三相四线制系统中零线的重要作用
三相四线制的零线的截面积一般 相线截面积
三相四线制是一种电力系统的供电方式，它包括三个相线和一个零线。
在这种电力系统中，三相交流电源通过三根相线分别供电给负载，同时还需要一根零线用来连接各个负载的返回电流。
在三相四线制中，零线的截面积一般相对较小，而相线的截面积则较大。
让我们来了解一下三相四线制的电路结构。
在三相四线制中，电源由三个相位构成，分别是A相、B相和C相，它们之间相位相差120度，通过三相电流的周期性变化，负载可以得到稳定的电源。
而零线则起到连接各个负载的返回电流的作用，它是为了保证整个电路的平衡而存在的。
在设计三相四线制的电力系统时，要合理确定零线和相线的截面积，以保证系统的稳定和安全。
接下来，我们来探讨一下为什么三相四线制中零线的截面积一般相对较小。
零线所承受的电流要小于相线，因为它只是用来连接负载的返回电流，并不承担像相线那样的直接供电功能。
零线在正常情况下并不会承受额外的负荷，因为它主要是为了平衡三相负载而存在的，所以在设计时可以适当减小零线的截面积，以节约材料和成本。
然而，需要注意的是，尽管零线的截面积一般相对较小，但在一些特殊情况下，如短路或故障时，零线可能会承受额外的电流负荷，因此在实际设计电力系统时，也需要考虑这些特殊情况，并在必要时适当增加零线的截面积，以确保电力系统的安全运行。
三相四线制中零线的截面积一般相对较小，这是因为零线所承受的电流较小，而且在正常情况下并不会承受额外的负荷。
然而，在设计电力系统时，也要注意考虑零线可能承受的特殊情况，确保系统的安全运行。
在实际应用中，需要根据具体情况合理确定零线和相线的截面积，以保证电力系统的稳定和安全。
在共享个人观点和理解时，我认为三相四线制的电力系统是一种非常成熟和稳定的供电方式，它能够为各种大型工业和民用设施提供稳定可靠的电源。
在设计和建设三相四线制电力系统时，合理确定零线和相线的截面积，既能够满足负载的需要，又能够兼顾电力系统的安全和稳定运行。
合理确定零线和相线的截面积是保证电力系统稳定运行的重要环节，也是电力领域工程师们需要认真思考和处理的问题。
三相四线中零线断路的判断、预防及危害
负荷Ga=O．2S Gb=0.1S Gc=0．0lS
把这些数据代入式(1)得
Uó0=GaUA0+Gb UBa+Gc UCOGa+Gb+Gc=117e-jarctg0.57=(103-j55)v=117 -31°
UGa=130ejarctg0.47=130(117+j55)=130 27.9°(v)
也是有效值，并且UAB=UBC=UCA，我们取惯例标称值U0=220v，
UAB=UBC=UCA=380V,
0为三相电源之中点，ó为负荷之零点，负荷算作是纯电阻的，故不引入附加之相移，所有导线均看作理想的不引入附加电压降，(但大负荷电流除外)，如果由于某种原因，使ó0点断开或者其中一相或二相接头与ó断开，则会出现故障。如今我们取三相负载之节点ó与0断开，由图一可知，此时ó的电压U0ó不会是0，而是决定Ra及Rb、Rc之间的分压值，加之于Ra、Rb、Rc两端电压也不是相电压，UA0,
则根据节点电压法，可得
Uó0=GaUA0+GB UB0+GC UCOGa+Gb+Gc+Go式（1）
由此可知它是有一定的数值。在不对称负载Ra≠Rb≠Rc 的条件下并不为O。
以下讨论二种情况：
(一)G0→∞即R0→∞，故0ó未断开，照式（1）Uó0=0,因为G0→∞此是正常情况。
(二)G0=O，即R0→∞就是中点0和零点ó断开。此是故障情况，此时ó点电压由式(1)可知，不为0，此时通过负荷Ra 、Rb、Rc之电流为
3)某三相配电变压器供电范围内发生零线断路敝障，即零线母线
发生断路时，具体表现与三相四线分支发生零线断路故障相同，只不
三相电中零线作用
在三相电中零线有啥作用，与火线是什么关系：
1.在三相四线制系统中，如果能够保证三相负载完全的对称，那么零线就可有
可无；但是对于大多数场合基本不可能做到三相完全平衡，那么零线就出现了；
2.三相电中的零线的作用是给负荷侧的中性点也就是星点提供一个零电位，开
避免出现三项的不平衡问题；
3.如果没有零线或者是零线断了，那么三相负荷的中性点点位就会位移，中性
点点位位移造成的后果就是三相电压不平衡，有可能烧毁电器甚至引起火灾，另一方面是很多电器都不能使用；
4.所以，在三相电中，零线的作用就是防止三相不平衡造成危害。
三相四线制中零线带电原因分析及预防
三相四线制中零线带电原因分析及预防【摘要】零线在电气系统运行中起着非常重要的作用，零线带电将会严重威胁系统的安全运行。
本文就零线带电原因进行了仔细分析，并简要指出预防措施。
关键词零线中点位移不对称电路三相四线制在生活区箱变及配电室中，变压器均采用直接接地，零线与大地同电位，一般情况下，零线不带电，在三相四线制供电线路中，由于有了零线（中性线），所以不论三相负荷是否平衡，负载各相电压始终是相等的，均在220V左右，因此家用电器在正常电压下工作是安全可靠的。
但是,在某些情况下,零线上会出现危险的电压，在过去的几年中，生活区曾发生过多起家用电器烧坏事故，给用户造成上千元的经济损失。
那么,零线上为什么会出现电压呢？究竟该怎样预防呢？下面就这个问题做一具体分析。
1. 零线带电原因1.1 三相负荷严重不平衡在生活区中，由于单相负荷较多，所以电源侧的三相负荷就不可能平衡，此时，零线（中性线）便有较大的电流流过，变压器中性点工作接地处虽然电压为零，但离中性点越远的的零线上，零线越长，其阻抗越大，电压也就越高，此时，如果有人靠近负荷侧的零线上，就有可能导致触电，发生触电事故。
1.2 零线断路或接触不良在通常情况下，在负载为三相负荷时，三相电路基本是平衡的，这种电路称为对称电路。
但是在生活区中，由于大部分民用负荷均为单相负荷，所以由变压器送出的ABC 三相线路上的负荷是不平衡的，有的相负载轻，有的相负载重，这种电路称为不对称三相电路。
例如，对称三相电路的某一条端线断开，或某一相负载发生短跑或开路，它就失去了对称性，成为不对称电路。
图1所示的Y-Y 连接电路中三相电源是对称的，但负载不对称。
当开关S 打开（即不接中线）时，由于负载不对称，一般情况下，U NN `≠0,即N 和N`点电位不同。
从图中可看出，N 和N`重合，这一现象称为中点位移，也称之为零点漂移。
当位移较大时，会造成负载端的电压严重不对称，从而使负载的工作不正常。
三相四线制保护接地和保护接零
工作接地是为了保证电气设备的正常的需要,在电气回路中某一点进行接地,如三相变压器星形接线的中性点的接地. 将电气设备正常工作时不带电的金属外壳或构架用导线同接地体可靠地连接起来,这种保护人身安全的接地措施,称为保护接地,接零重复和接地也属于这种情况. 防雷接地....... 根据接地的目的不同,按其不同的作用,常见的接地方式有:保护接地.工作接地.防雷接地.接零和重复接地等.现将各种接地的作用分述如下: 1.保护接地为了保证电气设备(包括变压器.电机和配电装置)在正常工作.维护和检修时,不因设备的绝缘损坏导致触电事故,这些电气设备不带电部分如外壳.金属构架和操作机构以及互感器的二次线圈等应接地. 2.保护接零在电源电压低于1000伏.中性点接地的配电系统中,应采用保护接零,既把设备的金属外壳和电源的中性线相连接. 单相电器使用三脚插头和三眼插座时,正确的接线是将电器的外壳用导线接在粗脚上,通过插座与零线(或接地线)相连. 在中性点未接地系统中,不容许采用接零保护. 在380/220伏三相四线系统中,为了保证线路保护装置可靠地动作,用电设备的金属外壳不能单纯采用接地保护,最好(一定)还要采用接零保护.380/220伏三相四线系统与人的接触机会最多,生产.生活中都能碰到,要采用更为重要稳妥的保护安全措施. 还必须指出:在同一系统中,绝不能一部分用电设备采用接零保护,另一部分用电设备采用接地保护. 3.重复接地在中性点直接接地的配电系统中,除在中性点直接接地外,在中性线上的一处或多处再作接地,称为重复接地. 在中性点直接接地的配电系统中,当系统发生断线时,在一定程度上能保证人与断线处后面的用电设备接触时的安全. 重复接地还可以改善架空线路的防雷性能. 4.工作接地工作接地可以减轻一相接地时的危险,和减轻高压窜入低压的危险. 5.防雷接地......2 石油化工仪表接地设计规范SH3083—1997中国石油化工总公司1997—05—30发布 1998—01—01实施1 总则1．0．1 本规范适用于石油化工企业自动控制工程的仪表、PLC、DCS、计算机系统等的接地设计，装置的改造可参照执行。
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。
谈三相四线制线路零线故障的危害
谈三相四线制线路零线故障的危害三线四线制线路中零线是非常重要的，在不对称三相负载的情况下绝对不能去除零线。
零线故障是很常见的，出现故障后有时会产生严重的后果，必须采取正确的措施避免产生严重后果。
通过对故障的分析了解，从而获得良好的解决方法，以保护人和用电设备的安全。
标签：三相四线零线故障重复接地1 概述在低压配电系统中，通常采用三相四线制系统，即380/220V低压配电系统。
将中性点直接接地，而且引出中性线或保护线的三相四线制系统，称为TN系统。
系统中的N线和PE线合用一根导线——保护中性线（PEN线），所有设备外露可导电部分（如金属外壳等）均与PEN线相连，称为TN—C系统，应用最为普遍。
在对称三相负载中，零线是没有电流通过的，但是照明灯及各种家用电器都采用220V，在实际的电能分配中力求使三相负荷平衡分配，在使用的时候却是千差万别，总会出现不平衡状态，在中线（零线）就会有少许电流流过，故必须接入零线。
零线故障是很常见的，在三相四线系统中零线的重要性常常为我们所忽视，导致比较严重的后果。
2 零线断线对人身安全的危害在三相四线制线路中采用接零保护时，零线折断后的后果如何呢？如下图一所示：当中线在某处断线后，就成了電源中性点直接接地而设备外壳保护接地的系统，此时如果发生单相接地短路，这时接地电流通过原来的重复接地电阻RC、大地、R0等构成回路，此时可根据公式I=U/(R0+RC)有I=220/(4+10)≈15.7(A)；故障点对地电压可根据公式U=I*RC有U=15.7*10=157（V）。
此时如果我们人体接触到外壳，那么接触电压为157V，再以人体电阻为2000Ω（一般认为人体电阻为1000Ω∽2000Ω）计算，通过人体的电流约为78mA，在这种情况下我们人是非常危险的（50mA的工频电流通过人体的持续时间不能大于5.4秒）。
当然，没有重复接地时，我们人体接触到外壳时电压则为220V（相电压），那么我们人就更加危险了。
火线、零线、地线
目录
• 火线 • 零线 • 地线 • 三者之间的关系与作用 • 实际应用中的问题与解决方案
01
火线
定义
火线通常指输电线路 中的相线，是电力系 统中的一种重要组成 部分。
火线是电力系统的输 出线路，负责将电能 传输到各个用电设备。
在家庭电路中，火线 是带电的电线，通常 标记为L或A。
03
零线的接地方式
在电力系统中，零线有两种接地方式，即中性点接地和中性点不接地。
中性点接地方式中，零线直接接地；中性点不接地方式中，零线不接地，
而是通过消弧线圈或电阻接地。
用途
提供电源
零线是供电系统中的重要组成部 分，它与火线一起构成回路，为 用电设备提供电源。
平衡电压
在三相四线制系统中，零线的作 用是平衡三相电压，使得三相电 压保持对称，从而保证用电设备 的正常运行。
火线与地线的关系与作用
火线与地线之间没有直接的电压差， 地线主要用于保护电器设备和人身安 全。
地线在电器安装中是强制性的安全措 施，对于保护人员和设备的安全至关 重要。
地线的一端接在电器的金属外壳上， 另一端接地，当电器发生漏电或故障 时，电流可以通过地线流到地面，从 而避免对人体造成伤害。
零线与地线的关系与作用
零线与地线都是电力系统中的重要组成部分，但它们的作用和功能不同。
零线的主要作用是与火线一起构成回路，使电流能够循环流动。而地线主 要用于保护电器设备和人身安全。
在某些情况下，零线和地线可能会发生混淆或错误连接，这可能会导致安 全事故或电器故障。因此，正确区分和连接零线和地ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ非常重要。
05
实际应用中的问题与解 决方案
保护接地
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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二相负荷接近平衡，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，二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。
在三相四线制供电时，三相交流电源的三个线圈采用星形（Y形）接法，即把三个线圈的末端X、Y、Z连接在一起，成为三个线圈的公用点，通常称它为中点或零点，并用字母O表示。
供电时，引出四根线：从中点O引出的导线称为中线或零线；从三个线圈的首端引出的三根导线称为A线、B线、C线，统称为相线或火线。
在星形接线中，如果中点与大地
相连，中线也称为地线。
我们常见的三相四线制供电设备中引出的四根线，就是三根火线一根地线。
每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用UA、UB、UC表示；火线间的电压叫线电压，其有效值用UAB、UBC，UCA表示，如图7－2。
因为三相交流电源的三个线圈产生的交流电压位相相差120°，三个线圈作星形连接时，线电压等于相电压的倍。
我们通常讲的电压是220伏，380伏，就是三相四线制供电时的相电压和线电压。
但三相四级制供电时，也有下表所示的几种电压，用电时应予注意。
在日常生活中，我们接触的负载，如电灯、电视机、电冰箱、电风扇等家用电器及单相电动机，它们工作时都是用两根导线接到电路中，都属于单相负载。
在三相四线制供电时，多个单相负载应尽量均衡地分别接到三相电路中去，而不应把它们集中在三根电路中的一相电路里。
如果三相电路中的每一根所接的负载的阻抗和性质都相同，就说三根电路中负载是对称的。
在负载对称的条件下，因为各相电流间的位相彼此相差120°，所以，在每一时刻流过中线的电流之和为零，把中线去掉，用三相三线制供电是可以的。
但实际上多个单相负载接到三相电路中构成的三相负载不可能完全对称。
在这种情况下中线显得特别重要，而不是可有可无。
有了中线每一相负载两端的电压总等于电源的相电压，不会因负载的不对称和负载的变化而变化，就如同电源的每一相单独对每一相的负载供电一样，各负载都能正常工作。
若是在负载不对称的情况下又没有中线，如图7－3所示，就形成不对称负载的三相三线制供电。
由于负载阻抗的不对称，相电流也不对称，负载相电压也自然不能对称。
有的相电压可能超过负载的额定电压，负载可能被损坏（灯泡过亮烧毁）；有的相电压可能低些，负载不能正常工作（灯泡暗淡无光）。
像图中那样的情况随着开灯、关灯等原因引起各相负载阻抗的变化。
相电流和相电压都随之而变化，灯光忽暗忽亮，其他用电器也不能正常工作，甚至被损坏。
可见，在三相四线制供电的线路中，中线起到保证负载相电压时称不变的作用，对于不对称的三相负载，中线不能去掉，不能在中线上安装保险丝或开关，而且要用机械强度较好的钢线作中线。