为什么回路电流走零线不走地线而漏电流走地线不走零线？_水电安装

为什么回路电流走零线不走地线而漏电流走地线不走零线？

2018/1/19 佚名点击： 204 来源：不详

能不能形成电流，取决于两个条件，一个是存在电压，另外一个是有回路。至于线路流过电流的大小，则取决于线路的阻抗大小。所以只要条件满足，并没有”回路电流走零线不走电线，漏电电流走地线不走零线“的说法。零线PEN本身就是地线（PE)+中性线(N）的合体，零线里边含有地线，零线是变压器二次侧中性点引出的线路。与相线构成回路对用电设备进行供电，通常情况下，零线在变压器二次侧中性点处与地线重复接地，起到双重保护作用。下边从零线地线的概念来分析

注意到图1中还未出现零线，只有三条相线L1/L2/L3，以及三条相线的中性线N。三条相线对N线的电压均为220V，相线之间的电压则为380V。

我们知道，交流电压的表达式为： u=sqrt 2 Usin(wt) ，而交流电流的表达式为： i=sqrt 2 Isin(wt) 。
注意到一个事实，当三相平衡时，中性线总线上的电压和电流有如下特性：
U_N=sqrt 2 U_Asin(wt)+sqrt 2 U_Bsin(wt+120)+sqrt 2 U_Csin(wt+240)=0
在图1中，具有此特性的只有标注了N字样的中性线总线，而中性线支线是不具有此特性的。
对于中性线支线来说，流过中性线的电流与相线电流大小相等方向相反。
我们再来看图1。图1中的中性线发生了断裂，于是在断裂点的前方，中性线的电压依旧为零，但断裂点的后方若三相平衡时，它的电压为零；但若三相不平衡，则断裂点后方的中性线电压会上升，最高会升到相电压。
事实上，我们发现，只要三相不平衡，尽管中性线并未断裂，但中性线的电压也会上升。
我们看图2和图3：

图2中，在变压器的中性点做了接地，此接地在国家标准和规范中，被称为系统接地。注意，这里的接地符号是接大地的意思。
系统接地的意义有两个：
第一个意义：系统接地使得变压器的中性线的电位被强制性地钳制在大地的零点位；
第二个意义：给系统的接地电流提供了一条通道；
值得注意的是：图2中的N线因为有了工作接地，所以它的符号也变了，变成PEN，也就是题主主题中的零线。
零线，它的准确名称是保护中性线。在这里，保护优先于中性线功能。
通过前面的论述我们已经知道，若零线断裂，由于零线具有中性线功能，所以断裂点后部的零线电压可能会上升。
事实上，零线断裂点后部的由电压完全由下式决定：
U_N=sqrt 2 U_Asin(wt)+sqrt 2 U_Bsin(wt+120)+sqrt 2 U_Csin(wt+240)
可以看出，如果U_A、U_B和 U_C各不相同，则三相电压就不平衡，零线电压U_N当然也不等于零。
同理，我们可以看到零线断裂点后部的电流也与三相不平衡有关。
再看图3，我们发现零线PEN中采取多点接地的方法，以避免出现零线断裂点后部电压上升的情况。
注意哦，图2对应的接地系统叫做TN-C，而图3对应的接地系统叫做TN-C-S。
我们来看图4：

图4中，变压器中性点接地，而用电设备的外壳直接接地。
正常运行时，我们看到，用电设备的外壳根本就不会有任何电流流过。
现在，我们来分析L3相对用电设备的外壳发生碰壳事故的情况。
我们首先遇见的是外壳接地电阻有多大这个基础参数。在国家标准GB50054《低压配电设计规范》中，把外壳接地后的电阻以及地网电阻合并叫做接地极电阻，并规定它的值不得大于4欧。但在工程上，一般认为接地极电阻为0.8欧。
其次，我们需要知道零线电缆的电阻是多少。这个值可以根据具体线路参数来考虑。方便起见，不妨先规定这条零线电缆的长度是100米，电缆芯线截面是16平方毫米，它的工作温度是30摄氏度，则它的电阻为：