有中性線的系統有三種,即TN-S、TN-C-S、TT等系統。

1.中性線斷裂發生在TN-S系統

圖1:IEC60364中的TN-S接地系統

在圖1中,如果中性線斷了,會怎樣?我們看下圖:

圖2:TN-S系統中發生中性線N斷裂,斷裂點後部的中性線電位會上升

另外,用電筆觸碰斷點後部的中性線,電筆會發紅。這是查找中性線斷裂點的好辦法。

2.中性線斷裂發生在TN-C-S系統

我們看下圖:

圖3:TN-C-S接地系統

在TN-C-S接地系統中,PEN線是零線,它在某處分開為中性線N和地線PE,分開點後部就是TN-C-S下的「-S」部分。題主所指的就是「-S」部分的中性線斷裂。

我們看下圖:

圖4:TN-C-S接地系統中,中性線斷裂點後部的影響與TN-S系統是一樣的

3.TT接地系統

我們看下圖:

圖5:TT接地系統

可以想見,中性線N斷裂點後部的負載情況與TN-S及TN-C-S系統是一樣的。

4.TN-C系統

最沒有影響的是TN-C接地系統。我們看下圖:

圖6:TN-C接地系統

因為TN-C接地系統中只有零線,沒有中性線,題主的假設與TN-C接地系統無關。

不過,如果TN-C接地系統發生斷零,則零線後部的情況與其它接地系統中斷中性線是一致的,斷點後部的PEN線電壓會上升。

由於TN-C接地系統中採取保護接零措施,也即用電設備的外殼是接在零線上的。一旦斷零,則零線斷裂點後部的用電設備外殼會帶電。

所以,TN-C接地系統中,零線PEN必須多點接地,以避免發生斷零後零線電位上升的現象。

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強調一下,TN-S和TN-C-S系統中,中性線一旦從零線分開,就不得再次接地,避免發生斷中性線後用電設備外殼帶電傷及人身安全。


我們用常見的三相四線制系統+白熾燈這種最簡單的阻性負載來模擬一下中性線斷開的場景,如下圖:

L2帶一個150W的白熾燈,L3帶一個15W的白熾燈,當發生中性線中斷後,兩個白熾燈就相當於串聯在AC380V線電壓上,對於阻性負載我們知道R與P成反比,即15W的白熾燈電阻相當於150W白熾燈電阻的10倍。通過歐姆定律可知,150W白熾燈上的電壓35V;15W白熾燈上分的電壓達到345V。這種情況下,150W的白熾燈會變暗,15W的白熾燈會變亮,而且15W的白熾燈壽命會大大降低。

如果把白熾燈換成電機等負載,就會使電機過壓或欠壓,過壓容易燒電機,欠壓會導致電機不能達到其額定工況。所以斷零對設備的影響就在於此---使設備過壓或欠壓,欠壓一般只是不能使設備達到額定工作點,而過壓會使設備壽命大大下降,甚至燒壞設備。

另外有不少人認為PEN線做重複接地後,用大地通路代替中斷的中性線通路可使電流返回電源端,從而避免燒設備的情況發生。其實這是錯誤的,就拿TN-C系統來說,PEN線做重複接地,由地形成的返回電流的路徑,其阻值以歐姆為數量級,而中性線迴流路徑是完全的銅導體,阻值是以毫歐數量級記,重複接地的效果只是會延遲燒設備的時間而已。我們將白熾燈電阻值分別取為22Ω,220Ω,電源端系統接地電阻取4Ω,用電端PEN線重複接地取10Ω,來計算一下這種情況。

重複接地後的中性線中斷情況

重複接地後的相量計算

可以看出重複接地後,過壓還是存在,只是相對而言過壓程度減小了,但是仍然超過一般設備供電要求AC220V±10%,仍然會影響設備壽命,甚至燒壞設備,只是時間會變長,這種中性線中斷反而更不容易察覺。並且對於TN-C系統,PEN線的中斷會帶來安全事故的發生,是十分危險的。

最後小結一下:

中性線中斷會造成設備的過壓和欠壓,其中過壓會影響設備壽命,甚至燒壞設備;

TN-C系統中用電端的重複接地,並不能消除中性線中斷帶來的影響,只是會延緩這種影響,而且PEN線的中斷會帶來安全事故的發生;

順便也說說對於防止中性線中斷的一些措施吧:

1、合理選擇中性線截面積,一定要考慮中性線的機械強度;

2、盡量減少中性線上的連接端子,並定期檢查這些連接端子連接情況;

3、中性線上不要裝設熔斷器;

4、減少使用四級開關;

最後,再呼籲一個問題:

不要使用「零線」這個詞!

不要使用「零線」這個詞!

不要使用「零線」這個詞!

這個詞沒有一個準確定義,會引起一些誤解,有些理解為N線,有些理解為PEN線,在這個詞上,我就喫過虧。直接使用IEC標準中的中性線(N),PEN線描述更為準確無歧義!


缺零運行,對用電設備本身而言,絕緣有影響,原來是相電壓,變成了線電壓。線電壓是相電壓的1.732倍。會縮短設備的使用壽命,同時可能危及運維人員人身安全。


中性線一般就是零線,一般情況下220V電器斷開零線無法工作,三相電器對電氣本身無影響,但是涉及到很多特殊情況,比如保護接零等。。


三相開關缺零會造成三相單相對地電壓升高和降低,用電器如果有電路板,耐壓低於300伏會炸掉。


中性線一般指N線,如果是家裡單相配電箱的單相負載N線斷開,設備是不能正常工作的。如果是三相電路的N線斷開要看具體N線的斷開位置具體分析。


電器無法工作,觸摸電器得零線會觸電


起不到保護接地的作用


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