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为什么回路电流走零线不走地线,零线地线原理

作者:YWYF 日期:2020-10-14 浏览:90

为什么回路电流走零线不走地线,而漏电流走地线不走零线,零线地线原理是什么?

如图所示, 一直搞不清楚地线和零线的原理, 地线的两端分别是什么,保护中性线的两端是什么。漏电流为什么走的地线而回线的电流不走地线。快搞晕了……图中都是我自己标注的,可能有错误。

这个问题挺好,好在两处:第一,标题好,直接切入主题;第二,对保护中性线错误的认识表述很到位,的确是许多人的认知盲区。零线的准确名称是保护中性线。

先说答案:题主的主题本身就是错的。要知道,保护中性线是中性线与地线的合并线,保护中性线包括了地线功能在内。

现在,我来回答问题。

我们看图1:

注意到图1中还未出现保护中性线,只有三条相线L1/L2/L3,以及三条相线的中性线N。三条相线对N线的电压均为220V,相线之间的电压则为380V。

我们知道,交流电压的表达式为:

而交流电流的表达式为:

注意到一个事实,当三相平衡时,中性线总线上的电压和电流有如下特性:

在图1中,具有此特性的只有标注了N字样的中性线总线,而中性线支线是不具有此特性的。

对于中性线支线来说,流过中性线的电流与相线电流大小相等方向相反。

我们再来看图1。图1中的中性线发生了断裂,于是在断裂点的前方,中性线的电压依旧为零,但断裂点的后方若三相平衡时,它的电压为零;但若三相不平衡,则断裂点后方的中性线电压会上升,最高会升到相电压。

事实上,我们发现,只要三相不平衡,尽管中性线并未断裂,但中性线的电压也会上升。

我们看图2和图3:

图2中,在变压器的中性点做了接地,此接地在国家标准和规范中,被称为系统接地。注意,这里的接地符号是接大地的意思。

系统接地的意义有两个:

第一个意义:系统接地使得变压器的中性线的电位被强制性地钳制在大地的零点位;

第二个意义:给系统的接地电流提供了一条通道;

值得注意的是:图2中的N线因为有了工作接地,所以它的符号也变了,变成PEN,也就是题主主题中的保护中性线。

保护中性线在这里,保护优先于中性线功能。

通过前面的论述我们已经知道,若保护中性线断裂,由于保护性中性线具有中性线功能,所以断裂点后部的保护性中性线电压可能会上升。