三相四线制系统中零线的重要作用

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。

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【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。

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。

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。

浅谈零线的重要性众所周知,我国的三相交流发电机及三相电力变压器副边,基本上都是星形连接(也称Y形连接)。

所谓星形连接,就是将发电机(或电力变压器副边)三相绕组的三个末端X、Y、Z联接在一起,形成一个公共点“0”,再由三个起始端分别列出三根连接线,叫火线。

这种连接方式叫三相电源的星形(Y形)连接,如图1所示:一般情况下,发电机及变压器的三相绕组总是对称的,所以这个公共点的电位为0,故称为中性点,由中性点引出的线叫中性线。

通常情况下,发电机及变压器的中性点是通过接地极直接接地的(称工作接点),这时的中性点就叫做零点,由零点引出的线便是我们所说的零线与中性线是有区别的,零线就是接地的中性线。

这样,供电线路除了A、B、C三根火线外,又添了一根零线,这就是通常所说的三相四线制中性点接地的供电系统。

一、零线的作用在三相对称的星形接地电路中,零点电位为零,零线中无电流通过,取消零线也不会影响电路的正常工作。

例如,三相交流电动机的供电线就只需三根火线即可。

这就是容易给人们一个“零线无关紧要”的假象,殊不知零线在安全保护中起到至关重要的作用。

1.有了中性点接地的零线,可以对整个供电系统中的用电设备进行保护接零,保障人身及设备安全所谓保护接零,就是将与电气设备带电部分绝缘的金属外壳或金属构架与中性点直接接地供电系统中的零线紧密相联接,如图2所示。

这样,当用电设备(如图2中的电机D)某相发生碰壳短路事故时,短路相便通过事故设备的外壳与零线相通,形成很大的火线对零线的短路电流,使通过事故设备上的保护装置(如熔断器或空气开关)迅速动作,切断事故电源,消除可能发生的设备和人身事故。

2.生产或生活众多单相用电设备的电源(相电压)的取得离不开零线例如,220V单相电压,就是从一根火线和一根零线中取得的。

当然,从理论上说,相电压也可以通过火线和地线取得,但那样做很危险,安全规程不允许这种接线方式。

也可以将线电压通过一个变压器换成相电压值,如加入一个变比为380/220V的变压器,就可以得到220V的电压,这样将大大增加投资,而且也增加了保护系统的复杂性。

三相四线制系统中零线电位升高的原因及安全管理摘要：在三相四线制供电系统中必须认真对待零线的设计、运行、维护工作，从某种意义上看零线较相线更为重要，因为一旦发生相线断线只会致使该相线停电，对用电设备和人不会造成大的危害，而一旦发生零线断线则会造成严重的用电设备损坏事故并危急人身安全，可见零线的设计、运行、维护工作是一个不可忽视的问题。

本文将对上述情况进行具体分析，并提出建议。

关键词：零线我检修段低压用电一般采用380/220V三相四线制供电系统，其中的零线是接地的，在通常情况下零线与大地电位相等，因而人体接触零线是安全的。

但在实际生活中，经常发生人体因接触零线而触电的事故。

这说明零线电位并不为零。

造成零线电位升高的原因，主要有以下几个方面：1.电流在零线阻抗上引起的电压降在通常情况下，零线截面较相线截面小。

零线阻抗较大，当零线上有电流流过时，零线两端的电位显然不等，由于零线通常在电源端接地，这样如果人体接触了靠近负荷的某点，那么加在人体上的电压为：（1）式中：I0—流过零线的电流；ZO'—人体接触点至电源接地点一段零线的电阻。

流过零线的电流大小与供电方式、负载及电源不平衡程度有关。

1.单相供电。

如图1，流过零线的电流等于负电荷电流IH则零线上负载端O'的电位为UO'=IHZo。

1.两相供电。

如图2，零线上的电流为 (2)如果电源对称，负载对称电流的向量如图2（b)，则IO =IA+IB，即零线上的电流等于相线电流。

在某些情况下，IO可能很大，甚至远远超过相线上的电流。

例如，在下列极端情况下：ZA 为感性负载阻抗，ZB容性负载阻抗，、达到如图2（c）的相位关系时，= + 1.三相四线供电。

当电源对称，负载平衡时，零线上是没有电流的，但实际情况并非能实现这一点，零线上往往有较大的电流。

如图3所示，流过零线的电流为：(3)其中， (4)分别电源相电压；YA YBYC分别为三相负载导纳，YO为零线导纳。