零線應(yīng)用在辦公用電中出現(xiàn)問題的探究

陳文仁

福建省莆田市機(jī)關(guān)事務(wù)管理處，福建莆田 351100

說起零線，大家都是很熟悉，不會陌生，零線通常也稱中性線，所謂中性線就是對三相四線制中而言，在三相負(fù)載完全平衡后中性線上的電流等于零或接近等于零，而稱中性線。在日常生活中，人們常常以為零線是沒有“電”的，當(dāng)人體直接碰上去是不會發(fā)生觸電事故，這是人們對零線認(rèn)識存在的一個誤區(qū)，所以對于零線的安全意識也被大家所忽視；但是零線在施工以及日常維護(hù)過程，如果沒有正確處理好，它就是一個“隱形殺手”，它的故障率是占低壓供電系統(tǒng)中一大部分比例；在設(shè)計安裝低壓配電柜時，一般只是考慮在相線上安裝了電流表來監(jiān)視三相負(fù)載用電情況，而零線上是沒有考慮的，其實在零線上安裝一只電流表就更能直接監(jiān)測三相負(fù)載和零線使用狀況。那么下面就來著重探討零線的幾個問題：

1）零線(N)與保護(hù)接地線(PE)混合使用。在低壓供電系統(tǒng)中，零線的作用是：（1）用以接單相用電設(shè)備；（2）用以傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中不平衡電流和單相電流；（3）減少中性點的電位偏移；在三相四線制系統(tǒng)中，當(dāng)負(fù)載存在不平衡時，不平衡電流可以通過零線回到中性點，從而促使整個供電系統(tǒng)的相電壓，線電壓保持平衡狀態(tài)。；另外在TN-C 系統(tǒng)和TN-C-S 系統(tǒng)中還兼有用電設(shè)備的外殼保護(hù)接零功能。而保護(hù)接地線是為了保證用電設(shè)備在正常情況下不帶電，當(dāng)故障來臨時，對有帶電有危險的人身及設(shè)備進(jìn)行保護(hù)作用；保護(hù)接地或接零的作用是減輕和預(yù)防用電設(shè)備的絕緣被破壞，或靜電感應(yīng)電流等對人身造成觸電事故，所以兩者不能混合使用；

2）零線線路上是否允許安裝開關(guān),有兩種規(guī)范相互產(chǎn)生矛盾。一是在電工操作規(guī)范中規(guī)定：在低壓供電系統(tǒng)中，零線線路上不允許安裝開關(guān)或熔斷器；從事電氣專業(yè)工作20 多年，經(jīng)歷過很多件類似的事故發(fā)生，原因就是零線上設(shè)置開關(guān)或熔斷器引起的，這樣一旦開關(guān)動作或保險絲斷掉時，三相負(fù)載若是處在不平衡時，就會出現(xiàn)零線零序漂移現(xiàn)象，造成燒毀負(fù)載設(shè)備；二是在新修訂的《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定：在低壓三相四線制系統(tǒng)中，若設(shè)有自備電源設(shè)備（發(fā)動機(jī),UPS電源,雙回路供電等），切換開關(guān)必須采用四極開關(guān)；目的是為了防止維修人員在線路檢修時，因線路用電負(fù)載端設(shè)有自備電源，而電源從沒有斷掉的自備電源零線線路上回流過來，危及到在線有關(guān)操作人員人身安全，造成觸電事故發(fā)生的危險；為避免這一事故的發(fā)生，相關(guān)安全部門也作出相應(yīng)的有關(guān)規(guī)定，正常供電電源與備用發(fā)電機(jī)之間，其電源轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)采用四極開關(guān)；在檢修時，檢修人員必須徹底斷開有關(guān)線路的零線，并要斷開所有的帶電導(dǎo)體，才能進(jìn)行在線操作施工。從而就有好多有關(guān)設(shè)計人員在設(shè)計時，就在零線回路上設(shè)計了多級開關(guān)串聯(lián)保護(hù)；如在低壓配電箱上設(shè)計了三相四極開關(guān)（4P）和三相四極（4P）漏電保器等，覺得這樣會更加安全，但這反而會使“斷零”事故機(jī)率大大增大；從而兩個規(guī)定在實際使用中是互相矛盾的；

3）零線的電流與線徑問題。零線的電流存在與所用負(fù)載有關(guān)系，若是在單相單路負(fù)載情況下，那么零線的電流與相線電流相等；而在單相低壓供電中，幾支路線路共用一條零線，它的總電流，要從各分支路線路的電流的總和；若在三相四線制中，當(dāng)三相負(fù)荷完全平衡時，中性線的電流就是零。當(dāng)負(fù)荷不平衡時，要根據(jù)負(fù)荷實際情況而定，如三相平衡的阻性負(fù)載，若其中一相斷相不工作，只有兩相平衡運行，那么這時零線上的電流與兩相運行相電流相等；根據(jù)原理分析在三相四線制線路運行中，零線在一般情況下它的電流是不會大于三相之中的最大一相電流大，也就是說不平衡三相的電源電路如果沒有改成單相運行接法，零線的電流是不可能比相線的電流大的，就是小于或等于相線的電流，所以在設(shè)計三相四線制時不必要把零線的線徑設(shè)計比其他三相的線徑大，可以根據(jù)三相四線制的實際使用情況而定；在三相四線制中，當(dāng)三相負(fù)荷完全平衡時，中性線的電流就是零，但也不能把它設(shè)計的太小，按有關(guān)規(guī)定零線的線徑，不得小于相線線徑的1/3。

4）零線斷線時要不要安裝斷線保護(hù)器。由于一些施工人員對零線的有關(guān)知識理解不夠透徹，安全意識淡薄，在施工時工藝也比較簡單粗糙，思想麻痹粗心，施工過程工藝處理不科學(xué)，不合理，這樣在以后運行中就會很容易出現(xiàn)線路接觸不良現(xiàn)象，造成斷零現(xiàn)象燒毀設(shè)備，也是引起火災(zāi)的一種隱患；在2004 年春節(jié)，市機(jī)關(guān)大院1 號樓地下室的照明日光燈，出現(xiàn)大面積燒毀鎮(zhèn)流器和燈管等事故，且每次更換后一般也只用不到一天又燒掉；得知情況后馬上配合施工單位進(jìn)行維修（因該工程還屬于保修期內(nèi)），根據(jù)分析應(yīng)該是屬于“斷零”原因引起的，通過檢查發(fā)現(xiàn)該線路的零線上有一處對接的螺絲沒有上緊，造成接觸不良引起“斷零”現(xiàn)象，經(jīng)過處理后至今一直運行正常，為了克服在三相四線制供電系統(tǒng)中出現(xiàn)“斷零”現(xiàn)象，建議要設(shè)計一種能夠在線路斷零時會迅速動作切斷電源保護(hù)用電設(shè)備；

5）零線的電位問題。對于零線電位大家應(yīng)該是不會生疏，在三相或單相低壓供電系統(tǒng)中零線一旦通過開關(guān)或其他設(shè)備，那么它就形成不同的兩個電位；如在安裝漏電保護(hù)器時，漏電保護(hù)器的進(jìn)行端（電源端）接相線和零線，而用電設(shè)備的零線不接出線（負(fù)載）端，直接接在漏電保護(hù)器的進(jìn)線端，這樣形成兩個不同的電位，那么一旦合上帶有負(fù)載開關(guān)，它就會使漏電保護(hù)器因為不是等（同）電位而產(chǎn)生誤動作而跳閘，或者造成上一級保護(hù)設(shè)備動作（如智能保護(hù)開關(guān)），但這種現(xiàn)象只是出現(xiàn)在新安裝線路上；在市機(jī)關(guān)大院二號樓曾經(jīng)就出現(xiàn)上述現(xiàn)象，因為當(dāng)時有一部分設(shè)備沒有接上去，在驗收時可能是沒發(fā)現(xiàn)，而在后來使用時，剛剛開始誤以為是開關(guān)質(zhì)量問題。所以在有安裝漏電保護(hù)開關(guān)時，出現(xiàn)上述現(xiàn)象一定要注意考慮電位的問題。

6）不同相位的兩路單相低壓電源共用一條零線。作為工作零線，有的施工人員（單位）為了節(jié)省材料或者方便施工等，就近“取材”，隨便在兩相之間附近提取一根零線，作為這兩相的共用工作零線，甚至串接使用，這樣的線路在實際使用中是很危險的；因為一旦這根零線的公共端出現(xiàn)接觸不良或斷掉，就會形成零序漂移現(xiàn)象；也就是這兩路不同相位的用電設(shè)備，相當(dāng)于兩只電阻串聯(lián)在線電壓380v 電路之中；根據(jù)串聯(lián)電路工作原理分析，負(fù)載越重的設(shè)備，其的阻抗越小它的分壓也越小，其兩端所承載的電壓也就越??；而負(fù)載越輕的設(shè)備它的阻抗越大分壓也越大，它的兩端承受的電壓也就越高，那么它就會越危險，甚至?xí)粲秒娫O(shè)備，所以在同一系統(tǒng)的設(shè)備不宜使用兩路不同相位進(jìn)行供電，更不能把零線相互串接使用。

為了安全正確使用零線，對以上問題作出相應(yīng)的對策：

1）在施工過程施工人員要根據(jù)圖紙設(shè)計規(guī)范施工；零線與接地線要明顯區(qū)分，不得混用；

2）根據(jù)零線線路上不允許串接開關(guān)和熔斷器，在沒有設(shè)置自備電源更就不必要設(shè)置開關(guān)或熔斷器，這是一種安全規(guī)范；

3）零線的線徑和電流要根據(jù)單相與三相四線負(fù)載線路實際使用情況而定。但設(shè)計安裝時也要注意給零線預(yù)留一定空間；零線的電流，不能讓零線在長期滿負(fù)荷條件下運行，因為零線在三相四線制中是單相用電設(shè)備的“生命線”，否則一旦出現(xiàn)“斷線”就會危急到用電設(shè)備安全；

4）為了預(yù)防“斷零”事故發(fā)生，在三相四線制低壓供電系統(tǒng)中重要場合，重點用電設(shè)備的進(jìn)線端很有必要設(shè)置斷零保護(hù)器；當(dāng)交流電壓超過額定電壓時，保護(hù)裝置開關(guān)動作自動迅速切斷三相四線總開關(guān)，從而起到保護(hù)作用。

5）在安裝零線時，安裝人員一定要注意零線的電位關(guān)系；電位可分為等電位（也叫同電位）與不同等位，操作時要規(guī)范安裝，科學(xué)處理。

6）同一間辦公室，同一系統(tǒng)設(shè)備要盡量避免使用不同相位兩路電源進(jìn)行供電，更不能使用串接共用一根零線；零線的連接處理問題，不同載質(zhì)過渡處理，不能直接簡單對接進(jìn)行處理，應(yīng)使用專用接頭。零線在安裝時，零線的接線柱、插座的接線孔、不能同時接兩根或兩根以上的線，尤其是使用兩種不同線徑的線，應(yīng)一孔一線，并要上好每一個螺絲，一個都不能放過，放過一個螺絲就是一處隱患。在維護(hù)維修過程要經(jīng)常性、周期性進(jìn)行檢查接線柱，但要注意零線的接線柱在有負(fù)荷運行情況下不能操作，因為線路運行一段時間后，由于負(fù)載運行不平衡、不穩(wěn)定，熱脹冷縮等因素會使原固定的螺絲松動，引起接觸不良，產(chǎn)生零線“漂移”現(xiàn)象，所以在操作前一定要斷開所有的負(fù)載才能操作，否則很容易引起接觸不良燒毀設(shè)備。

零線問題不能忽視，科學(xué)用好零線，是保證低壓供電系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵所在；從實踐證明，高壓電造成的傷害遠(yuǎn)小于低壓電，這除了人們對低壓電麻痹大意之外，很重要的還在于對低壓電存在許多認(rèn)知的誤區(qū)，而對零線安全意識問題應(yīng)該是誤區(qū)的誤區(qū)；所以要努力提高零線使用的安全意識，做好精心設(shè)計，規(guī)范施工，科學(xué)管理；在文中提出幾個問題，希望能引起大家對零線問題的關(guān)注，產(chǎn)生共鳴，并能做好零線這個問題。

[1]常大軍，常緒濱.電工上崗應(yīng)試寶典.1版.人民郵電出版社，2000.

[2]民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范.

[3]王定中，等編.電工原理.華南理工大學(xué)出版社，1999.

[4]趙會軍主編.電工技術(shù)，2006，11.