三相四线制配电系统精.docx

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三相四线制配电系统精

三相四线制配电系统，适用于低电压用户。

三相说白了就是常说的三根火线，但是他们互相之间有个120度的角度差。

也就是说，在同一时间，三根火线上的电压，电流之和都等于零。

三相四线制配电，是由一般的供电变压器低压侧引出，变压器低压侧为星（Y）型接线，它一共有4根出线，每相的通过三个相同的负载后都要通过中性线（零线）回到变压器。

零线不带电。

电路要畅通总得有电压高的和电压低的。

这样才能从电压高的流向电压低的。

零线0电压

没有零线可以

1，零线是单相电，电流回路线，电压通常是220伏，电流经过火线与零线之间的电器就作功了，没有作功的电就经过零线回电厂了。

两根或三根火线也能组成回路，其电压就是380伏。

2，家庭用电是单相电，供电部门送来的是一根火线，一根零线，家里墙上插座的火线零线就是这么接过来的，另外还有个孔是接地线，以防电器漏电，也叫安全线

电压是两点之间的电势差，平时说的电压隐含了以大地为零电势面的前提。

零线是三相供电制的相平衡（电势连）线，理论上对大地电压应是0V，实际上相平衡不能时刻保证，所以零线会有微弱的电压。

为什么火线有电压而零线没有?

简单一点说，在两相电中不是电从火线流向零线的，而是在相互交替变化着来回的流，一秒钟变化50次，也就是我们说的频率是50赫兹，发电厂出来的电，其中一相输出的同时，进行接地连接，那么这一相就是零线了。

而另一相则为火线，大地本身导电，两根线又是同相所以不存在电压差，因此也不会有电压。

远距离高压输电用三相三线制，三根都是火线，没有零线。

到变压成我们用的380V或是220V工频电源时，在变电处将零线接地所以地线和零线在变压器处同点位，除非它的接地处发生故障，我们不应该感觉出零线带电。

但由于大地的电阻比零线的大，所以当某处漏电时，就会发生零线带电的状况，还由于零线通过的电流比地线漏电流大的多，导致零线上的电压降低，使用户端零线电位与地不一致，也会造成零线带电。

现在我国是三相四线制，火线就是其中一个相线。

零线就是中线，地线是保护线。

当三相负载平衡时，零线电压为零。

地线是接大地的，主要是保护作用，当漏电时不电着人。

零地电压：

电子设备稳定运行的关键因素

零地电压是困扰信息类设备使用的一个较突出问题，而且直接影响到了系统的稳定运行，以及设备的使用寿命。

正确处理零地电压问题，对于维护整个机房的安全、稳定运行至关重要。

电能是生活中最重要能源之一。

而且各个行业的用户对供电的质量也提出了越来越高的要求，除了传统的供电可靠性、电压质量与频率质量等衡量标准外，对零地电压也提出了较高要求。

零地电压问题在计算机机房设计国标中没有硬性规定，但在现实工作中又会经常遇到，它如何产生？

有什么危害？

应控制在多大范围内呢？

零地电压的形成

我国发电厂的发电机组输出额定电压为3.15～20kV。

为减少线路能耗，一般电能的输出要经发电厂中的升压变电所升压至35～500kV，再由高压输电线传送到受电区域变电所，降压至6～10kV，经高压配电线送到用户配电变电所并降压至380V低压，以提供给用户使用。

对于任何一个用户来讲，为其提供电力设施的供电线路一般都很长，由于各输电线路之间的电流并不相等，因此在用户端、零地之间肯定存在零地电压。

不过，如果能够把零地电压控制在一定范围之内，就不会对系统或者设备造成危害。

但在某些场合，异常情况往往会导致零地电压的偏大，例如：

（1）三相电源配电时负载不平衡；

（2）接地电阻不符合规范要求；

（3）N（零）线和E（地）线的线径不够或断路；

（4）高频谐波引起电位升高；

（5）电磁场干扰；

（6）使用UPS、电子稳压器等电子供电设备；

（7）用的插线板不符合电器标准；

以前，造成零地电压偏高的主要原因是前三项。

近些年来，随着节能灯等气体放电类光源的普遍使用，变频技术、大容量可控硅整流装置的广泛应用，都使得零地电压值产生了偏高。

在以上产生零地电压的因素中，第（6）、（7）两项是用户设备的问题，以使用UPS为例，UPS是由整流电路，开关电源等组成的，由于电子电路的特征以及电感和电容的存在，系统中UPS的应用会造成输出零线与输入零线之间存在电压差，因而造成了输出零线与地线之间的电压差。

零地电压的危害

零地电压对负载的影响，主要表现在三个方面：

引起硬件故障，烧毁设备；引发控制信号的误动作；影响通信质量。

一般情况之下，零地电压值不得超过2V。

零地电压过高可能引发控制信号的误动作，造成设备的误启动和误关机。

还可能造成误码率上升，丢包率增加，造成通信缓慢，传输速率下降。

影响通信质量，延误或阻止通信的正常进行。

对于计算机设备而言，零地电压过高则会导致服务器速度下降、网络交换速度降低、服务器无故关机，甚至造成硬件损坏。

有的时候，服务器在零地电压高于某一值（比如2V）时就无法启动。

因此用户安装的某些负载（例如HP小型机、IBM服务器等），厂家的硬件安装工程师在现场就会对安装环境的零地电压进行测量，一般情况下要求小于2V，大于此数值则不予加电开机。

零地电压甚至直接导致硬件损坏。

要避免硬件故障发生，服务器管理人员就必须注意服务器的使用环境完全正常。

比较重要的服务器除必须在恒温、恒湿的环境之下工作外，电源环境也要符合标准，不仅要采用UPS，还必须配备良好的接地系统，以保障零地电压低于2伏。

零地电压的控制

因为零地电压是影响机器运行可靠性的重要因素，零地电压高会造成机器故障或损害，所以必须对它加以控制。

因为零地电压的形成原因很复杂，所以控制要有针对性。

主要考虑的问题和解决的途径如下：

保障负载均衡。

如果三相用电不平衡，零线N上的电流就会加大，零线N两端的电压差就会直接造成零地电压。

因此，在可能的条件下要尽量配平三相负载，并定期根据负载的使用变化进行必要的调整。

此外，还可以通过增加零线截面积，减少零线的线路电压损失，从而在一定程度上降低零地电压。

建立良好的接地系统，尽量降低接地电阻。

接地电阻一高，很小的电流就会产生零地电压，所以一定要降低。

在计算地线线径问题时，在考虑了系统可能的最大用电量和安全的基本需求后，需要特别计算电缆长度，对不同高度楼层使用的不同线径的地线，需要给予明确规定。

尽量选用绿色的、谐波干扰符合国家规定的用电设备。

必要时还可安装相应抑制高次谐波的设备，以从根本上净化电网。

同时还必须加强定时、定期和有针对性的设备维护保养，才能确保设备正常运行，降低高次谐波。

选用有零地电压控制能力或零地电压值较小的UPS。

在机房中，大量负载为服务器、交换机等类型的负载，这些负载本身因为电路原因产生大量谐波，谐波导致电缆发热，还会导致输入电源的零地电压超过服务器所要求的小于2V的指标，在选购UPS时，需要考虑零地电压的控制问题。

有些类型的UPS经过特殊的设计，甚至可以使输出的零地电压小于1伏。

对于供配电二次装修涉及到的电气施工的监管要严格。

由于二次装修的工程量大小不一，如果管理不好，也会影响施工质量和供电系统安全。

加装隔率变压器也是降低零地电压的有效措施。

在零地电压过高，一般方法无法控制零地电压的情况下，为保证负载可以正常开机运作，可以采用加装隔离变压器的办法，来隔离输入和输出之间的电气连接。

浅谈电力系统中的接地和接零

　中国自动化网　供稿2007-12-1217:

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在电力系统中，由于电气装置绝缘老化、磨损或被过电压击穿等原因，都会使原来不带电的部分（如金属底座、金属外壳、金属框架等带电，或者使原来带低压电的部分带上高压电，这些意外的不正常带电将会引起电气设备损坏和人身触电伤亡事故。

为了避免这类事故的发生，通常采取保护接地和保护接零的防护措施。

下面就谈谈有关保护接地和保护接零的问题。

1　保护接地　保护接地是指将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来，以防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害。

1.1保护接地的作用及其局限性　在电源中性点不接地的系统中，如果电气设备金属外壳不接地，当设备带电部分某处绝缘损坏碰壳时，外壳就带电，其电位与设备带电部分的电位相同。

由于线路与大地之间存在电容，或者线路某处绝缘不好，当人体触及带电的设备外壳时，接地电流将全部流经人体，显然这是十分危险的。

　采取保护接地后，接地电流将同时沿着接地体与人体两条途径流过。

因为人体电阻比保护接地电阻大得多，所以流过人体的电流就很小，绝大部分电流从接地体流过（分流作用，从而可以避免或减轻触电的伤害。

从电压角度来说，采取保护接地后，故障情况下带电金属外壳的对地电压等于接地电流与接地电阻的乘积，其数值比相电压要小得多。

接地电阻越小，外壳对地电压越低。

当人体触及带电外壳时，人体承受的电压（即接触电压最大为外壳对地电压（人体离接地体20m以外，一般均小于外壳对地电压。

从以上分析得知，保护接地是通过限制带电外壳对地电压（控制接地电阻的大小或减小通过人体的电流来达到保障人身安全的目的。

在电源中性点直接接地的系统中，保护接地有一定的局限性。

这是因为在该系统中，当设备发生碰壳故障时，便形成单相接地短路，短路电流流经相线和保护接地、电源中性点接地装置。

如果接地短路电流不能使熔丝可靠熔断或自动开关可靠跳闸时，漏电设备金属外壳上就会长期带电，也是很危险的。

.2　保护接地应用范围　保护接地适用于电源中性点不接地或经阻抗接地的系统。

对于电源中性点直接接地的农村低压电网和由城市公用配电变压器供电的低压用户由于不便于统一与严格管理，为避免保护接地与保护接零混用而引起事故，所以也应采用保护接地方式。

在采用保护接地的系统中，凡是正常情况下不带电，当由于绝缘损坏或其它原因可能带电的金属部分，除另有规定外，均应接地。

如变压器、电机、电器、照明器具的外壳与底座，配电装置的金属框架，电力设备传动装置，电力配线钢管，交、直流电力电缆的金属外皮等。

在干燥场所，交流额定电压127v以下，直流额定电压110v以下的电气设备外壳；以及在木质、沥青等不良导电地面的场所，交流额定电压380v以下，直流额定电压440v以下的电气设备外壳，除另有规定外，可不接地。

1.3　保护接地电阻　保护接地电阻过大，漏电设备外壳对地电压就较高，触电危险性相应增加。

保护接地电阻过小，又要增加钢材的消耗和工程费用，因此，其阻值必须全面考虑。

在电源中性点不接地或经阻抗接地的低压系统中，保护接地电阻不宜超过4ω。

当配电变压器的容量不超过100kva时，由于系统布线较短，保护接地电阻可放宽到10ω。

土壤电阻率高的地区（沙土、多石土壤，保护接地电阻可允许不大于30ω。

电源中性点直接接地低压系统中，保护接地电阻必须计算确定。

2　保护接零

2.1　保护接零的作用及应用范围　

由于保护接地有一定的局限性，所以就采用保护接零。

即将电气设备正常情况下不带电的金属部分用金属导体与系统中的零线连接起来，当设备绝缘损坏碰壳时，就形成单相金属性短路，短路电流流经相线——零线回路，而不经过电源中性点接地装置，从而产生足够大的短路电流，使过流保护装置迅速动作，切断漏电设备的电源，以保障人身安全。

其保安效果比保护接地好。

　保护接零适用于电源中性点直接接地的三相四线制低压系统。

在该系统中，凡由于绝缘损坏或其它原因而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外都应接零。

应接零和不必接零的设备或部位与保护接地相同。

凡是由单独配电变压器供电的厂矿企业，应采用保护接零方式。

2.2　重复接地　运行经验表明，在接零系统中，零线仅在电源处接地是不够安全的。

为此，零线还需要在低压架空线路的干线和分支线的终端进行接地；在电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处，也要进行接地（距接地点不超过50m者除外；或在屋内将零线与配电屏、控制屏的接地装置相连接，这种接地叫做重复接地。

如果短路点距离电源较远，相线——零线回路阻抗较大，短路电流较小时，则过流保护装置不能迅速动作，故障段的电源不能即时切除，就会使设备外壳长期带电。

此外，由于零线截面一般都比相线截面小，也就是说零线阻抗要比相线阻抗大，所以零线上的电压降要比相线上的电压降大，一般都要大于110v（当相电压为220v时，对人体来说仍然是很危险的。

采取重复接地后，重复接地和电源中性点工作接地构成零线的并联支路，从而使相线——零线回路的阻抗减小，短路电流增大，使过流保护装置迅速动作。

由于短路电流的增大，变压器低压绕组相线上的电压相应增加，从而使零线上的压降减小，设备外壳对地电压进一步减小，触电危险程度大为减小。

在无重复接地的情况下，当零线断线且在断线处后面任一电气设备发生碰壳短路时，会使断线处后面所有接零设备外壳对地电压均接近于相电压（断线处前面接零设备外壳对地电压近似于零，这是很危险的。

在接零系统中，即使没有设备漏电，而是当三相负载不平衡时，零线上就有电流，从而零线上就有电压降，它与零线电流和零线阻抗成正比。

而零线上的电压降就是接零设备外壳的对地电压。

在无重复接地时，当低压线路过长，零线阻抗较大，三相负载严重不平衡时，即使零线没有断线，设备也没有漏电的情况下，人体触及设备外壳时，常会有麻木的感觉。

采取重复接地后，麻木现象将会减轻或消除。

从以上分析可知，在接零系统中，必须采取重复接地。

重复接地电阻不应大于10ω，当配电变压器容量不大于100kva，重复接地不少于3处时，其接地电阻可不大于30ω。

零线的重复接地应充分利用自然接地体（直流系统除外。

2.3采用保护接零应注意的几个问题　保护接零能有效地防止触电事故。

但是在具体实施过程中，如果稍有疏忽大意，仍然会导致触电的危险。

①严防零线断线。

　在接零系统中，当零线断开后时，接零设备外壳就会呈现危险的对地电压。

采取重复接地后，设备外壳对地电压虽然有所降低，但仍然是危险的。

所以一定要保护零线的施工及检修质量，零线的连接必须牢靠，零线的截面应符合规程要求。

为了严防零线断开，零线上不允许单独装设开关或熔断器。

若采用自动开关，只有当过流脱扣器动作后能同时切断相线时，才允许在零线上装设过流脱扣器。

在同一台配电变压器供电的低压电网中，不允许保护接零与保护接地混合使用。

必须把系统内所有电气设备的外壳都与零线连接起来，构成一个零线网络，才能确保人身安全。

②严防电源中性点接地线断开。

　在保护接零系统中，若电源中性点接地线断开，当系统中任何一处发生接地或设备碰壳时，都会使所有接零设备外壳呈现接近于相电压的对地电压，这是十分危险的。

因此，在日常工作中要认真做好巡视检查，发现中性点接地线断开或接触不良时，应及时进行处理。

③保护接零系统零线应装设足够的重复接地。

还有:

电力系统中的接地1工作接地工作接地也叫系统接地，是根据电力系统正常运行方式的需要而将网络的某一点接地。

例如将三相系统的中性点接地，其作用为稳定电网对地电位，从而可使对地绝缘降低，还可以使对地绝缘闪络或击穿时容易查出，以及有利于实施继电保护措施。

2保护接地保护接地也叫安全接地，电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。

3防雷接地这是为了让强大的雷电流安全导入地中，以减少雷电流流过时引起的电位升高，例如避雷针、避雷线以及避雷器等接地。

4防静电接地为了防止静电对易燃、易爆物如易燃油、天然气贮罐和管道的危险作用而设的接地

三相五线制中五线指的是：

3根相线加一根地线一根零线。

一般用途最广的低压输电方式是三相四线制，采用三根相线加零线供电，零线由变压器中性点引出并接地，电压为380/220V，取任意一根相线加零线构成220V供电线路供一般家庭用，三根相线间电压为380V，一般供电机使用。

三相五线制比三相四线制多一根地线，用于安全要求较高，设备要求统一接地的场所。

   三相五线制的学问就在于这两跟"零线"上，在比较精密电子仪器的电网中使用时，如果零线和接地线共用一根线的话，对于电路中的工作零点会有影响的，虽然理论上它们都是0电位点，如果偶尔有一个电涌脉冲冲击到工作零线，而零线和地线却没有分开，比如这种脉冲却是因为相线漏电引起的，再如有些电子电路中如果零点飘移现象严重的话那么电器外壳就可能会带电，可能会损坏电气元件的，甚至损坏电器，造成人身安全的危险.

   零线和地线的根本差别在于一个构成工作回路，一个起保护作用叫做保护接地，一个回电网，一个回大地，在电子电路中这两个概念是要区别开来的，在正规公司里，这两根线规定要分开接.