探讨低压系统零线安全运行需要注意的问题

林伟军

【摘 要】随着我国经济的发展，我国低压供电目前普遍都是应用380/ 220 伏三相四线制系统，根据数据统计，发生触电事故比较多的是低压系统，特别是农村出现事故比较频繁。低压系统发生事故时会引起火灾，容易爆炸等，主要的原因，大部分低压系统与零线的运行操作不当有关，因此低压系统的安全运行，才能保障人民的安全、设备安全，本文主要就380/ 220 伏低压系统零线安全运行中需要注意的问题进行探讨。

【关键词】低压系统；零线运行；低压系统运行

一、380/ 220 伏低压系统中性点的接地

在380/ 220 伏低压系统中，变压器低压侧中性点引出线直接接地，主要是为了防止高、低压绕组绝缘损坏致使高压呈现于低压和低压用电设备因绝缘损坏而使人体遭受触电危险。当低压系统发生接地故障时，不会出现比相电压更高的电压值。否则，当一相发生接地时，其余两相对地电压升高，使触电的危险性大为增加。因此，由于低压系统各相对地电容电流较大时，有可能在故障点形成电弧，引起振荡，将产生更高的电压，其值可达2.5- 3.5 倍的相电压。另外变压器绕组和低压线路，对地都有电容存在，当人体触及相电压后，电容即被短路，其瞬间放电电流通过人体而造成触电。三相导线存在有泄漏电阻，当绝缘受潮老化或在有腐蚀性气体的环境中，其电阻降低，电流增大，也会造成触电。

因此，为了保证电气设备的运行安全情况，380/ 220 伏系统中性点直接接地在出现故障情况下，必须使用保护装置快速可靠动作解决故障问题，有效降低电气设备和输电线路的绝缘水平。

二、380/220 伏三相四线制系统中电气设备接零保护

380/220 伏三相四线制系统中电气设备的接零保护，为了避免人体遭受触电的危险，电气技术员工作时将设备在正常情况下不带电的金属部分与零线相接。不采用接零保护，不管电气设备是否保护接地，都不能做到有效防止人体遭受触电的危险。当设备外壳同地或零线间无金属性连接时，设备因绝缘损坏等原因发生一相电源与设备碰壳，其故障是不能自动消除的，外壳将长期存在电压，对地绝缘电阻越大，电压值就越高，最高可达相电压的额定值，人体触及时就有触电危险。

当设备外壳采用保护接地，如图1，设备因绝缘损坏等原因发生碰壳后，即成为接地短路故障，其短路电流为：

由上述计算得知，该电压对人体安全仍然出于十分危险情况。要使电压U4对人体达到安全值，则必然要使保护接地电阻rd 成倍减小，特别是土壤电阻系数高的地区发生，是很不经济，甚至在实际上不可能的。

为此，为了使保护电器在设备发生故障时能迅速可靠的动作，使人体免遭触电危险，电气技术人员在380/220 伏中性点直接接地系统中必须采用接零保护，将设备外壳接到系统的零线上。当电气设备发生碰壳故障时，故障电流由该相线、设备外壳、零线而形成闭合回路，将碰壳变成单相短路，从而引起保护电器动作，使故障设备脱离电源。

单相用电的电源，由380/ 220 伏系统中的其中一相与中性线间取得，其接零线，应只作接零保护用，不允许用来传输工作电流。由于接零线本身有电阻，当通过工作电流后，容易产生电压降，此值大于5-6 伏以上时，对其他构架物或管道就容易产生电火花，对瓦斯通道等易燃物会引起爆炸危险。因此对于220 伏单相用电设备，应专设绝缘导线来为电流传输工作。

对于手携式和移动单相用电设备，例如：电钻、手提式照明工作灯、电炊具等各种家用电器，常用插座供电，由于接线不当而发生触电事故的较为普遍。以单相三孔插座为例，采用保护接线的常见有如图2（a）所示，当零线断开时，设备外壳就有220伏对地电压存在，这是十分危险的，正确的是按图2（b）所示接线。当电流正常工作时，设备工作电流通过零线，发生故障时，电流经保护接地系统泄流，当零线在任何一点断开时设备外壳不至于呈现高电位而对人体造成触电的危险。

三、380/ 220 伏零线的重复接地与断开

在380/ 220 伏中性点直接接地的系统，必须在零线中的一处或多处设置重复接地。为了防止系统运行中发生接地短路时，能有效降低零线的对地电压，当零线发生断线时，可使故障的程度减轻。

在一些零线处没有设置重复接地时，零线断线并设一相发生碰壳故障，接在断线处后面的所有设备外壳上，都出现近似相电压的对地电压，而接在断线处前面设备外壳上的对地电压，仍接近于零。

在设置重复接地时，设零线断线，接在断线处后面有一设备a 相发生碰壳，则接于断线处后面设备外壳上的对地电压为：

四、零线断路后的产生的影响

在负荷不平衡的三相照明电路中，零线一旦断路，负荷的中性点就会向负荷大的方向位移，使各相负荷的电压降发生变化，负荷大的那相，负荷电压降降低，灯泡较正常时暗些，负荷小的那相，负荷电压降升高，灯泡较正常时亮些。如果电路负荷不平衡程度很大，负荷小的那相负荷电压降升高过大，灯泡就会缩短寿命，甚至烧毁，所以零线是不允许装熔断器、开关的。电流互感器电路中在负荷不平衡时，如果零线断路后，电流表的测值偏小，且不平衡程度越大，偏小量越多。因此零线的连接要特别注意，如果零线是铝线，应采用铝接线端子压接连接，避免用绞接法连接，并且零线应避免有接头。

五、380/ 220 伏系统中零线的选择

在380/ 220 伏系统中，导电部分与零线或接地线发生短路，造成零线或接地线烧断或因其他原因引起零线故障是常见的，这主要是设计中零线或接地线选取的截面偏小，安装质量不良等原因所致。因此，对接零回路的设计应重视，计算接零回路电阻，按机械强度和单相热稳定选择，校验接零系统泄流导体截面，一般为零线截面不应小于相线截面的50%，通常取60%左右。

六、结束语

综上所述：380/ 220 伏系统中按要求进行中性点接地和设备的接零保护，电气技术人员必须对电压运行中的零线定期检查，才能保障系统安全运行的有效措施。