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20.三相四線制零線帶電有哪些原因?

在通常情況下,零線與大地同電位,一般不帶電,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

式中 I0——流過零線的電流;

——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熔絲熔斷等,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(見圖1-5)。

圖1-5 相線接地故障

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

若熔絲熔斷電流大于27.5A,則熔絲不會熔斷,系統中將一直存在接地故障。短路電流通過R0Rd產生電壓降:

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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