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为什么零线比火线细?这里有你想要的答案

“3条火线的电流都流过零线”对三相用电设备来说是不正确的说法。

三相四线制,三相越不平衡,零线电流越大。零线比火线细只存在于三相四线制、三相五线制。

在三相四线制中除三条火线U、V、W外还有一条线中性线或PEN线(也称零线),在这样的系统中三相平衡时中性线(零线)是没有电流的,故而零线都比火线要细很多,其作用是以便对三相供电的平衡检查,有些地方更作为一个保护动作的信号。

在低压配电三相线路中,零线有可能比火线细;但是在单相线路中,零线和火线必须相等。下面就这两种情况来分析

三相四线

A:综合配电

根据国家相关标准文件,在低压三相四线的综合配电线路中,其零线截面积必须要与相线相等。综合配电主要指以照明、插座、单相通风设备等为主。比如:宿舍楼综合配电、车站综合配电、学校综合配电。

正常情况下,三相电流互相联通并互相抵消。如果三相平衡,三相电流完全抵消、零线没有电流;如果三相不完全平衡,三相电流无法完全抵消、无法抵消的电流就会通过零线回到变压器。

由于综合配电里很多节能灯、整流器等单相设备,它们会产生大量二次、三次甚至五次谐波。由于谐波的频率不一致,所以无法抵消、并叠加了起来,造成零线电流剧增,甚至比火线电流还大。谐波如图所示:

图中红色的是正常的电流波形,绿色、蓝色就是谐波。

由于综合配电中有很多谐波源存在,所以即使三相比较平衡,零线依然存在较大的电流。为了防止零线因电流过大而烧毁,所以要求综合配电零线和火线截面积相等。

B:动力配电

在三相四线动力供配电线路中,允许零线截面积比相线小,但是不得小于相线截面积的一半。因为动力线路中谐波源很少,零线中谐波几乎可以忽略,零线中只有一些不平衡的电流。

单相线路

在单相线路中,电流从火线出发通过零线回到电源,它们的电流一样大。所以单相线路中,零线和火线的截面积必须一样大,否则零线很有可能会因为过流而烧毁。当零线烧毁时,设备无法工作,而且零线会带电,威胁到人的安全。

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