详解三相四线制系统中零线的重要作用

三相四线制系统中零线的重要作用

在低压供电系统中，大多数采用三相四线制方式供电，因为这种方式能够提供两种不同的电压——线电压(380V)和相电压(220V)，可以适应用户不同的需要。

在三相四线制系统中，如果三相负载是完全对称的(阻抗的性质和大小完全相同，即阻抗三角形是全等三角形)，则零线可有可无，例如三相异步电动机，三相绕组完全对称，连接成星形后，即使没有零线，三相绕组也能得到三相对称的电压，电动机能照常工作。但是对于宅楼、学校、机关和商场等以单相负荷为主的用户来说，零线就起着举足轻重的作用了。尽管这些地方在设计、安装供电线路时都尽可能使三相负荷接近平衡，但是这种平衡只是相对的，不平衡则是绝对的，而且每时每刻都在变化。在这种情况下，如果零线中断了，三相负荷中性点电位就要发生位移了。中性点电位位移的直接后果就是三相电压不平衡了，有的相电压可能大大超过电器的额定电压(在极端情况下会接近380V)，轻则烧毁电器，重则引起火灾等重大事故；而有的相电压大大低于电器的额定电压(在极端情况下会接近0V)，轻则使电器无法工作，重则也会烧毁电器(因为电压过低，空调、冰箱和洗衣机等设备中的电动机无法起动，时间长了也会烧毁)。由于三相负荷是随机变化的，所以电压不平衡的情况也是随机变化的。

对于没有零线时中性点电位发生位移这个问题，很多同学甚至一些电工无法理解，而理论计算又涉及到较深的电工基础知识（如电动势和阻抗的复数表示法以及复数的四则运算等)，特别是当负载不是纯电阻时，计算相当繁琐，学生也难以弄懂，在大多数情况下也没有必要去计算。下面仅举个特例来帮助同学们理解没有零线时各相负载两端电压的变化。

现在我们假定某住宅楼为三层，三相电源分别送入一楼、二楼和三楼住户。

而零线正常时，各层楼的住户用电互不相干。而零线中断后情况就不一样了。为了分析方便，我们假定一楼住户都不用电，二楼住户只开了一只灯，三楼住户开了三只同样的灯(如图所示)，不难看出，三楼的三只灯并联后再与一只灯串联，接到了380V的电压上，由于二楼负载的电阻就是三楼负载电阻的三倍，所以380V，电压的四分之三(285V)都降落在二楼灯泡上了，灯泡必烧无疑，而三楼灯泡两端电压则只有95V，自然不能正常发光。而二楼的灯泡烧毁(开路)后，三楼的灯泡也就不能构成回路了，都不工作了。等到某一时刻，一楼住户的电饭锅投入使用(假定电饭锅的额定功率大大高于三楼的三个灯泡的功率)，三楼的灯泡自然也要烧毁了。

另外如果某些电器采用接零保护(外壳接在零线上)，零线中断后，就失去了接零保护，还有可能发生触电事故。

综上所述，在三相四线制系统中零线是非常重要的。

本文来自: 电工之家(https://www.360docs.net/doc/4c238780.html,) 详细出处参考：

https://www.360docs.net/doc/4c238780.html,/article/dgjc/2010/0913/9706.html

零线的作用

我国普遍采用TN低压配电系统，从变压器中性点引出的线叫中性线，又叫零线，主要作用有，用来接单相220V的负载，传载单相电流和三相不平衡电流。减小负载的中性点电位漂移。

在TN-C TN-C-S中还有接地和接零保护的功能。

总零线一旦断线，会造成严重后果，特别是发生单相短路时，后果最严重。经常有报道因零线断开造成烧毁数台家电的事故，特别是农村。大家可以说一下遇到

的问题，和防范的措施。大家相互学习讨论

最简单的区别在于：火线与火线之间的电压是380。0线与火线之间的电压是220。在低压控制线路中，可以用接地线代替0线。地线最基本的功能是保护，防止漏电而造成人身伤害或者引起其它的事故。现在的电机电路图中画有双重保护，就是电机外壳接地，0线也接地。

最容易理解的解释是：1按照国标规定，二者相互绝缘；2零线是从变压器中型点直接引出的，地线是按照标准在大地中作的。这种系统为三相五线制供电系统。3零线可以进开关，地线不能4地线可以进行重复接地；4二者绝对不可以互换，否则，有触电危险

1、结构的区别：

零线（N）：从变压器中性点接地后引出主干线。

地线（PE）：从变压器中性点接地后引出主干线，根据标准，每间隔20-30米重复接地。

2、原理的区别：

零线（N）：主要应用于工作回路，零线所产生的电压等于线阻乘以工作回路的电流。由于长距离的传输，零线产生的电压就不可忽视，作为保护人身安全的措施就变得不可靠。

地线（PE）：不用于工作回路，只作为保护线。利用大地的绝对“0”电压，当设备外壳发生漏电，电流会迅速流入大地，即使发生PE线有开路的情况，也会从附近的接地体流入大地

只有重复接地的零线才可以用来做保护用

一般是不许可的，如果三相移位的话，零线就会有电位，而且偏移越大电位也越高。

三相五线制的做法一般有二种：一是将变压器的中性线接地引出地面，分成二根，一根为工作零线并保持绝缘，一根为保护接零与外壳相接。这就是所说的TN-S系统。另一种做法是将变压器中性点接地引出地面，采用三相四线制的方式，送到用电点将零线重新接地，后分成二根：一根为工作零线，并保持绝缘。另一根则为保护零线，与外壳相接。这就是所说的TN-C-S系统。这二根线实际上是更好的接零保护方式，它结合了保护接零和保护接地的优点。即它能够免除由于三相负荷不平衡造成的接零设备的带电现象，又能限制漏电电压于安全范围。它的关键是从一开始分线后就不能相连。一相连就又变为接零保护方式。

接地和接零本来就很复杂。我曾就这个问题请教过一位设计院的老专家，他说来说去最后自己都糊涂了。谈论这个问题必须保持清醒的头脑，否则最后肯定迷糊，并不是一句两句就能说明白的。零线并不是单纯的用来‘工作’，在TN系统中，就有保护接零，即设备外壳接零线，用于保护。TN-S系统有专用的保护零线，即保护零线和工作零线分开，而TN-C则是工作零线和保护零线在一起（PEN）,TN-C-S 时前端公用，后边分开；TT系统中的零线才是工作零线，在TT系统中，设备外壳接地，属于保护接地；总之，保护接地用于不接地系统中，而保护接零则一般用于接地系统中，这是我的理解，不对之处望指正。