在三相四线制的供电系统中,如果零线接地不好或者接地端断了,其后果是在三相负载不平衡时使零线的电位不等于0,也就是说中性点发生偏移。具体零线 电位多少与三相负载不平衡度有关,越不平衡,中性点偏移就越大,零线的电位就越高。零线电位偏移后三相的相电压一般就不是220V了。有的相可能超过 220V,有的相则可能低于220V。 当中性点偏移量太大,三相的相电压增加的相就可能使其用电电器烧毁,三相的相电压减少的相就可能使其用电电器不能工作。零线的电位升高后,达到一定的值时 触零线将会造成触电事故危险
1. 三相负荷尽可能保持平衡 无论主干线或分支线的负荷,不平衡程度都不宜超过20%,否则电压损失及功率损失会大大增加。
2. 零线与变压器中性点的连接必须牢固可靠 如果零线为铝线,连接时更应该认真,在线径超过16mm2时,铝线应经铝接线端子进行压接,以确保中性线的导电良好。然后与中性点接线端子连接,避免铝线 用缠绕法压接在中性点接地螺栓上。因铝线的表面极易因氧化或腐蚀而不导电。
3. 严禁在三相四线制回路的中性点装设熔断器 可防止熔断器因种种原因熔断形成“断零”。否则接在电路上的单相电器可能因电压过高而烧坏,或电压过低而发挥不了作用。所以零线上不得安装开关及熔断器, 但是单相供电线路的零线上必须装设熔断器,这是因为零线只起到工作作用,应同时在相线和零线上装设双极刀开关和熔断器。如果当外线路检修,将相线和零线互 相接错时,线路上的熔断器仍起保护作用。若只在相线上装设熔断器,这时相线已变成零线,当发生接地故障时,短路电流不通过保险丝,故障将一直存在,给系统 带来威胁。
4. 中性点的接地电阻必须合格 接地电阻应符合要求。每年利用电气春秋检时间,对所有变压器接电阻进行检查和测量(100KV及以上的变压器应不大于4Ω,100KV以下的变压器应不大 于10Ω),同时加强对零线的维护和保养工作,定期检查和紧固变压器中性点螺栓,防止零线接触不良。
5. 应保证零线有足够的截面积和强度 一般不小于相线截面积的50%,通常为相线截面积的60%左右,并应满足机械强度的要求。零线上应避免有接头。无法避免时,应认真按照工艺要求连接牢固。
6. 零线进入开关箱处设重复接地 重复接地电阻不得小于10Ω。如图所示,在没有重复接地的情况下,断开处后方的零线及其上所有的接零设备对地电压为:
UE=RP/(RN+RP+RL)*U 式中,RN、RP和RL分别是工作接在电阻、人体电阻和负载电阻;U为相电压。如已知U=220V, RN =4Ω、RP=1500Ω、RL=484Ω(额定功率为400W),根据上式可求出UE=166V。电击危险比较大。而且不平衡负荷越大,故障电压越高, 所以电击危险性也就越大。
在有重复接地的情况下,断开处后方的零线及其上所有的接零设备对地电压为: UE=RC/(RN+RC+RL)*U
式中, RC为重复接地电阻。如已知RC=10Ω,其它条件不变的情况下,根据上式可得故障电压为UE=4.4V。可以看出,故障电压大幅度降低,触电的危险大大减小或消除。
7. 相线和中性线要正确连接,避免接错 若将相线与零线相互接错,单相用电设备电压就会升高至380V,导致设备烧坏。生活区有个别用户,为了达到窃电的目的,从楼道将照明用相线引至室内。这 样,在本层总零线烧断的情况下,若不是同一相电源,此时的相电压就会变为线电压,将直接加在负荷两端,导致设备烧坏。三相四线制负荷,特别是电动机,在相 线和零线接错的情况下,也会因为缺相导致电机转矩减小,甚至可能烧坏。
8. 在中性线上尽量减少线路端子连接和接头,并尽量少串入开关和触头,以防止因接触不良而增加“断零”的危险。
总之,在三相四线制的线路中,零线带电危害非常大,经常会导致人身及设备事故。特别是在生活区中,变压器引出线均为三相四线制,负荷偏相比较严 重。为避免事故的发生,就 要经常对零线进行检查,同时在各进户端进行重复接地,另外可采用漏电保护型空开,这样在零线断路的情况下,空开会自动跳闸,尽可能确保设备和人身的安全, 以保证正常稳定用电。