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工程人应掌握电工知识:相线、中性线和火线、零线

分类:
工程经验
2019/10/11
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在任何一个电路中,电路不工作时,线上有电压(俗称带电)的线,叫做相线,线上无电压的线,叫做中性线。
在单相电路中,为了更形象、更好理解,为相线和中性线又分别起了两个别名,叫做火线和零线。因此,相线=火线,零线=中性线。
相线很好理解,发电厂出来,电能输出,就是靠相线。在三相电路中,三根相线彼此之间的夹角为120°,三根相线彼此之间的电压为380V。它们有一个共同的交点,这个交点叫做“中性点”。中性点与任一相线之间的电压为220V(三角函数计算得出)。由中性点引出的线,就叫做“中性线”。
因此,额定电压为380V的电器,使用三根相线;额定电压为220V的电器,使用一根相线。
这里就出现了一个问题,电路需要形成一个完整的环,才能正常使用。因此,在只使用一根相线的单相电路中,必须要有零线才能够正常工作。而使用三根相线的三相电路中,不需要使用零线,也能使电器正常工作(三相电路中的零线,通常是保护接零)。
此时则会出现一个疑问——既然两个相线之间的电压就是380V,那为什么还要同时使用三根相线呢?
这是因为,两根相线只有在二者之间的夹角为120°时,电压才是380V。而如果这两根相线之间的夹角发生了变化,电压就会随之改变。而如果使用了三根相线, 它们之间的结构就要稳定得多(三角形的稳定性)。
因此,虽然两根相线也能够使额定电压为380V的电器正常工作,但通常不会这样使用。
 
中性线和地线都需要接地
中性线(零线)接地,这一说法事实上是错误的。准确的说法应该是中性点接地。
 
接地的方式
无论是中性点还是地线,它们的接地方式都是相同的。
接地方式有很多种,最常见的是用扁钢焊接成一个“工”字型,埋入1m深的坑内。再向坑内撒入盐水,然后在坑内的扁钢上焊接一根垂直的扁钢,伸出地面。这根扁钢与地线或中性点连接,完成接地。
 
零线和地线的区别
既然二者都需要接地,那它们之间有什么区别呢?
地线的结构是比较简单的,一端连接接地装置,另一端连接用户。它的作用比较单一,就是为了防止用电器的外壳带电。用电器一旦发生漏电,外壳上的电流,会通过地线流向大地,从而减少对人体的伤害。
而中性线属于工作线路,电流可以通过中性线,直接回到电厂。同时,还有以下作用。
 
中性点接地的作用
一旦发生相线接地(漏电后与大地接触等事故),由于中性线与大地连接,就会产生较大短路电流,促使保护装置(熔断器、断路器等)迅速切断电路,避免更严重事故产生。
 
同时,中性点接地后,可以保证中性线上的电位与大地相同,将中性点锁定为零电位。这样就会避免发生中性点偏移,改变相线间的夹角,造成三相电压不平衡。
 

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