零线不带电,为何还要拉一条?直接用地做零线不是更省钱?

      直接用一根火线再接一根地线的用电方式,曾有部分用电不规范的区域使用过,但这种方式早就被取消了,因为这种方式看起来省了零线一路物理线路的投资,但却增加了极大的安全隐患!能节省成本却因为安全隐患而不使用,下面简单了解下用电安全!
      上图是我国居民用电的TN-S系统,另一种说法是三相五线制,即工作零线与保护零线分开设置的接零保护系统,特点:

      T 电源中心点直接接地

      N 外露导电部分通过零线接地

      S 工作零线(N线)与保护零线(PE线)分开的系统,如果上图还不能理解的话,请看下图:

      上图为电源处的接线方式,中性点出的N线(零线)是接地的,这也是为什么任意相线可以和大地构成回路的一个重要原因!而在进户线处除了三相制三根相线到户以外,还会到一根零线,那么三相五线制的地线哪里去了?地线不从电源处引入,一般由大楼的接地提供!
一、为什么需要零线?

      我们家用的大都是一路相线和一路零线,因此很多朋友都不知道其实电源有三路,家庭用电功率不大时候一般都是单相电源即可。

二、为什么有零电位的零线了还需要地线?

      地线的作用一般理解就是保护用电安全!以简单的线路图来解释下地线的作用。理论上电源中性点已经接地,也就是零线和地线的电位是一样的。

      如上图,三相电源的中心和零线都是接地的,但事实上当零线有电流经过时它的电位并不为零,当电机工作时线圈震动磨损漏电,那么外壳就可能会带电,或者接线时线头松动与外壳接触时也会带电,此时人体如果接触用电设备外壳时就非常危险!

      例如上图中,电源中心已经接地,但电机外壳没有接地时,就有可能带电,因此有必要用电设备的外壳接地。

三、假如不用零线,直接用地线有什么后果?

      在TN-S系统中,使用一根相线+地线是可以构成回路并且大致正常用电,但有如下风险:
      1.在TN-S系统中,如果只用一根相线,那么大地就将作为回路的另一条“零线”,它存在电阻,因此接收电源的设备在效率上是有一定的问题的,因为有部分功率耗散在大地中。

      2.在相线+零线供电中,不能再使用漏电保护,因为漏电是检测相线与零线之间的电流差异动作的,因为不再有零线(或者零线就是地线),漏电保护无法工作。

漏电保护器原理图

      3.用电时在接地线周围会形成电压梯次降低的范围,如果有动物或者人闯入这个区域,那么就有可能构成跨步电压触电,当然工频电压的形成的跨步电压并不高,但如果是赤脚走路的话就会有相当高的风险。

      因此从用电安全角度来考虑,必须使用地线,而且在必须保证地线接触良好。

      早些年碰到过一个案例,一售楼中心的电压不稳,开关一打开灯泡逐个烧毁,换一批烧一批,经过测量电压高达311V,这明显已经超出了正常的220V,但又没有达到相线之间380V,初步判断是零点漂移,但零线经过检测状态正常,并没有断裂接触不良等状况!但发现在配电柜中有一条怪异的线接在地线排上,跟其他颜色一致但来路不一样,进一步检查发现这根是零线,在检查地线电位很高,检查室外接地桩,早已因施工断裂,简单的说就是因为地线被挖断,导致零点漂移而产生的故障!因此各位可要注意了,首先不要接错线,其次经常检查地线是否牢靠,以免关键时候掉链子了!

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作者:电工
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来源:电工笔记
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