電力電氣檢測必備知識相線(xiàn)、中性線(xiàn)和火線(xiàn)、零線(xiàn)
在任何一個(gè)電路中,電路不工作時(shí),線(xiàn)上有電壓(俗稱(chēng)帶電)的線(xiàn),叫做相線(xiàn),線(xiàn)上無(wú)電壓的線(xiàn),叫做中性線(xiàn)。
在單相電路中,為了更形象、更好理解,為相線(xiàn)和中性線(xiàn)又分別起了兩個(gè)別名,叫做火線(xiàn)和零線(xiàn)。因此,相線(xiàn)=火線(xiàn),零線(xiàn)=中性線(xiàn)。
相線(xiàn)很好理解,發(fā)電廠(chǎng)出來(lái),電能輸出,就是靠相線(xiàn)。在三相電路中,三根相線(xiàn)彼此之間的夾角為120°,三根相線(xiàn)彼此之間的電壓為380V。它們有一個(gè)共同的交點(diǎn),這個(gè)交點(diǎn)叫做“中性點(diǎn)”。中性點(diǎn)與任一相線(xiàn)之間的電壓為220V(三角函數計算得出)。由中性點(diǎn)引出的線(xiàn),就叫做“中性線(xiàn)”。
因此,額定電壓為380V的電器,使用三根相線(xiàn);額定電壓為220V的電器,使用一根相線(xiàn)。
這里就出現了一個(gè)問(wèn)題,電路需要形成一個(gè)完整的環(huán),才能正常使用。因此,在只使用一根相線(xiàn)的單相電路中,必須要有零線(xiàn)才能夠正常工作。而使用三根相線(xiàn)的三相電路中,不需要使用零線(xiàn),也能使電器正常工作(三相電路中的零線(xiàn),通常是保護接零)。
此時(shí)則會(huì )出現一個(gè)疑問(wèn)——既然兩個(gè)相線(xiàn)之間的電壓就是380V,那為什么還要同時(shí)使用三根相線(xiàn)呢?
這是因為,兩根相線(xiàn)只有在二者之間的夾角為120°時(shí),電壓才是380V。而如果這兩根相線(xiàn)之間的夾角發(fā)生了變化,電壓就會(huì )隨之改變。而如果使用了三根相線(xiàn), 它們之間的結構就要穩定得多(三角形的穩定性)。
因此,雖然兩根相線(xiàn)也能夠使額定電壓為380V的電器正常工作,但通常不會(huì )這樣使用。
中性線(xiàn)和地線(xiàn)都需要接地,中性線(xiàn)(零線(xiàn))接地,這一說(shuō)法事實(shí)上是錯誤的。準確的說(shuō)法應該是中性點(diǎn)接地。
接地的方式,無(wú)論是中性點(diǎn)還是地線(xiàn),它們的接地方式都是相同的。
接地方式有很多種,最常見(jiàn)的是用扁鋼焊接成一個(gè)“工”字型,埋入1m深的坑內。再向坑內撒入鹽水,然后在坑內的扁鋼上焊接一根垂直的扁鋼,伸出地面。這根扁鋼與地線(xiàn)或中性點(diǎn)連接,完成接地。
具體操作較為復雜,有興趣的朋友可以翻看我的往期文章。
零線(xiàn)和地線(xiàn)的區別,既然二者都需要接地,那它們之間有什么區別呢?
地線(xiàn)的結構是比較簡(jiǎn)單的,一端連接接地裝置,另一端連接用戶(hù)。它的作用比較單一,就是為了防止用電器的外殼帶電。用電器一旦發(fā)生漏電,外殼上的電流,會(huì )通過(guò)地線(xiàn)流向大地,從而減少對人體的傷害。
而中性線(xiàn)屬于工作線(xiàn)路,電流可以通過(guò)中性線(xiàn),直接回到電廠(chǎng)。同時(shí),還有以下作用。
中性點(diǎn)接地的作用,一旦發(fā)生相線(xiàn)接地(漏電后與大地接觸等事故),由于中性線(xiàn)與大地連接,就會(huì )產(chǎn)生較大短路電流,促使保護裝置(熔斷器、斷路器等)迅速切斷電路,避免更嚴重事故產(chǎn)生。