低壓配電網(wǎng)零線電壓分布的研究

饒志 艾欣 齊鄭（華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院 北京 102206）

1 引言

我國(guó)低壓配電網(wǎng)采用380V/220V三相四線制供電系統(tǒng)。由于零線不與地線直接相連，為了保護(hù)用戶，防止發(fā)生觸電事故，通常還需要單設(shè)一條地線將用電設(shè)備接地。但是很多地方的樓宇住宅沒(méi)有地線或者地線接地不是很好，在使用電器設(shè)備時(shí)就存在著一定的安全隱患。

在三相負(fù)荷對(duì)稱的情況下，零線與大地電位相等，但是當(dāng)三相負(fù)荷不對(duì)稱時(shí)，零線的電位將出現(xiàn)偏移。通常低壓配電網(wǎng)滿足以下的基本條件：零線不出現(xiàn)斷線。在這個(gè)前提下，本文通過(guò)理論分析和Matlab/Simulink軟件仿真計(jì)算了零線上的電壓分布情況，計(jì)算結(jié)果表明零線上的偏移電壓不會(huì)超過(guò)36V，不會(huì)對(duì)人體造成危害。在電器設(shè)備的設(shè)計(jì)中雖然零線不能代替地線的使用，但可以用零線當(dāng)作地線的備用，對(duì)低壓電器設(shè)備的安全運(yùn)行起到輔助作用。

2 零線上電壓分布的理論分析

理論上如果零線阻抗為零，則即使三相不對(duì)稱，仍可以將偏移的中性點(diǎn)電壓拉回到零（與大地等電位），但現(xiàn)實(shí)是即使用很粗的銅線做零線，也還會(huì)有電阻存在，因此還是零線上存在電壓差。零線在變壓器的出口接地，一直到配電柜，其他地方不接地，地線直接和配電柜的柜體相連，零線和地線之間通過(guò)加裝絕緣子達(dá)到絕緣的效果。在實(shí)際的低壓配電系統(tǒng)中，零線的選擇和系統(tǒng)的安全運(yùn)行息息相關(guān)。零線的截面積通常按照如下原則進(jìn)行選擇：（1）在單相供電線路中，零線截面應(yīng)與相線截面相等；……