为什么回路电流走零线不走地线而漏电流走地线不走零线?为什么回路电流走零线不走地线,而漏电流走地线不走零线,零线地线原理是什么?:能不能形成电流,取决于
能不能形成电流,取决于两个条件,一个是存在电压,另外一个是有回路。至于线路流过电流的大小,则取决于线路的阻抗大小。所以只要条件满足,并没有”回路电流走零线不走电线,漏电电流走地线不走零线“的说法。零线PEN本身就是地线(PE)+中性线(N)的合体,零线里边含有地线,零线是变压器二次侧中性点引出的线路。与相线构成回路对用电设备进行供电,通常情况下,零线在变压器二次侧中性点处与地线重复接地,起到双重保护作用。请关注:容济点火器
下边从零线地线的概念来分析
注意到图1中还未出现零线,只有三条相线L1/L2/L3,以及三条相线的中性线N。三条相线对N线的电压均为220V,相线之间的电压则为380V。
我们知道,交流电压的表达式为: u=sqrt 2 Usin(wt) ,而交流电流的表达式为: i=sqrt 2 Isin(wt) 。
注意到一个事实,当三相平衡时,中性线总线上的电压和电流有如下特性:
U_N=sqrt 2 U_Asin(wt)+sqrt 2 U_Bsin(wt+120)+sqrt 2 U_Csin(wt+240)=0
在图1中,具有此特性的只有标注了N字样的中性线总线,而中性线支线是不具有此特性的。
对于中性线支线来说,流过中性线的电流与相线电流大小相等方向相反。
我们再来看图1。图1中的中性线发生了断裂,于是在断裂点的前方,中性线的电压依旧为零,但断裂点的后方若三相平衡时,它的电压为零;但若三相不平衡,则断裂点后方的中性线电压会上升,最高会升到相电压。
事实上,我们发现,只要三相不平衡,尽管中性线并未断裂,但中性线的电压也会上升。
我们看图2和图3:
图2中,在变压器的中性点做了接地,此接地在国家标准和规范中,被称为系统接地。注意,这里的接地符号是接大地的意思。
系统接地的意义有两个:
第一个意义:系统接地使得变压器的中性线的电位被强制性地钳制在大地的零点位;
第二个意义:给系统的接地电流提供了一条通道;
值得注意的是:图2中的N线因为有了工作接地,所以它的符号也变了,变成PEN,也就是题主主题中的零线。
零线,它的准确名称是保护中性线。在这里,保护优先于中性线功能。
通过前面的论述我们已经知道,若零线断裂,由于零线具有中性线功能,所以断裂点后部的零线电压可能会上升。
事实上,零线断裂点后部的由电压完全由下式决定:
U_N=sqrt 2 U_Asin(wt)+sqrt 2 U_Bsin(wt+120)+sqrt 2 U_Csin(wt+240)
可以看出,如果U_A、U_B和 U_C各不相同,则三相电压就不平衡,零线电压U_N当然也不等于零。
同理,我们可以看到零线断裂点后部的电流也与三相不平衡有关。
再看图3,我们发现零线PEN中采取多点接地的方法,以避免出现零线断裂点后部电压上升的情况。
注意哦,图2对应的接地系统叫做TN-C,而图3对应的接地系统叫做TN-C-S。
我们来看图4:
图4中,变压器中性点接地,而用电设备的外壳直接接地。
正常运行时,我们看到,用电设备的外壳根本就不会有任何电流流过。
现在,我们来分析L3相对用电设备的外壳发生碰壳事故的情况。
我们首先遇见的是外壳接地电阻有多大这个基础参数。在国家标准GB50054《低压配电设计规范》中,把外壳接地后的电阻以及地网电阻合并叫做接地极电阻,并规定它的值不得大于4欧。但在工程上,一般认为接地极电阻为0.8欧。
其次,我们需要知道零线电缆的电阻是多少。这个值可以根据具体线路参数来考虑。方便起见,不妨先规定这条零线电缆的长度是100米,电缆芯线截面是16平方毫米,它的工作温度是30摄氏度,则它的电阻为:
有了这两个数据,我们就可以来进行实际计算了。
我们看图4的下图,我们发现当L3相对用电设备的外壳短路时,零线中有电流流过,地网中也有电流流过。
注意到零线电阻和地网电阻其实是并联的,按照中学的电学物理知识,我们知道并联电路的
电流与电阻的阻值成反比,也即:由此推得:
由式1我们看到,地网电流与零线电阻和地网电阻的比值有关。我们把接地极电阻按4欧取值,把具体参数代入,得到地网电流为:
也就是说,地网电流只相当于零线电流的3%~15%而已!我们取为中间值,则地网电流只有零线电流的6%。
所以三相平衡时候,无论零线,地线都没有电流的,当有漏电产生时候,零线流过的电流远大于负载这边所谓接地线的电流。
首先你的知道零线和地线的区别.
地线是拿来保护作用的,比如有漏电的话,才会通过地线流出去,这样保证人的安全
零线是在供电端(发电厂、变电站、变压器)接地,或在入户前重复接地,是工作接地线,是输电线路的一部分,电流经电厂----火线----负载----零线反回电厂.
地线在用户端接地,和用电电器的金属外壳或人体可触部位连接,使机壳与大地等电位,保护人体不触电.零线不与输电线路构成回路,正常情况下没有电流.
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因为零线和地线在电器上的接线位置不同呀。零线是工作线,自然会接到用电设备上。而地线之作为保护线使用,直接在了电器外壳上。
这样一来,正常情况下工作电流一直在回路内——也就是用电设备上,电流当然通过零线了。当电路发生漏电时,会导致电流外泄(否则怎么叫漏电呢)。外泄的电流会流经电器外壳,于是就通过接在外壳上的地线流走了(没有接地线的话,电流就通过人体流走,导致人体触电了)。
所以你问为什么正常工作电流不走地线,漏电电流不走零线——就好像咱俩一人摸着一根电线,自然是谁的电线里有电谁就触电了;没电的电线就不会触电。
这一段你们看了也未必懂,不写又有人说我不懂~所以我简单说两句——在TN-S系统中:
零线:发电机有三相绕组,三相之间的空间角为120°,它们的夹角叫做“中性点”。为了防止中性点位移,因此给中性点做接地,接地之后引出的线叫做“零线”(也可以叫“中性线”)——未接地的TN-C系统中,严格来说从中性点引出的线只能叫“中性线”而不能叫“零线”。
地线:再只做一个接地体,这个接地体不与变压器(发电机)上的任何设备连接。从这个接地体上引出一根线,就叫做“地线”。
地线和零线都做了接地,所以它们的电位都是0。但是零线除了接地以外,还和变压器的中性点连在了一起,所以它可以做工作线。而地线只是一个接地体,所以它只能做保护线。
解释这个问题,首先要了解三相电,三相电是由三个在空间上相互间隔120度的线圈切割磁感线产生,因此,三相电初始相位相互差120度(这就是标准),发电机内部三个线圈会接在一起,这就是中性点,三相负载均衡时,中性点上是不会产生电压的,因此它们本身可以构成回路,而这个中性点就是我们说的零线所接地方,所以三相电传输可以只用三根电线就可以,实际上也是这样做的。远距离传输,一般是很高的电压,因此需要降压变压器,降到380伏,同理,三相变压器也有中性点,低压线圈的中性点就是零线接的地方。居民用电,只用到一相,220伏,这个叫相电压,380伏动力电,指的是相间电压,所以还是很高的。电路构成回路才能使用,所以居民用电单相必须构成回路,所以就是火线和零线,零线接在变压器的中性点上,在负载均衡时,零线是没有电压的,实际上不太可能,所以还是会有一定电压的,比如发生漏电。漏电本质上是,火线与其他导电体构成回路,如果与人构成回路,会发生触电,这是非常危险的,这就需要一个地线,充当临时的回路,用以保护电器和使用者。地线顾名思义,就是一端与大地相连,另一端与设备相连,一般是外壳等人容易碰到的地方,所以地线必须接。所以家用电器的开关,必须接在火线上,严格按照标准来做。这不仅是对家人的负责,也是对他人安全的保证。
很高兴为您解答。
回路电流主要是指电流通过一些其他介质或设备将电流流回电源的一个通路,在正常情况下这个电路处于闭合电路,而在我们正常使用电源的时候,电流主要走得就是火线和零线,除非是电源出现故障的时候,电流会被分散,一部分电流会顺着零线回到电源,而一部分电流则顺着地线和接地网回到电源,通过地线或者接地网回到电源的电流我们称之为漏电流。
正常使用情况下,我们的电流必须是要通过零线回到电源的,就好比是我们平常说的水往低处流一样,只有火线和零线在正常使用情况下,才能形成一个通路,这个通路的电阻就是零线和火线的电阻和使用电器的电阻值,因为他们连接产生的电阻和火线与地线之间的电阻相比就要少的多,地线主要是和用电设备外部相连的,地线和用电电器内部是有电绝缘的。
在我们正常使用电源的时候,电流是通过火线传输通过零线最终回到电源的,但是发生漏电情况之后,就是不一样的,如果因为零线触碰出现漏电的话,零线和地线会形成并联回路,零线和地线都是会有电流通过的,通过地线的电流也就是我们说的漏电流,一般控制单个回路的漏电保护器会发生跳闸情况。
如果是因为火线触碰导致漏电的话,火线在没有经过电器就发生故障漏电的话,这样发生的情况也就是我们所说的短路,这时产生的电流是非常大的,而且我们配电箱内的漏电保护器的空开开关也会随之跳闸的。
如果我们的用电设备表壳重复做了接地的处理之后,那么在我们用电的时候出现漏电或者是短路的时候电流也可以通过地线或接地网将电流流回电源的。
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回答这个问题,涉及很多方面的专业知识,我自认我的知识储备并不够完全解释清楚,但是我也想分享一下自己的看法,供提问者和阅读者参考,同时也希望各路大神多多指教!
我认为,首先要搞懂以下几个问题。
我是基础电工课,关注我,更多基础电工知识分享给你,更多家庭用电疑难帮你解答。
第一,供电系统。
目前我国现行的供电系统有三种。即, TT供电系统。 TN供电系统。 IT供电系统。其中TN供电系统又分为TN_S供电系统, TN_C供电系统, TN_C_S供电系统。
作为普通民众,我们所使用的都是TN供电系统。由于基础建设比较好,城市的民用供电系统多为TN_S系统。而农村因为山高路远,人口分散,更多的采用TN_C或者TN_C_S供电系统。
TN供电系统的变压器低压侧三相绕阻结成星型,并且中性点接地。
Tn-s供电系统,从变压器低压侧中性点,同时引出地线和零线,地线作为保护线,零线作为中性线和工作线(双重作用)。
Tn-c供电系统,变压器低压侧中性点只引出一条PEN线,也就是地线和零钱合为一体。末端的设备采用设备外壳接零进行保护。
Tn-c-s供电系统,在变压器低压侧中性点,同样只引出一条PEN线,但是在总配电箱处,这条PEN线做了重复接地,分出地线。
第二,电流的回路。
我们知道现有的发电机都是三相绕组三条相线,所以从这一点来说,电流的回路就是三条相线abc,三相用电设备的回路就是火线跟火线之间的回路。但是我们在实际生活中,民用电又多出了一条零线,在220伏的单相电里,零线就是电流的回路,不过单相电流的回路只回到三相四线总零线,然后又从火线流回变压器。只有当三条火线电流不平衡时,多余的电流才会从总零线流回变压器,我们可以从下面这张图得到些启发。
当三相电流平衡时,三相4线总零线应该没有电压,没有电流。电流都从三条火线回到变压器了。
当三相不平衡时,某一相多余出来的电流就会从总零线流回变压器,这时候总零线不但有电流通过,而且对地还会有电压。
所以我个人认为所说的零线不带电指的是三相四线的总零线在三相负载平衡的状态下的状况。而作为220伏的回路零线,通过的电流跟火线的电流是一样的大小,所以在单相回路里并不存在零线不带电的说法。
其实是一样的,只不过地线的回路要通过大地作为介质(TN_C_S),才回到变压器的中性点,电阻要大的多。这也就是为什么我们从地上插根钢筋就可以点亮灯泡的原因,当然前提必须是变压器的中性点要接地。
一开始我们说了,地线是保护线,零线是工作线。
地线一端接在接地网,从变压器出来可以重复接地,一端接在设备外壳金属部分。在正常情况下,地线没有电流流过。当线路或者设备发生漏电,被分流的漏电电流就从地线流入大地,然后通过大地流入变压器中性点( Tn-c-s供电系统)。 TN-s系统,电流直接从地线流回变压器中性点。
零线在220伏单相回路中属于回路的一部分,电流从火线一端经过设备,然后经过零线回到火线最后回到变压器中性点。在三相4线中,零线是中性线,作用是引流三相不平衡电流,在上面我们已经说过了。
Tn-s供电系统,零线从变压器中性点出来就不应该再接地,如果重复接地,漏电保护装置就会跳闸。
漏电指的是火线和零线的电流不平衡,从火线过来的电流,没法完全从零线流回变压器,有一部分从地线或者大地流回变压器,这就是漏电。三相电就是火线和火线的回路电流不平衡。比如, A相的电流是5安,但是他的回路B相的电流只有三安,不是设备漏电,就是线路漏电了。
当火线的漏电电流不断侵蚀漏电部分的绝缘体,随着漏电电流越来越大,最后就演变为对地短路。
零线漏电则不一样,就算是零线和地线接在一起了,那也只是等于两条线路并联分流,并不属于短路。
个人小结:不管是零线电流还是地线电流,都是回路电流,只不过所经过的途径不一样罢了。
以上就是我个人的分析和解答。有一个人的知识和经验有限,有不足的地方请大家评论补充。有错误的地方请大家及时指正。谢谢!
要回答这个问题,就要先讲明白零线和地线的区别。地线是电源变压器和楼房(用电户配电盘)所接的接地线,这两点根据不同的地点,两点间的电阻是不一样的,有的很大,有的很小,但一定要比导线大。零线也是变压器的接地线,通过导线引至用电器上的(也有的用电户配电箱的零线也接地),所以对于用电器来说,用电器的进线和变压器的岀线之间的电阻越小越好(电压降越小越好),所以,因为用电器的接地线和变压器的接地线之间的电阻要比零线和变压器的零线(接地线)之间的电阻大,所以用电器回路电流走零线;而漏电保护器用的是零序电流原理,即回路以外的电流,所以漏电回路要走接地线了(而形成相线和接地线回路)。
为什么回路电流走零线不走地线而漏电流走地线不走零线?
答:首先这是人为规定的规则,就和火线电压220V、动力电压380V、用电设备的外壳是接地而不是接零等是一样的。
人为的规定零线走回路电流是为了将用电设备正常工作的电流和接地故障电流分开,方便分别安装保护设备,以求用电的安全。在三相五线制的供电系统中,L1、L2、L3为供电的相线(火线)、工作零线N、保护地线PE,相线提供高电势、零线和地线提供零电势点,当相线与零线或地线接通形成回路后,会产生电流。而产生的电流也分为正常工作的工作电流和相线接地后产生的接地故障电流,工作电流是保证设备正常工作的,而接地故障电流是相线绝缘不好或者人身触电后产生的。
将这两种电流分开可以在相线绝缘不良或发生人身触电事故后迅速的切断相线,以保护人身设备的安全。
保护地线PE的接法,一般只连接用电设备的金属外壳或其他与火线零线绝缘的金属部分,因为正常情况下,保护地线是不会有电流的,当设备发生漏电事故后相线会与地线形成回路,就算没有漏电保护开关切除电源,人碰到电器设备的金属外壳也不会发生危险,这也是保护零线存在的意义。
当然也有零线和地线合二为一的配电系统,我们称之为TN-C系统:
在这样的供电系统中地线和零线合二为一称之为PEN线,值得注意的是这种系统中的PEN线需要在配电网中重复接地形成一个接地网,以保证PEN线的零电位。
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为什么回路电流走零线而不走地线?为什么漏电电流走地线而不走零线?
??【分享经验】
1??我在单位兼管过电,也是无线电业余爱好者,路过此题,看来必须要答一下!
题主的提问一目了然,这答案的关键理由就在这漏电保护器上做的文章!人们只知道有三相火一相中心点零线,但怎么在正常用电中(不管是380V还是220V)怎么会出现漏电自动保护的呢?你看了我的草图就知道了。因为生活中好多用户漏电保护器坏了,为了学习修理,我就用好的拆解测量数据,计算线圈匝数以及电路板上各零件的实际数据都作了记录并画好了图纸,有了一手资料,只要坏了的保护器打开一看,便知道同题出在哪里?马上都能修理好!
2??变压器端将三项的中心线(零线)深埋入地,通常以三相四线制输送到用户,三相都经过各人的漏电保护开关绕几圈再输出去,我解剖的家用小的保护器是在高磁圈上绕三圈,这样一火一零都经过高磁圈,它的工作原理是只允许电流通过设置的线路中流出,如果在输出中出现了二次电流分流再入地,那保护器中的线圈就出现感生电流,使工作线圈升压触发可控硅的触发极,电路中有25-30mA电流入地,可控硅的灵敏度就捕捉到,在几毫秒之内导通可控硅,使继电器工作线圈得电吸合而关闭电源!
??再重复一遍,触电保护器的工作原理是禁止相线二次入地,中心线(零线)只能在变压器下方入地,因为保护器设计的原理使相线只能经用电器回零线,如果中途因漏电二次入地了就起安全保护功能!
读了我的文章你就知道了原来是触电保护器控制的!
顾名思义,地线是接地的线,而零线是三相绕组中性点的线,10千伏以上输送的电力是没有零线的,那么当10千伏变成380伏时,变压器线圈Y型绕法,中性点引出的线就是零线,我我们日常用电器,都是220伏就是一火一零,这就是相电压。线电压火线之间电压380伏。也就是说零线是这种供电系统中不可缺个的一根线吧,是有电流流过的,而地线,在你居住的楼房周围接地,漏电时电流通过地线流入大地。
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