20.三相四线制零线带电有哪些原因?

在通常情况下,零线与大地同电位,一般不带电,不会发生零线触电事故,但在下列情况下也会造成零线带电,并可能发生零线触电事故:

①三相负荷严重不对称。由于负荷严重不对称,在零线上(指中性线,即零干线)便有较大的电流流过,零线有一定的阻抗,于是在零线上就有电压降存在,虽然变压器中性点的工作接地线上不会有电压,但零线上却带了电。越靠近负荷侧的零线上的电压越高,零线阻抗越大,电压越高。这样,如果人体触及了靠近负荷侧的零线上的某点,则加在人体上的电压为

式中 I0——流过零线的电流;

——人体接触点至变压器中性点(接地点)一段零线的阻抗。

因此有可能使人触电。

②零线断线或接触不良。当零线断路或连接不良时,如果负荷严重不均匀,便会使负荷侧的中性点发生电位漂移,在零线上出现危险的电压。

除了负荷不对称使零线电位升高外,三相电源不对称也是重要原因。例如,电源三相开关接触不良,甚至只有两相或单相供电;或变压器高压侧或低压侧某相熔丝熔断等,都可能使零线产生危险的电压。

③零线接地不良。零线接地(即变压器中性点接地)不良或接地线断了,在一定条件下能使零线电位大大升高。例如,零线接地线断路而另一相发生接地故障,则零线对地电压将升高到相电压(220V),甚至更高。这时人站在地上接触零线将是危险的。

④电容传递。在某些情况下,即使低压线路已断开电源,但由于零线与变压器一般是不断开的,这样,高压电源可能通过变压器高、低压绕组间的电容传递到零线上,要是零线接地不良或接地线断路,则零线上可能出现数千伏的高压。

⑤相线接地。当设备或线路绝缘损坏时,就会发生相线接地短路故障(见图1-5)。

图1-5 相线接地故障

设变压器中性点工作接地电阻R0和相线故障接地的接地电阻Rd都为4Ω,则短路电流为

若熔丝熔断电流大于27.5A,则熔丝不会熔断,系统中将一直存在接地故障。短路电流通过R0Rd产生电压降:

即零线对地电压上升为110V,故障相对地电压下降为110V,而正常相对地电压大大高于相电压。