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交流稳压电源中零线、地线怎么接线?很多人都不知道

很多人对零线的知道是过错的,终究零线、地线的原理是什么?且听交流稳压电源工程师渐渐道来。

我们先来看图1:

交流稳压电源中零线、地线怎么接线?

图1中还未呈现零线,只要三条相线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。

交流电压的表达式为:

交流电流的表达式为:

请留意,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,具有此特性的只要标示了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中的中性线发作了开裂,所以在开裂点的前方,中性线的电压照旧为零,但开裂点的后方若三相平衡时,它的电压为零;但若三相不平衡,则开裂点后方的中性线电压会上升,最高会升到相电压。

事实上,只要三相不平衡,虽然中性线并未开裂,中性线的电压也会上升。

我们看图2和图3:

交流稳压电源中零线、地线怎么接线?

在图2中,变压器的中性点做了接地,此接地在国家标准和标准中,被称为交流稳压电源体系接地。留意,这儿的接地符号是接大地的意思。

交流稳压电源体系接地的含义有两个:

榜首个含义:交流稳压电源体系接地使得变压器的中性线的电位被强制性地胁迫在大地的零点位。

第二个含义:给交流稳压电源体系的接地电流提供了一条通道。

值得留意的是:图2中的N线因为有了作业接地,所以它的符号也变了,变成PEN,也就是一般所说的零线。

零线,它的精确名称是维护中性线。在这儿,维护优先于中性线功用。

经过前面的论说我们现已知道,若零线开裂,因为零线具有中性线功用,所以开裂点后部的零线电压可能会上升。

事实上,零线开裂点后部的由电压彻底由下式决议:

能够看出,如果、和各不相同,则三相电压就不平衡,零线电压当然也不等于零。

同理,我们能够看到零线开裂点后部的电流也与三相不平衡有关。

再看图3,我们发现零线PEN中采纳多点接地的办法,以防止呈现零线开裂点后部电压上升的状况。

图2对应的接地交流稳压电源体系叫做TN-C,而图3对应的接地交流稳压电源体系叫做TN-C-S。

我们来看图4:

交流稳压电源中零线、地线怎么接线?

图4中,变压器中性点接地,而交流稳压电源设备的外壳直接接地。

正常运行时,我们看到,交流稳压电源设备的外壳底子就不会有任何电流流过。

现在,我们来剖析L3相对交流稳压电源设备的外壳发作碰壳事端的状况。

我们首要遇见的是外壳接地电阻有多大这个根底参数。在国家标准GB50054《低压配电设计标准》中,把外壳接地后的电阻以及地网电阻兼并叫做接地极电阻,并规则它的值不得大于4欧。但在工程上,一般认为接地极电阻为0.8欧。

其次,我们需要知道零线电缆的电阻是多少。这个值能够依据详细线路参数来考虑。便利起见,无妨先规则这条零线电缆的长度是100米,电缆芯线截面是16平方毫米,它的作业温度是30摄氏度,则它的电阻为:

有了这两个数据,我们就能够来进行实践计算了。

我们看图4的下图,我们发现当L3相对交流稳压电源设备的外壳短路时,零线中有电流流过,地网中也有电流流过。

留意到零线电阻和地网电阻其实是并联的,按照中学的电学物理常识,我们知道并联电路的电流与电阻的阻值成反比,也即:

由此推得:

由上面的公式能够看到,地网电流与零线电阻和地网电阻的比值有关。我们把接地极电阻按4欧取值,把详细参数代入,得到地网电流为:

即便我们按工程常规接地极电阻取为0.8欧,得到地网电流为:

也就是说,地网电流只相当于零线电流的3%~15%罢了!我们取为中心值,则地网电流只要零线电流的6%。

现在,我来提个问题:

交流稳压电源设备的外壳发作碰壳毛病后,地网电流如此之小,与零线电流比较,简直能够忽略不计,那么交流稳压电源设备的外壳带电将长期存在。如此一来,必然会呈现人身伤害事端。

那么,在实践接线中,我们是如何来维护人身安全的?

下面给我们遍及一些基本概念:

什么叫做交流稳压电源体系接地或许作业接地?

交流稳压电源体系接地(作业接地))指的是电力变压器中性点接地,用T来表明,没有就用I来表明。

什么叫做维护接地?

维护接地指的是交流稳压电源设备的外壳直接接地,用T表明。若外壳接到来自电源的零线或许地线,则用N表明。

什么叫做接地方法?

接地方法有三种,分别是TN、TT和IT。TN下又分为TN-C、TN-S和TN-C-S。

榜首幅图:TN-C接地交流稳压电源体系和TN-S交流稳压电源体系

因为电路中有交流稳压电源体系接地,但负载外壳没有直接接地,而是经过零线PEN直接接地,所以该接地交流稳压电源体系叫做TN-C。

图中左上角就是变压器低压侧绕组,我们看到它引出了三条相线L1/L2/L3和一条PEN零线。留意到零线的左边有两次接地,榜首次在变压器的中性点,这叫做交流稳压电源体系接地,第2次在中心某处,叫做重复接地。重复接地的含义就是防止零线开裂后其后部零线的电压上升。

值得留意的是负载。我们看到中心的负载PEN首要引到外壳,然后再引到零线接线端子。这阐明,零线PEN是维护优先的。也因而,零线的精确名称是维护中性线。

下图是TN-S交流稳压电源体系:

第二幅图:TN-C-S接地交流稳压电源体系

TN-C-S差异于TN-C,就在于PEN在重复接地后分隔为N中性线和PE维护线。

留意到TN-C-S的-S侧负载的外壳是接在PE线上的,而TN-C-S的-C侧则是接在PEN线上,因而前者是维护接地,后者是维护接零。两者比较,零线不能中止,而PE线相同也不能中止。

在居家配电交流稳压电源体系和学校、企事业单位配电交流稳压电源体系中,TN-C-S十分遍及。

第三幅图:TT接地交流稳压电源体系

从符号代码看,TT接地交流稳压电源体系有交流稳压电源体系接地,但它的维护接地采纳直接接地的方法完成的。

TT接地交流稳压电源体系变压器的中性点直接接地,而交流稳压电源负载的外壳也独立直接接地。构成维护接地。

值得留意的是:我们在前面现已描绘过了,当发作单相接地毛病时,流经地网的电流实践上只要N线电流的6%左右。因而,TT交流稳压电源体系下发作的单相接地毛病电流相对TN要小得多。

现在我们来比照TN交流稳压电源体系和TT交流稳压电源体系的异同点:

1.对于TN交流稳压电源体系和TT交流稳压电源体系来说,因为首字母都是T,阐明这两个交流稳压电源体系都有交流稳压电源体系接地;

2.因为TN交流稳压电源体系的N线与PE线在交流稳压电源体系接地处或许重复接地处是连在一起的,PEN则彻底兼并在一起,而交流稳压电源设备的外壳直接与PE或许PEN连在一起,因而发作单相接地毛病时,毛病电流会比较大,近似于相线对N线的短路。所以,TN交流稳压电源体系又名做大电流接地交流稳压电源体系;

TT的交流稳压电源体系接地与维护接地彻底独立,单相接地毛病电流要回来电源,有必要经过地网,而且电流较小。所以,TT交流稳压电源体系又名做小电流接地交流稳压电源体系。

有了接地交流稳压电源体系的解说,我们就能够回答问题了。

1.适当地扩大接地电流

适当地扩大接地电流,使得交流稳压电源设备的前接断路器能够履行过电流维护操作,这就是具有大接地电流的TN交流稳压电源体系。

2.加装漏电维护装置RCD

我们来看图5:

交流稳压电源中零线、地线怎么接线?

图5中,我们看到变压器的中性点直接接地,然后分隔为N和PE,而且PE一向延伸到负载侧并接到交流稳压电源设备的外壳上。所以,此接地方法归于TN-S接地交流稳压电源体系。

当交流稳压电源设备发作碰壳事端后,PE线的电阻当然小于地网电阻,而且PE的最前端还与N线相连,接地电流被扩大到挨近相对N的短路电流,则距离交流稳压电源设备最近的上游断路器会履行过电流跳闸维护。

图5中,我们还看到从二级配电用四芯电缆引了三条相线和N线到负载侧,PE线被切断了,而交流稳压电源设备的外壳直接接地。所以当交流稳压电源设备发作碰壳事端后,接地电流只能经过地网回来电源。此接地方法归于TN-S下的TT接地交流稳压电源体系。

因为TT下经过地网的接地电流很小,所以IEC和国家标准都规则了有必要装置漏电维护装置RCD。

RCD的原理如下:

未发作单相接地毛病时,三相电流兼并N线电流后的相量和为零。当发作漏电后,某相电流会添加,而且漏电流经过地网回来电源,则N线电流仍然与先前共同。所以,零序电流互感器的磁路中会呈现磁通,其丈量绕组中当然会呈现电流,并驱动检测和控制部件使得前接断路器履行漏电维护动作。

RCD的动作电流能够在30毫安以下,有效地维护了人身安全。

交流稳压电源中零线、地线怎么接线?

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