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零線帶電有什么危害?

零線帶電具有以下危害:

(1)當零干線斷路時,由于負荷不對稱引起中性點漂移,輕負載的一相電壓將升高,當超過用電設備的額定電壓時,會使設備壽命縮短,超過過多時,甚至會損壞設備,發生家用電器、照明燈的“群爆”。

(2)當零干線斷路時,重負荷相電壓降低,三相電壓不平衡,使用電設備達不到正常出力,電動機起動電流增大,起動困難,電動機發熱嚴重,白熾燈暗淡,熒光燈不能起動。

(3)零線斷路時,由于設備不能工作,容易誤判設備不帶電而發生觸電事故。

在發生相線接地故障時,零線對地電壓上升,對于采用保護接零的設備,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連接在一起后再入地的,因此,人們無意碰到設備或變壓器外殼或接地引下線時,都會發生觸電事故。同時,在故障接地點或變壓器工作接地點附近,都有可能發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中性點這三點連接在一起,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,并可能發生零線觸電事故:

(1)三相負荷嚴重不對稱。由于負荷嚴重不對稱,在零線上(指中性線,即零干線)便有較大的電流流過,零線有一定的阻抗,于是在零線上就有電壓降存在,雖然變壓器中性點的工作接地線上不會有電壓,但零線上卻帶了電。越靠近負荷側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荷側的零線上的某點,則加在人體上的電壓為

Ur=I0Z0′

式中:I0-流過零線的電流;

Z0′-人體接觸點至變壓器中性點(接地點)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。當零線斷路或連接不良時,如果負荷嚴重不均勻,便會使負荷側的中性點發生電位漂移,在零線上出現危險的電壓。

除了負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,電源三相開關接觸不良,甚至只有兩相或單相供電;或變壓器高壓側或低壓側某相保險絲熔斷等,都可能使零線產生危險的電壓。

(3)零線接地不良。零線接地(即變壓器中性點接地)不良或接地線斷了,在一定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,則零線上可能出現數千伏的高壓。

(5)相線接地。當設備或線路絕緣損壞時,就會發生相線接地短路故障。

設變壓器中性點工作接地電阻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,系統中將一直存在接地故障。短路電流通過R0、Rd產生電壓降:

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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