,可能有出入;準確描述可參看相關書籍(大致是電工原理之類的)。中性點的電壓是發電機輸出電壓的一半。一般是汽車上的繼電器連接 如啟動繼電器 充電指示繼電器 磁場繼電器等零線就叫中性線,電位為0的就叫中性線
三:相線與中性線是什么線
零線就是接了地的三相交流配電系統的中性線。
以下來分別討論零線問題。
1.直流多電源系統的公共線與零電位
我們來想象一下:我們有一套單片機系統,它的工作電源輸出的是5V直流電壓;我們還有與單片機系統配套的輸入輸出系統,它們的工作電源輸出的是正15V和負15V直流電壓。如果我們把這三個電源組合在一起,顯見,我們需要有一個電壓為零的零電位公共參考點。見圖1:
圖1中,我們看到三組電源有一個公共線,它的下方標注有參考地的接地符號,表面此線的電位為零,也即電壓的參考點。
我們來看看這條零電位參考點的公共線有何特點:
(1)D點連同公共線其實是同一個節點,也即D點;
(2)根據節點定律(基爾霍夫第一定律),我們知道公共線的電壓為零,但它的電流是15A。
這告訴我們一個很基本的事實:公共點的零電位是人為給定的,它不遵循歐姆定律。
2.電力變壓器的低壓側三相繞組的中性線與零線
我們看圖2:
圖2中,我們把圖1中的三個直流電源換成電力變壓器的三相繞組,也即A相繞組、B相繞組和C相繞組。
注意1:圖2中的中性線,其實就是三相繞組的公共端。公共端其實相當于一個節點,也即D節點。
注意2:圖2中性線的接地符號與圖1不同,此符號表示接大地。接大地的符號有兩重性質,其一是接地點具有零電位,其二因為大地的容量極大,因此接地后的中性線具有保護人身安全性質。
注意3:由注意2可知,變壓器中性線直接接地后,也有兩重意義:其一是中性線的電壓為零,其二是中性線具有人身安全防護的保護線性質。
在國際電工委員會IEC60364標準中,把中性線叫做N線,把地線叫做PE線,把接了地的中性線叫做PEN線。PEN線就是零線。
中性線和零線一樣,它們的電壓為零,但電流不一定為零。也就是說,中性線和零線的電壓是人為規定的,它是節點電壓,并且不符合歐姆定律。
3.利用零線實現人身安全防護——保護接零措施
我們已經知道,零線的源頭是接地的,我們可以利用零線的這個性質來用電電器的實現人身安全防護。
首先,我們來認識IEC60364規定的TN-C接地系統:
在圖3中,我們看到了中性線在離開變壓器后直接進行系統接地,并就此生成零線PEN。接著零線在入戶前,再次重復接地。零線接入用電負荷時,首先被引到用電負荷的外殼上,實現保護接零,然后再引至零線接線端子上。由此可見,零線擔任了保護人身安全的重任。
但這種保護是存在問題的。問題在于,零線一旦斷裂,斷裂點后部的零線立即成為負載側的中性線,負載側未接地中性線的電壓UNfz是不定的,當三相不平衡時,UNfz的電壓可能會上升,最高會上升至相電壓220V。又因為負載側用電負荷的外殼做了保護接零,可想而知人觸及這些用電電器的外殼時必然會發生電擊傷害。見圖4:
從圖4中我們看到,零線斷裂點后部的零線事實上就是負載側的中性線Nfz,并且斷裂點后部的用電設備外殼還做了保護接零。如果因為三相不平衡的原因使得中性線Nfz的電壓UNfz上升,則會對人體產生傷害事故。
所以,IEC要求在使用TN-C接線方式時,必須多點重復接地,盡量避免上述現象出現。
4.中性線和零線的電流
設TN-C系統下,三條相線的電流分別為

我們來看看這三個電流合并后會有什么現象:
也就是說,如果三相是平衡的,也即Ia=Ib=Ic,則中性線電流In或者零線電流Ipen是等于零的。
不過,這種現象僅僅出現在中性線或者零線的總線上。在中性線或者零線的分支線上的電流并不等于零。
我們來看圖5:
我們看到系統中接入了6只燈泡,每相兩只,所以三相負荷是平衡的。
注意到零線的分支電流:Ipen1、Ipen2和Ipen3并不等于零,它們的電流與各自的火線(相線)電流大小相等方向相反。只有在零線的總線上,才有Ipen=0。
5.零線中的PE保護功能和中性線N功能可以再次分開嗎?
答案是肯定的。這就是IEC60364推薦的TN-C-S接地系統。見圖6:
圖6中,第一個負載是在TN-C接地系統下,它的外殼是保護接地。在第一個負載的右側,我們看到零線開始分開為保護線PE線和中性線N,然后入戶。第二個負載的外殼接PE線,它的電源則引入N線。
這樣做有什么好處?
第一:從此不再有零線斷裂出現用電負載外殼高壓傷人的事故。
第二:即便中性線斷裂,三相不平衡出現的Unpe高電壓也不會傷及人身。
不過,此時的PE必須確保是連續的,中間不能有任何斷裂點。一旦出現斷裂點,其后部的保護功能就會失效。
另外,TN-C-S接地系統下,PE線和N線不得再次合并,兩者必須保持徹底的絕緣。
TN-C-S接地系統是當前城鎮民居最主要的接線方式。不管是學校也好,是辦公樓也好,當然也包括居家配電(還有我家),都以此方式為主。
在TN-C-S接地系統下,居家內是可以使用漏電保護裝置的,而在TN-C下使用沒有太大的意義,即使使用了也無效。
下圖是已經發布過的一張圖片,供大家參考:
在這張圖中,左上側是外部的TN-C接地系統。我們看到了在入戶前PEN做了重復接地,然后PEN零線被分開為保護PE線和中性線N,從此以后,零線就不存在了。
事實上,在TN-C-S接地系統下,我們的家里根本就沒有零線!
我們看到,零線被分開為N線和PE線后,相線和N線被引入到電度表中,然后入戶。
在戶內,相線和中性線被接到開關箱的雙極主開關中,此開關又叫做2P開關,這里的P是英文Pole(極)的首字母。
我們看到,主開關的下部安裝有漏電保護器RCD,對戶內出現的漏電現象實施保護。
6.在TN-C接地系統下,可以使用4極開關或者2極開關嗎?
答案是否定的。
由于零線不得以任何形式斷開,因此零線不能進任何開關,也不得接入保險絲。
所以,在TN-C接地系統中,只能使用普通的3P開關和1P開關。
最后的結論也就是開頭的結論:零線就是做了系統接地的中性線,它具有保護的性質,所以零線又叫做保護中性線PEN。
我覺得,這篇東西可能對于許多人是顛覆性的。由此可見,國際標準和國家標準是何種重要。但不管怎么說,期望大家還是把中性線與零線的關系厘清為好。
本文不涉及漏電保護問題,也不涉及其它接地系統的問題。原因很簡單,這些問題與主題無關。
四:中性線是什么線作用?
中性線的作用是為了消除由于三相負載不對稱而引起的中性點位移,起到均壓的作用。中性線能保證三相負載成為三個互不影響的獨立回路;不論各相負載是否平衡,各相負載均可承受對稱的相電壓:不發一相發生故障,都可保證其它兩相正常工作。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)配電變壓器二次側應加裝4只避雷器,以防止雷電過電壓。
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