零線帶電有危害嗎?零線帶電的原因及處理方法
零線帶電具有以下危害:
(1)當(dāng)零干線斷路時,由于負(fù)荷不對稱引起中性點(diǎn)漂移,輕負(fù)載的一相電壓將升高,當(dāng)超過用電設(shè)備的額定電壓時,會使設(shè)備壽命縮短,超過過多時,甚至?xí)䲟p壞設(shè)備,發(fā)生家用電器、照明燈的“群爆”。
(2)當(dāng)零干線斷路時,重負(fù)荷相電壓降低,三相電壓不平衡,使用電設(shè)備達(dá)不到正常出力,電動機(jī)起動電流增大,起動困難,電動機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重,白熾燈暗淡,熒光燈不能起動。
(3)零線斷路時,由于設(shè)備不能工作,容易誤判設(shè)備不帶電而發(fā)生觸電事故。
在發(fā)生相線接地故障時,零線對地電壓上升,對于采用保護(hù)接零的設(shè)備,其外殼也將帶上危險電壓。另外,由于變壓器外殼是與變壓器中性點(diǎn)連接在一起后再入地的,因此,人們無意碰到設(shè)備或變壓器外殼或接地引下線時,都會發(fā)生觸電事故。同時,在故障接地點(diǎn)或變壓器工作接地點(diǎn)附近,都有可能發(fā)生跨步電壓觸電和接觸觸電。
(4)配電變壓器易被雷擊損壞。配電變壓器的避雷器普遍采用“三位一體”的接地方式,即避雷器接地引下線、配電變壓器的金屬外殼和低壓側(cè)中性點(diǎn)這三點(diǎn)連接在一起,然后共同與接地裝置相連接。其接地電阻要求:變壓器容量為100kva及以上時為不大于4ω,100kva以下時可降為不大于10ω。當(dāng)接地引下線或接地電阻大于10ω時,避雷器不能起到避雷作用,變壓器會因雷擊而損壞。
在通常情況下,零線與大地同電位,一般不帶電,照理不會發(fā)生零線觸電事故,但在下列情況下也會造成零線帶電,并可能發(fā)生零線觸電事故:
(1)三相負(fù)荷嚴(yán)重不對稱。由于負(fù)荷嚴(yán)重不對稱,在零線上(指中性線,即零干線)便有較大的電流流過,零線有一D的阻抗,于是在零線上就有電壓降存在,雖然變壓器中性點(diǎn)的工作接地線上不會有電壓,但零線上卻帶了電。越靠近負(fù)荷側(cè)的零線上的電壓越高,零線阻抗越大,電壓越高。這樣,如果人體觸及了靠近負(fù)荷側(cè)的零線上的某點(diǎn),則加在人體上的電壓為
ur=i0z0′
式中:i0-流過零線的電流;
z0′-人體接觸點(diǎn)至變壓器中性點(diǎn)(接地點(diǎn))一段零線的阻抗。
因此有可能使人觸電。
(2)零線斷線或接觸不良。當(dāng)零線斷路或連接不良時,如果負(fù)荷嚴(yán)重不均勻,便會使負(fù)荷側(cè)的中性點(diǎn)發(fā)生電位漂移,在零線上出現(xiàn)危險的電壓。
除了負(fù)荷不對稱使零線電位升高外,三相電源不對稱也是重要原因。例如,電源三相開關(guān)接觸不良,甚至只有兩相或單相供電;或變壓器高壓側(cè)或低壓側(cè)某相保險絲熔斷等,都可能使零線產(chǎn)生危險的電壓。
(3)零線接地不良。零線接地(即變壓器中性點(diǎn)接地)不良或接地線斷了,在一D條件下能使零線電位大大升高。例如,零線接地線斷路而另一相發(fā)生接地故障,則零線對地電壓將升高到相電壓( 220v),甚至更高。這時人站在地上接觸零線將是危險的。
(4)電容傳遞。在某些情況下,即使低壓線路已斷開電源,但由于零線與變壓器一般是不斷開的,這樣,高壓電源可能通過變壓器高、低壓繞組間的電容傳遞到零線上,要是零線接地不良或接地線斷路,則零線上可能出現(xiàn)數(shù)千伏的高壓。
(5)相線接地。當(dāng)設(shè)備或線路絕緣損壞時,就會發(fā)生相線接地短路故障。
設(shè)變壓器中性點(diǎn)工作接地電阻r0和相線故障接地的接地電阻rd都為4ω,則短路電流為
若保險絲熔斷電流大于27. 5a,則保險絲不會熔斷,系統(tǒng)中將一直存在接地故障。短路電流通過r0、rd產(chǎn)生電壓降:
u0=idr0=27.5×4 =110(v)
ud=idrd=27.5×4=110(v)
即零線對地電壓上升為110v,故障相對地電壓下降為110v,而正常相對地電壓大大高于相電壓。
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