零線應用在辦公用電中出現問題的探究

陳文仁

福建省莆田市機關事務管理處，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，當人體直接碰上去是不會發生觸電事故，這是人們對零線認識存在的一個誤區，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中一大部分比例；在設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視三相負載用電情況，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測三相負載和零線使用狀況。那么下面就來著重探討零線的幾個問題：

1）零線(N)與保護接地線(PE)混合使用。在低壓供電系統中，零線的作用是：（1）用以接單相用電設備；（2）用以傳導三相系統中不平衡電流和單相電流；（3）減少中性點的電位偏移；在三相四線制系統中，當負載存在不平衡時，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的相電壓，線電壓保持平衡狀態。；另外在TN-C 系統和TN-C-S 系統中還兼有用電設備的外殼保護接零功能。而保護接地線是為了保證用電設備在正常情況下不帶電，當故障來臨時，對有帶電有危險的人身及設備進行保護作用；保護接地或接零的作用是減輕和預防用電設備的絕緣被破壞，或靜電感應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,有兩種規范相互產生矛盾。一是在電工操作規范中規定：在低壓供電系統中，零線線路上不允許安裝開關或熔斷器；從事電氣專業工作20 多年，經歷過很多件類似的事故發生，原因就是零線上設置開關或熔斷器引起的，這樣一旦開關動作或保險絲斷掉時，三相負載若是處在不平衡時，就會出現零線零序漂移現象，造成燒毀負載設備；二是在新修訂的《民用建筑電氣設計規范》中規定：在低壓三相四線制系統中，若設有自備電源設備（發動機,UPS電源,雙回路供電等），切換開關必須采用四極開關；目的是為了防止維修人員在線路檢修時，因線路用電負載端設有自備電源，而電源從沒有斷掉的自備電源零線線路上回流過來，危及到在線有關操作人員人身安全，造成觸電事故發生的危險；為避免這一事故的發生，相關安全部門也作出相應的有關規定，正常供電電源與備用發電機之間，其電源轉換開關應采用四極開關；在檢修時，檢修人員必須徹底斷開有關線路的零線，并要斷開所有的帶電導體，才能進行在線操作施工。從而就有好多有關設計人員在設計時，就在零線回路上設計了多級開關串聯保護；如在低壓配電箱上設計了三相四極開關（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”事故機率大大增大；從而兩個規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載有關系，若是在單相單路負載情況下，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，當三相負荷完全平衡時，中性線的電流就是零。當負荷不平衡時，要根據負荷實際情況而定，如三相平衡的阻性負載，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，所以在設計三相四線制時不必要把零線的線徑設計比其他三相的線徑大，可以根據三相四線制的實際使用情況而定；在三相四線制中，當三相負荷完全平衡時，中性線的電流就是零，但也不能把它設計的太小，按有關規定零線的線徑，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器。由于一些施工人員對零線的有關知識理解不夠透徹，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，不合理，這樣在以后運行中就會很容易出現線路接觸不良現象，造成斷零現象燒毀設備，也是引起火災的一種隱患；在2004 年春節，市機關大院1 號樓地下室的照明日光燈，出現大面積燒毀鎮流器和燈管等事故，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行維修（因該工程還屬于保修期內），根據分析應該是屬于“斷零”原因引起的，通過檢查發現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”現象，經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中出現“斷零”現象，建議要設計一種能夠在線路斷零時會迅速動作切斷電源保護用電設備；

5）零線的電位問題。對于零線電位大家應該是不會生疏，在三相或單相低壓供電系統中零線一旦通過開關或其他設備，那么它就形成不同的兩個電位；如在安裝漏電保護器時，漏電保護器的進行端（電源端）接相線和零線，而用電設備的零線不接出線（負載）端，直接接在漏電保護器的進線端，這樣形成兩個不同的電位，那么一旦合上帶有負載開關，它就會使漏電保護器因為不是等（同）電位而產生誤動作而跳閘，或者造成上一級保護設備動作（如智能保護開關），但這種現象只是出現在新安裝線路上；在市機關大院二號樓曾經就出現上述現象，因為當時有一部分設備沒有接上去，在驗收時可能是沒發現，而在后來使用時，剛剛開始誤以為是開關質量問題。所以在有安裝漏電保護開關時，出現上述現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接觸不良或斷掉，就會形成零序漂移現象；也就是這兩路不同相位的用電設備，相當于兩只電阻串聯在線電壓380v 電路之中；根據串聯電路工作原理分析，負載越重的設備，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小；而負載越輕的設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，甚至會燒掉用電設備，所以在同一系統的設備不宜使用兩路不同相位進行供電，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的對策：

1）在施工過程施工人員要根據圖紙設計規范施工；零線與接地線要明顯區分，不得混用；

2）根據零線線路上不允許串接開關和熔斷器，在沒有設置自備電源更就不必要設置開關或熔斷器，這是一種安全規范；

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

4）為了預防“斷零”事故發生，在三相四線制低壓供電系統中重要場合，重點用電設備的進線端很有必要設置斷零保護器；當交流電壓超過額定電壓時，保護裝置開關動作自動迅速切斷三相四線總開關，從而起到保護作用。

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

6）同一間辦公室，同一系統設備要盡量避免使用不同相位兩路電源進行供電，更不能使用串接共用一根零線；零線的連接處理問題，不同載質過渡處理，不能直接簡單對接進行處理，應使用專用接頭。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。在維護維修過程要經常性、周期性進行檢查接線柱，但要注意零線的接線柱在有負荷運行情況下不能操作，因為線路運行一段時間后，由于負載運行不平衡、不穩定，熱脹冷縮等因素會使原固定的螺絲松動，引起接觸不良，產生零線“漂移”現象，所以在操作前一定要斷開所有的負載才能操作，否則很容易引起接觸不良燒毀設備。

零線問題不能忽視，科學用好零線，是保證低壓供電系統正常運行的關鍵所在；從實踐證明，高壓電造成的傷害遠小于低壓電，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知的誤區，而對零線安全意識問題應該是誤區的誤區；所以要努力提高零線使用的安全意識，做好精心設計，規范施工，科學管理；在文中提出幾個問題，希望能引起大家對零線問題的關注，產生共鳴，并能做好零線這個問題。

[1]常大軍，常緒濱.電工上崗應試寶典.1版.人民郵電出版社，2000.

[2]民用建筑電氣設計規范.

[3]王定中，等編.電工原理.華南理工大學出版社，1999.

[4]趙會軍主編.電工技術，2006，11.