03.07 為什麼迴路電流走零線不走地線而漏電流走地線不走零線?

只知堅持190100880


因為零線和地線在電器上的接線位置不同呀。零線是工作線,自然會接到用電設備上。而地線之作為保護線使用,直接在了電器外殼上。


這樣一來,正常情況下工作電流一直在迴路內——也就是用電設備上,電流當然通過零線了。當電路發生漏電時,會導致電流外洩(否則怎麼叫漏電呢)。外洩的電流會流經電器外殼,於是就通過接在外殼上的地線流走了(沒有接地線的話,電流就通過人體流走,導致人體觸電了)。

所以你問為什麼正常工作電流不走地線,漏電電流不走零線——就好像咱倆一人摸著一根電線,自然是誰的電線裡有電誰就觸電了;沒電的電線就不會觸電。

零線和地線的原理

這一段你們看了也未必懂,不寫又有人說我不懂~所以我簡單說兩句——在TN-S系統中:

零線:發電機有三相繞組,三相之間的空間角為120°,它們的夾角叫做“中性點”。為了防止中性點位移,因此給中性點做接地,接地之後引出的線叫做“零線”(也可以叫“中性線”)——未接地的TN-C系統中,嚴格來說從中性點引出的線只能叫“中性線”而不能叫“零線”。

地線:再只做一個接地體,這個接地體不與變壓器(發電機)上的任何設備連接。從這個接地體上引出一根線,就叫做“地線”。

地線和零線都做了接地,所以它們的電位都是0。但是零線除了接地以外,還和變壓器的中性點連在了一起,所以它可以做工作線。而地線只是一個接地體,所以它只能做保護線。


居躍在淵


為什麼迴路電流走零線不走地線而漏電流走地線不走零線?

答:首先這是人為規定的規則,就和火線電壓220V、動力電壓380V、用電設備的外殼是接地而不是接零等是一樣的。

人為的規定零線走迴路電流是為了將用電設備正常工作的電流和接地故障電流分開,方便分別安裝保護設備,以求用電的安全。在三相五線制的供電系統中,L1、L2、L3為供電的相線(火線)、工作零線N、保護地線PE,相線提供高電勢、零線和地線提供零電勢點,當相線與零線或地線接通形成迴路後,會產生電流。而產生的電流也分為正常工作的工作電流和相線接地後產生的接地故障電流,工作電流是保證設備正常工作的,而接地故障電流是相線絕緣不好或者人身觸電後產生的。

將這兩種電流分開可以在相線絕緣不良或發生人身觸電事故後迅速的切斷相線,以保護人身設備的安全。

保護地線PE的接法,一般只連接用電設備的金屬外殼或其他與火線零線絕緣的金屬部分,因為正常情況下,保護地線是不會有電流的,當設備發生漏電事故後相線會與地線形成迴路,就算沒有漏電保護開關切除電源,人碰到電器設備的金屬外殼也不會發生危險,這也是保護零線存在的意義。

當然也有零線和地線合二為一的配電系統,我們稱之為TN-C系統:

在這樣的供電系統中地線和零線合二為一稱之為PEN線,值得注意的是這種系統中的PEN線需要在配電網中重複接地形成一個接地網,以保證PEN線的零電位。



鳳棲夕陽


很高興為您解答。


迴路電流主要是指電流通過一些其他介質或設備將電流流回電源的一個通路,在正常情況下這個電路處於閉合電路,而在我們正常使用電源的時候,電流主要走得就是火線和零線,除非是電源出現故障的時候,電流會被分散,一部分電流會順著零線回到電源,而一部分電流則順著地線和接地網回到電源,通過地線或者接地網回到電源的電流我們稱之為漏電流。

正常使用情況下,我們的電流必須是要通過零線回到電源的,就好比是我們平常說的水往低處流一樣,只有火線和零線在正常使用情況下,才能形成一個通路,這個通路的電阻就是零線和火線的電阻和使用電器的電阻值,因為他們連接產生的電阻和火線與地線之間的電阻相比就要少的多,地線主要是和用電設備外部相連的,地線和用電電器內部是有電絕緣的。

為什麼電源漏電的時候電流會被分散呢?

在我們正常使用電源的時候,電流是通過火線傳輸通過零線最終回到電源的,但是發生漏電情況之後,就是不一樣的,如果因為零線觸碰出現漏電的話,零線和地線會形成並聯迴路,零線和地線都是會有電流通過的,通過地線的電流也就是我們說的漏電流,一般控制單個迴路的漏電保護器會發生跳閘情況。

如果是因為火線觸碰導致漏電的話,火線在沒有經過電器就發生故障漏電的話,這樣發生的情況也就是我們所說的短路,這時產生的電流是非常大的,而且我們配電箱內的漏電保護器的空開開關也會隨之跳閘的。

如果我們的用電設備錶殼重複做了接地的處理之後,那麼在我們用電的時候出現漏電或者是短路的時候電流也可以通過地線或接地網將電流流回電源的。


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迴路電流走零線不走地線,而漏電時漏電電流走地線不走零線,這種情況說的是單相電也就是220V電路,三相電路中不存在這種情況,下面家居雜壇就來給大家好好說說這個問題,給大家解惑,以免大家操作失誤造成傷害。



先來說說線路正常工作時的情況:

  1. 我們都知道家裡的電線,從配電箱裡的空開下口很清楚的就能看到,照明基本上都是兩根線即火線和零線,插座基本上都是三根線即火線、零線、地線;
  2. 火線也就是相線,咱就不說了;零線也叫工作零線,所以它是參與工作的,工作時有電流通過;地線也叫保護零線,只是對線路起到保護作用,不參與工作,正常情況下沒有電流通過;

  3. 家中用電設備工作的時候,電流的流向是通過火線和零線形成一個迴路,使得迴路上的電器工作;而地線只是對電路進行漏電保護,不參與工作;
  4. 所以正常情況下,迴路電流是經過零線而不會通過地線的。


如果一旦發生漏電情況,那麼電流的流向就會改變,具體情況家居雜壇接著來給大家分析:

  1. 如果我們家中家用電器或者是線路發生漏電,電流的走向就會改變了,電流就會流向電阻小的地方,那麼它首先就會流向地線,因為接地電阻都非常的小,這樣說可能大家不太明白;打個比方,讓大家有個直觀認識,大家都有個常識,那就是水往低處流,電流也是一樣,它是往電阻小的地方走;
  2. 這時地線就會把漏電電流通過地線流向大地,而此時的漏保也會跳閘對線路進行保護,從而避免了漏電電流對人身造成傷害;
  3. 所以地線非常的重要,我們一定要引起重視,關乎我們的生命安全啊!



關於迴路電流走零線而不走地線,而漏電電流走地線而不走零線的問題,家居雜壇都給大家分析完了,希望能夠幫助到大家,如有不足之處歡迎大家留言討論!最後還是懇請大家關注一下家居雜壇,多給家居雜壇點贊評論轉發,萬分感謝!

(注:以上圖片均源自網絡,侵權即刪)


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為什麼迴路電流走零線而不走地線?為什麼漏電電流走地線而不走零線?

⭕️【分享經驗】

1⃣️我在單位兼管過電,也是無線電業餘愛好者,路過此題,看來必須要答一下!

題主的提問一目瞭然,這答案的關鍵理由就在這漏電保護器上做的文章!人們只知道有三相火一相中心點零線,但怎麼在正常用電中(不管是380V還是220V)怎麼會出現漏電自動保護的呢?你看了我的草圖就知道了。因為生活中好多用戶漏電保護器壞了,為了學習修理,我就用好的拆解測量數據,計算線圈匝數以及電路板上各零件的實際數據都作了記錄並畫好了圖紙,有了一手資料,只要壞了的保護器打開一看,便知道同題出在哪裡?馬上都能修理好!

2⃣️變壓器端將三項的中心線(零線)深埋入地,通常以三相四線制輸送到用戶,三相都經過各人的漏電保護開關繞幾圈再輸出去,我解剖的家用小的保護器是在高磁圈上繞三圈,這樣一火一零都經過高磁圈,它的工作原理是隻允許電流通過設置的線路中流出,如果在輸出中出現了二次電流分流再入地,那保護器中的線圈就出現感生電流,使工作線圈升壓觸發可控硅的觸發極,電路中有25-30mA電流入地,可控硅的靈敏度就捕捉到,在幾毫秒之內導通可控硅,使繼電器工作線圈得電吸合而關閉電源!

🚪再重複一遍,觸電保護器的工作原理是禁止相線二次入地,中心線(零線)只能在變壓器下方入地,因為保護器設計的原理使相線只能經用電器回零線,如果中途因漏電二次入地了就起安全保護功能!

讀了我的文章你就知道了原來是觸電保護器控制的!






許科雲


現在,我來回答問題。

我們看圖1:

注意到圖1中還未出現零線,只有三條相線L1/L2/L3,以及三條相線的中性線N。三條相線對N線的電壓均為220V,相線之間的電壓則為380V。

我們知道,交流電壓的表達式為: ,而交流電流的表達式為:

注意到一個事實,當三相平衡時,中性線總線上的電壓和電流有如下特性:

在圖1中,具有此特性的只有標註了N字樣的中性線總線,而中性線支線是不具有此特性的。

對於中性線支線來說,流過中性線的電流與相線電流大小相等方向相反。

我們再來看圖1。圖1中的中性線發生了斷裂,於是在斷裂點的前方,中性線的電壓依舊為零,但斷裂點的後方若三相平衡時,它的電壓為零;但若三相不平衡,則斷裂點後方的中性線電壓會上升,最高會升到相電壓。

事實上,我們發現,只要三相不平衡,儘管中性線並未斷裂,但中性線的電壓也會上升。

我們看圖2和圖3:

圖2中,在變壓器的中性點做了接地,此接地在國家標準和規範中,被稱為系統接地。注意,這裡的接地符號是接大地的意思。

系統接地的意義有兩個:

第一個意義:系統接地使得變壓器的中性線的電位被強制性地鉗制在大地的零點位;

第二個意義:給系統的接地電流提供了一條通道;

值得注意的是:圖2中的N線因為有了工作接地,所以它的符號也變了,變成PEN,也就是題主主題中的零線。

零線,它的準確名稱是保護中性線。在這裡,保護優先於中性線功能。

通過前面的論述我們已經知道,若零線斷裂,由於零線具有中性線功能,所以斷裂點後部的零線電壓可能會上升。

事實上,零線斷裂點後部的由電壓完全由下式決定:

可以看出,如果

各不相同,則三相電壓就不平衡,零線電壓當然也不等於零。

同理,我們可以看到零線斷裂點後部的電流也與三相不平衡有關。

再看圖3,我們發現零線PEN中採取多點接地的方法,以避免出現零線斷裂點後部電壓上升的情況。

注意哦,圖2對應的接地系統叫做TN-C,而圖3對應的接地系統叫做TN-C-S。

現在,我們可以回答題主的問題了。

我們來看圖4:

圖4中,變壓器中性點接地,而用電設備的外殼直接接地。

正常運行時,我們看到,用電設備的外殼根本就不會有任何電流流過。

現在,我們來分析L3相對用電設備的外殼發生碰殼事故的情況。

我們首先遇見的是外殼接地電阻有多大這個基礎參數。在國家標準GB50054《低壓配電設計規範》中,把外殼接地後的電阻以及地網電阻合併叫做接地極電阻,並規定它的值不得大於4歐。但在工程上,一般認為接地極電阻為0.8歐。

其次,我們需要知道零線電纜的電阻是多少。這個值可以根據具體線路參數來考慮。方便起見,不妨先規定這條零線電纜的長度是100米,電纜芯線截面是16平方毫米,它的工作溫度是30攝氏度,則它的電阻為:

有了這兩個數據,我們就可以來進行實際計算了。

我們看圖4的下圖,我們發現當L3相對用電設備的外殼短路時,零線中有電流流過,地網中也有電流流過。

注意到零線電阻和地網電阻其實是並聯的,按照中學的電學物理知識,我們知道並聯電路的電流與電阻的阻值成反比,也即:

由此推得:

----------------式1

由式1我們看到,地網電流與零線電阻和地網電阻的比值有關。我們把接地極電阻按4歐取值,把具體參數代入,得到地網電流為:

即便我們按工程慣例接地極電阻取為0.8歐,得到地網電流為:

也就是說,地網電流只相當於零線電流的3%~15%而已!我們取為中間值,則地網電流只有零線電流的6%。

至此,我們已經回答了題主的問題。

====================

現在,我來提個問題:

用電設備的外殼發生碰殼故障後,地網電流如此之小,與零線電流相比,幾乎可以忽略不計,那麼用電設備的外殼帶電將長期存在。如此一來,必然會出現人身傷害事故。

那麼,在實際接線中,我們是如何來保護人身安全的?

這個問題且先提出,到了合適的時候,我來回答。

提示:這個問題的涉及面有點廣,與低壓配電網的接地形式有關,與用電設備的保護接零及保護接地有關,與TN-C系統下到底採用斷路器保護還是採用漏電開關保護也有關。

解答:

從以上描述中我們看到,當發生單相接地故障時,地網電流很小,根本不足以推動斷路器或者熔斷器執行保護。怎麼辦呢?

國際電工委員會IEC提出瞭解決方案,這就是接地系統。

在具體描述之前,我們先明確幾個概念:

第一個概念,什麼叫做系統接地或者工作接地?

系統接地(工作接地))指的是電力變壓器中性點接地,用T來表示,沒有就用I來表示。

第二個概念,什麼叫做保護接地?

保護接地指的是用電設備的外殼直接接地,用T表示。若外殼接到來自電源的零線或者地線,則用N表示。

第三個概念,什麼叫做接地形式?

接地形式有三種,分別是TN、TT和IT。TN下又分為TN-C、TN-S和TN-C-S。

知曉這幾個概念後,我們來看看IEC給出的有關TN-C和TT系統的原圖。注意,這兩幅圖是不容置疑的,是有關接地系統的權威解釋。

第一幅圖:TN-C接地系統和TN-S系統

此圖在知乎出現了多次。

由於電路中有系統接地,但負載外殼沒有直接接地,而是通過零線PEN間接接地,所以該接地系統叫做TN-C。

圖中左上角就是變壓器低壓側繞組,我們看到它引出了三條相線L1/L2/L3和一條PEN零線。注意到零線的左側有兩次接地,第一次在變壓器的中性點,這叫做系統接地,第二次在中間某處,叫做重複接地。重複接地的意義就是防止零線斷裂後其後部零線的電壓上升。

值得注意的是負載。我們看到中間的負載PEN首先引到外殼,然後再引到零線接線端子。這說明,零線PEN是保護優先的。也因此,零線的準確名稱是保護中性線。

下圖是TN-S系統,我就不解釋了:

第二幅圖:TN-C-S接地系統

TN-C-S區別於TN-C,就在於PEN在重複接地後分開為N中性線和PE保護線。

注意到TN-C-S的-S側負載的外殼是接在PE線上的,而TN-C-S的-C側則是接在PEN線上,因此前者是保護接地,後者是保護接零。兩者相比,零線不能中斷,而PE線同樣也不能中斷。

在居家配電系統和學校、企事業單位配電系統中,TN-C-S非常普遍。

第三幅圖:TT接地系統

從符號代碼看,TT接地系統有系統接地,但它的保護接地採取直接接地的方式實現的。

TT接地系統變壓器的中性點直接接地,而用電負載的外殼也獨立直接接地。構成保護接地。

值得注意的是:我們在前面已經描述過了,當發生單相接地故障時,流經地網的電流實際上只有N線電流的6%左右。因此,TT系統下發生的單相接地故障電流相對TN要小得多。

現在我們來對比TN系統和TT系統的異同點:

1.對於TN系統和TT系統來說,由於首字母都是T,說明這兩個系統都有系統接地;

2.由於TN系統的N線與PE線在系統接地處或者重複接地處是連在一起的,PEN則完全合併在一起,而用電設備的外殼直接與PE或者PEN連在一起,因此發生單相接地故障時,故障電流會比較大,近似於相線對N線的短路。所以,TN系統又叫做大電流接地系統;

TT的系統接地與保護接地完全獨立,單相接地故障電流要返回電源,必須通過地網,並且電流較小。所以,TT系統又叫做小電流接地系統。

有了接地系統的解釋,我們就可以回答問題了。

1.需要適當地放大接地電流

適當地放大接地電流,使得用電設備的前接斷路器可以執行過電流保護操作,這就是具有大接地電流的TN系統。

2.加裝漏電保護裝置RCD。

我們來看圖5:

圖5中,我們看到變壓器的中性點直接接地,然後分開為N和PE,並且PE一直延伸到負載側並接到用電設備的外殼上。所以,此接地方式屬於TN-S接地系統。

當用電設備發生碰殼事故後,PE線的電阻當然小於地網電阻,並且PE的最前端還與N線相連,接地電流被放大到接近相對N的短路電流,則距離用電設備最近的上游斷路器會執行過電流跳閘保護。

圖5中,我們還看到從二級配電用四芯電纜引了三條相線和N線到負載側,PE線被切斷了,而用電設備的外殼直接接地。於是當用電設備發生碰殼事故後,接地電流只能通過地網返回電源。此接地方式屬於TN-S下的TT接地系統。

由於TT下通過地網的接地電流很小,所以IEC和國家標準都規定了必須安裝漏電保護裝置RCD。

RCD的原理如下:

未發生單相接地故障時,三相電流合併N線電流後的相量和為零。當發生漏電後,某相電流會增加,並且漏電流經過地網返回電源,則N線電流依然與先前一致。於是,零序電流互感器的磁路中會出現磁通,其測量繞組中當然會出現電流,並驅動檢測和控制部件使得前接斷路器執行漏電保護動作。

RCD的動作電流可以在30毫安以下,有效地保護了人身安全。

本文源自張白帆老師在知乎網的回答,想學習更多水電知識,可關注我們!


水電小知識



二龍辰曲


顧名思義,地線是接地的線,而零線是三相繞組中性點的線,10千伏以上輸送的電力是沒有零線的,那麼當10千伏變成380伏時,變壓器線圈Y型繞法,中性點引出的線就是零線,我我們日常用電器,都是220伏就是一火一零,這就是相電壓。線電壓火線之間電壓380伏。也就是說零線是這種供電系統中不可缺個的一根線吧,是有電流流過的,而地線,在你居住的樓房周圍接地,漏電時電流通過地線流入大地。


大王叫我來巡山148775172


解釋這個問題,首先要了解三相電,三相電是由三個在空間上相互間隔120度的線圈切割磁感線產生,因此,三相電初始相位相互差120度(這就是標準),發電機內部三個線圈會接在一起,這就是中性點,三相負載均衡時,中性點上是不會產生電壓的,因此它們本身可以構成迴路,而這個中性點就是我們說的零線所接地方,所以三相電傳輸可以只用三根電線就可以,實際上也是這樣做的。遠距離傳輸,一般是很高的電壓,因此需要降壓變壓器,降到380伏,同理,三相變壓器也有中性點,低壓線圈的中性點就是零線接的地方。居民用電,只用到一相,220伏,這個叫相電壓,380伏動力電,指的是相間電壓,所以還是很高的。電路構成迴路才能使用,所以居民用電單相必須構成迴路,所以就是火線和零線,零線接在變壓器的中性點上,在負載均衡時,零線是沒有電壓的,實際上不太可能,所以還是會有一定電壓的,比如發生漏電。漏電本質上是,火線與其他導電體構成迴路,如果與人構成迴路,會發生觸電,這是非常危險的,這就需要一個地線,充當臨時的迴路,用以保護電器和使用者。地線顧名思義,就是一端與大地相連,另一端與設備相連,一般是外殼等人容易碰到的地方,所以地線必須接。所以家用電器的開關,必須接在火線上,嚴格按照標準來做。這不僅是對家人的負責,也是對他人安全的保證。


黑武士lh


首先你的知道零線和地線的區別.

地線是拿來保護作用的,比如有漏電的話,才會通過地線流出去,這樣保證人的安全

零線是在供電端(發電廠、變電站、變壓器)接地,或在入戶前重複接地,是工作接地線,是輸電線路的一部分,電流經電廠----火線----負載----零線反回電廠.


地線在用戶端接地,和用電電器的金屬外殼或人體可觸部位連接,使機殼與大地等電位,保護人體不觸電.零線不與輸電線路構成迴路,正常情況下沒有電流.


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