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就三相電而言,是沒有零線的。但在發(fā)電時,三根線要有一個共同接點,這個接點一般接入大地,相對大地同等電位,即成零線。如高壓線路都是三相(三線)傳輸。到用戶低壓變壓器,為了用戶使用方便,將零線(接地)用一根線引出,就變成四線傳輸。三根火線,一根零線。三根火線相對而言(即火線與火線),是380伏?;鹁€相對零線(即火線與零線)是220伏。
就三相電而言,是沒有零線的。但在發(fā)電時,三根線要有一個共同接點,這個接點一般接入大地,相對大地同等電位,即成零線。如高壓線路都是三相(三線)傳輸。到用戶低壓變壓器,為了用戶使用方便,將零線(接地)用一根線引出,就變成四線傳輸。三根火線,一根零線。三根火線相對而言(即火線與火線),是380伏?;鹁€相對零線(即火線與零線)是220伏。
我國市電是任意兩根火線之間的電壓為380V(線電壓),任意一火線與零線之間的電壓為220V(相電壓)
從理論上講,三相電是沒有零線的,因為在任意時刻三相電的向量之和為零,所以即使接了零線也沒有電流存在,從這點上來講,三相電零線是可有可無的。
在低壓供電系統(tǒng)中,我國目前大多數(shù)采用的是三相四線制供電,因為因為這種方式能夠提供兩種不同的電壓,線電壓(380V)和相電壓(220V),可以根據(jù)用戶不同的需要選擇。
所以對于以單相負(fù)荷(220V)為主的用戶來說,由于各組照明負(fù)載的功率和照明時間不可能*相同,所以三相負(fù)載不可能是對稱的。三相電壓或電流就不可能平衡,所以就需要引入中性線。中性線的作用就在于能保持負(fù)載中性點和電源中性點電位一致,從而在三相負(fù)載不對稱時,負(fù)載的相電壓仍然是對稱的。
如下圖所示,三個電壓源的負(fù)極性X、Y、Z連接在一起形成一個接點,(記為0,稱為電源的中點)。從三個電壓源的正極性A、B、C向外引出的三條輸電線,(稱為端線,俗稱火線),電源中點引出的線稱為中線(俗稱零線)。如圖a所示,就是三相電源的星形連結(jié)方式。
在電工學(xué)中,變壓器、發(fā)電機的繞組中有一點,此點與外部各接線端間的電壓絕對值均相等,這一點就稱為中性點,通常稱它為O點,但是當(dāng)中性點接地時,該點就稱為零點,如圖b;由中性點引出的導(dǎo)線,稱為中性線;由零點引出的導(dǎo)線,則稱為零線。
簡而言之,低壓側(cè)星形接法的配電變壓器,其三相線圈的公共點稱為中性點,由中性點引出的導(dǎo)線即中性線;如果發(fā)電機和變壓器和中性點是接地的,則這時的中性點稱為零點,中性線則稱為零線。
在三相四線制系統(tǒng)中,如果三相負(fù)載是*對稱的(如果阻抗三角形是全等三角形說明阻抗的性質(zhì)和大小*相同),則零線可有可無,例如三相繞組*對稱、三相異步電動機、連接成星形后,即使沒有零線,三相繞組也能得到三相對稱的電壓,電動機能照常工作。
但是對于學(xué)校、宅樓、商場和機關(guān)等以單相負(fù)荷為主的用戶來說,零線就起著至關(guān)重要的作用了。盡管這些地方在設(shè)計、安裝供電線路時都要盡可能使二相負(fù)荷接近平衡,但是這種不平衡則是絕對的,平衡只是相對的,而且每時每刻都在變化。
在這種情況下,如果零線中斷了,三相負(fù)荷中性點電位就會發(fā)生位移。中性點電位位移的直接結(jié)果就是三相電壓不平衡了,有的相電壓可能大大超過電器的額定電壓(在特殊情況下會接近380V),輕則燒毀電器,嚴(yán)重則引起火災(zāi)等重大事故;而有的相電壓低于電器的額定電壓(在特殊情況下會接近0V),輕則使電器無法工作,嚴(yán)重則也會燒毀電器(因為電壓過低,空調(diào)、洗衣機和冰箱等設(shè)備中的電動機無法起動,時間長了也會出現(xiàn)燒毀)。由于三相負(fù)荷是隨機變化的,所以電壓不平衡的情況也是隨機變化的。
另外,如果某些電器采用接零保護(外殼接在零線上),零線中斷后,就會失去了接零保護,還有可能發(fā)生觸電事故。所以零線在三相四線制系統(tǒng)中是非常重要的。
因此,對于任意時刻三相電的向量之和為零的三相電來講,零線是可有可無的;但在三相四線制供電系統(tǒng)中,因為兩種不同的電壓,線電壓(380V)和相電壓(220V)的存在,所以不可能達(dá)到三相負(fù)載的絕對對稱,這是零線就起著至關(guān)重要的作用了。
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