在三相四線制對稱負載中,由於中線電流為零,所以可以省去中線嗎?

時間 2021-05-12 14:30:39

1樓:Patrick Zhang

我們看下圖:

圖1:低壓配電網的線制

圖1中的1圖是TN-C接地系統,它有3條火線和1條零線PEN,它是三相四線制。零線的名稱是保護中性線,用電裝置的外殼與之相連,當然還有用電裝置的零線埠與之相連。由於零線兼有保護的功能,零線不得以任何理由去除,也不得斷裂,所以TN-C接地系統不得使用四極和兩極開關,零線還必須多點接地。

圖1中的2圖是TN-S接地系統,它有三條相線和一條中性線N,以及地線PE。TN-S也是三相四線制。

圖1中的3圖是TT接地系統,我們看到它是三相四線制。

圖1的4圖是IT接地系統,我們看到它是三相三線制。

必須明確一點:線制中的「線」,指的是在正常執行時有電流流過的線路。由於地線PE在正常執行時沒有電流流過,所以地線PE不是「線」。

題主的問題就歸結為2圖和3圖能否改為4圖。

題主已經說了,三相負載是對稱的,中性線沒有電流。但請注意:三相負載對稱只是在一定的範圍內說的,絕對的三相對稱根本就不存在。可見,中性線的電流或多或少總是存在的。

另外,請題主注意:所謂三相負載是對稱的,指的是中性線的匯流排電流很小近乎為零,但對於中性線的支線,特別是單相線路,相線與中性線的電流大小相等方向相反。由此可見,中性線還真省不得。

我們再看看IT接地系統,它就是三相三線制,如下:

圖2:IT接地系統

我們注意看圖2的IT接地系統,它少了中性線。另外,IT系統一旦發生單相接地故障,接地電流也即漏電流無法返回電源,故可以繼續執行。顯然,這與中性線電流等於零是兩回事。

IT接地系統運用在石化行業、纜車和醫院手術室中。這些地方的供電系統發生漏電後,不會因為漏電而停止供電,且漏電後對人體的傷害也不大。但IT系統若發生第二次異相漏電,則可通過地線產生相線短接,所以必須立即切斷電源。

第二次異相漏電變成相間短路見下圖:

圖3:IT接地系統的異相再次接地變成相間短路

圖3中,首次發生的單相接地故障(漏電故障)是L1相對裝置外殼和地線PE,其電流是電容性的數值極小,不會對裝置和人體產生嚴重傷害。第二次發生的單相接地故障L3相對外殼,我們看到L1相和L3相通過地線PE短路,系統必須立即採取保護措施,否則會發生嚴重事故。

IT系統雖然少了中性線,對於主迴路來說本來電機就無需引入中性線,顯然這是合理的,但對於控制迴路、輔助迴路和單相照明迴路來說,麻煩很大,不得不加裝380V/220V的控制變壓器或者隔離變壓器,投資也不小。由此可見,對於400V/230V系統來說,省去中性線構建IT接地系統並不划算。對於690V/400V系統來說,控制迴路和照明迴路本來就需要配套控制變壓器和隔離變壓器,此時才是上算的。

可見,題主的問題與電壓等級相關。若題主的系統電壓是690V/400V系統,可以省去中性線;若題主的系統電壓是400V/230V,負載側電壓是380V/220V,則不建議省去中性線,得不償失。

回答完畢。

2樓:紫雨

有個實實在在的栗子在那呢……參考三相電機的三角形接法,就無需中線。

然而在實際運用中,也只有類似這樣的單獨裝置才算得上對稱負載吧?

3樓:飄來盪去

可以,三相電動機,三相電爐等, 更多時候中線是因為需要220v電源,很多任務業裝置如果本身不需要220v電源,無論負載是否對稱都可以設計成不需要零線

4樓:大王叫我來尋膳

三相供電電路很少有負載平衡的,所以中性線不可少。

但是對於具體的單個負載,可以視情況決定是否使用中性線,比如電動機,就是不用中性線的。

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