零线在三相四线制低压供电系统中的重要性

什么是零线

供电变压器副边中性点接地（工作接地）后连接出的导线叫零线，其电位为大地参考零电位。

零线的作用

零线是单相供电系统中工作线（回路线），照明、单相插座、家用电器、电动工具等零线都要参与其中。又单相供电是从三相电力系统中分立出去的，虽然人为地可降低不平衡状态的程度，但还会造成三相电力系统上负载用电量处于不平衡状态，就会有不平衡电流产生，而不平衡电流会造成三相电压不平衡状态。出现单相电压有的远高于220V;有的远低于220V，造成单相负载不能正常工作或烧坏负载。为保证三相电压在不平衡负载下的电压平衡，必须将不平衡电流通过畅通无阻的零线（其阻抗很小）回流到中性点。经过零线上电流对零线参考零电位影响不大（即使回流较较大，因阻抗很小），又变压器输出的相电位不变（在不过载情况下）。因而保证了三相电压不变，即保证了三相电压平衡，零线在这里对三相电压平衡起到了决定性的作用。

以下举例说明

上图是TN-C三相低压供电系统，假设零线在M点处断开了且不考虑L1相、为便于计算L2、L3上的负载假设为纯电阻性负载，且L2上的负载是L3上的两倍（负载越大，其电阻值越小）。即R3=2R2。由于零线在M点处断开，L2、L3上的负载处于串联状态，此时工作电压已是380V.

根据欧姆定律可知:

I=U/(R2+R3)

UR2=IR2= UR2/(R2+R3)=380/3≈127V

UR3=IR3= UR3/(R2+R3)=380/1.5≈253V

从上看出，三相负载不平衡越严重，加载每相负载上的电压误差就会越大，负载就不能正常工作，严重的会使负载烧坏。

在零线搭接处，如果存在接触不良，同样也会出现以上现象，则是三相电压不平衡程度低一些而已。

对于采用保护接零系统中的零线，它既是工作线、三相电压平衡线；又是生命线，当用电负载发生相线对金属外壳漏电或搭壳时，形成零线与相线短路，巨大的短路电流迅速使短路保护器跳闸（或熔断），切断电源，从而保证了人身和设备安全。

从中可知零线在三相四线制低压供电系统中有多么重要。

由于零线的重要性，为保证其畅通无阻且可靠。往往会对零线采取一些必要的措施。

1，考虑到负载严重不平衡时，流过的电流较大、导线架设、铺设的机械强度等因素，要求零线截面积大于相线截面积1/2或等于相线截面积。

2，要求在三相四线制低压供电系统中零线采取多处重复接地，特别是TN-C系统和使用保护接零系统。重复接地的电阻应小于等于10Ω。

除采取必要的措施外，在搭接零线时要连接牢固可靠，并规定在保护接零系统中，各设备的保护零线不允许串联，严禁在三相四线制进户线的零线下端装设熔断器或断路器（单相电除外）。以保证零线畅通无阻。

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