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三相四线的零线断路,如果三相负载不对称,中性点位移,三相电压不平衡,负载轻的相电压过高。求公式原理

变压器二次侧中性点直接接地称为工作接地,由于中性点直接与大地零电位连接,因此,引出的中性线称为零线,即TN-C系统(三相四线制供电系统)中的PEN线。在三相四线制(380/220V)供电系统中零线的主要作用是:

1、在三项负载不平衡的情况下,零线导通,不平衡电流流回中性点,从而使供电系统的线电压、相电压基本保持平衡;

2、当采用保护接零的电气设备绝缘损坏发生碰壳时,短路电流将通过零线构成回路,由于零线阻抗较小,所以短路电流将很大,它促使保护装置迅速动作以断开电源,从而起到保护作用;

3、零线还是单相220V电气设备的电源回路。

    如下图所示,在三相负载不平衡(A相负载最小、B相负载稍大、C相负载最大)的情况下,零线一旦断线,将产生严重后果。

  分析如下:

1、当零线在a点发生断线时,凡连接在断开点以后的单相负载,其火线、零线都带电。但没有电压,因此,负载无法正常工作;

2

、当零线在

b

点发生断线时,接在断开点以后的

B

相(

L2

)和

C

相(

L3

)的单相负载相当于串联

后接在

B

C

两相(

380V

)上,造成负载大的

C

相电压低,负载小的

B

相电压高。如果

B

相和

C

相负载

一样大,则

B

相和

C

相负载各承受电压

190V

 

3

、当零线在

c

点发生断线时,由于没有零线导通不平衡电流,为维持三相电流的矢量和等于零,其

中性点必将向负载大的

C

相方向位移,造成三相电压不平衡,即负载大的

C

相电压低,而负载小的

A

相电

压高。三相负载不平衡程度越严重,中性点位移量越大,三相电压不平衡程度也越严重。

 

4

、由于零线断线造成的三相电压畸形,使电气设备工作特性发生变化,电压过低无法工作,电压过

高将缩短使用寿命,甚至烧毁设备造成经济损失;

 

5

、零线一旦断线,采用保护接零的电气设备将失去保护;设备一旦漏电,将会造成人身触电。这时,

即使设备不漏电,由于零线本身带有危险电压使设备外壳带电,同样会造成人身触电事故。

 

在低压三相四线制(

380/220V

)供电系统中,由于单相负载的存在,必然造成三相负载不平衡。为

保证零线的安全性和可靠性,规程规定零线电流不得超过相线电流的

25%

,在主干零线上不得装设开关和

熔断器,零线的截面不得小于相线截面的

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