零线应用在办公用电中出现问题的探究

陈文仁

福建省莆田市机关事务管理处，福建莆田 351100

说起零线，大家都是很熟悉，不会陌生，零线通常也称中性线，所谓中性线就是对三相四线制中而言，在三相负载完全平衡后中性线上的电流等于零或接近等于零，而称中性线。在日常生活中，人们常常以为零线是没有“电”的，当人体直接碰上去是不会发生触电事故，这是人们对零线认识存在的一个误区，所以对于零线的安全意识也被大家所忽视；但是零线在施工以及日常维护过程，如果没有正确处理好，它就是一个“隐形杀手”，它的故障率是占低压供电系统中一大部分比例；在设计安装低压配电柜时，一般只是考虑在相线上安装了电流表来监视三相负载用电情况，而零线上是没有考虑的，其实在零线上安装一只电流表就更能直接监测三相负载和零线使用状况。那么下面就来着重探讨零线的几个问题：

1）零线(N)与保护接地线(PE)混合使用。在低压供电系统中，零线的作用是：（1）用以接单相用电设备；（2）用以传导三相系统中不平衡电流和单相电流；（3）减少中性点的电位偏移；在三相四线制系统中，当负载存在不平衡时，不平衡电流可以通过零线回到中性点，从而促使整个供电系统的相电压，线电压保持平衡状态。；另外在TN-C 系统和TN-C-S 系统中还兼有用电设备的外壳保护接零功能。而保护接地线是为了保证用电设备在正常情况下不带电，当故障来临时，对有带电有危险的人身及设备进行保护作用；保护接地或接零的作用是减轻和预防用电设备的绝缘被破坏，或静电感应电流等对人身造成触电事故，所以两者不能混合使用；

2）零线线路上是否允许安装开关,有两种规范相互产生矛盾。一是在电工操作规范中规定：在低压供电系统中，零线线路上不允许安装开关或熔断器；从事电气专业工作20 多年，经历过很多件类似的事故发生，原因就是零线上设置开关或熔断器引起的，这样一旦开关动作或保险丝断掉时，三相负载若是处在不平衡时，就会出现零线零序漂移现象，造成烧毁负载设备；二是在新修订的《民用建筑电气设计规范》中规定：在低压三相四线制系统中，若设有自备电源设备（发动机,UPS电源,双回路供电等），切换开关必须采用四极开关；目的是为了防止维修人员在线路检修时，因线路用电负载端设有自备电源，而电源从没有断掉的自备电源零线线路上回流过来，危及到在线有关操作人员人身安全，造成触电事故发生的危险；为避免这一事故的发生，相关安全部门也作出相应的有关规定，正常供电电源与备用发电机之间，其电源转换开关应采用四极开关；在检修时，检修人员必须彻底断开有关线路的零线，并要断开所有的带电导体，才能进行在线操作施工。从而就有好多有关设计人员在设计时，就在零线回路上设计了多级开关串联保护；如在低压配电箱上设计了三相四极开关（4P）和三相四极（4P）漏电保器等，觉得这样会更加安全，但这反而会使“断零”事故机率大大增大；从而两个规定在实际使用中是互相矛盾的；

3）零线的电流与线径问题。零线的电流存在与所用负载有关系，若是在单相单路负载情况下，那么零线的电流与相线电流相等；而在单相低压供电中，几支路线路共用一条零线，它的总电流，要从各分支路线路的电流的总和；若在三相四线制中，当三相负荷完全平衡时，中性线的电流就是零。当负荷不平衡时，要根据负荷实际情况而定，如三相平衡的阻性负载，若其中一相断相不工作，只有两相平衡运行，那么这时零线上的电流与两相运行相电流相等；根据原理分析在三相四线制线路运行中，零线在一般情况下它的电流是不会大于三相之中的最大一相电流大，也就是说不平衡三相的电源电路如果没有改成单相运行接法，零线的电流是不可能比相线的电流大的，就是小于或等于相线的电流，所以在设计三相四线制时不必要把零线的线径设计比其他三相的线径大，可以根据三相四线制的实际使用情况而定；在三相四线制中，当三相负荷完全平衡时，中性线的电流就是零，但也不能把它设计的太小，按有关规定零线的线径，不得小于相线线径的1/3。

4）零线断线时要不要安装断线保护器。由于一些施工人员对零线的有关知识理解不够透彻，安全意识淡薄，在施工时工艺也比较简单粗糙，思想麻痹粗心，施工过程工艺处理不科学，不合理，这样在以后运行中就会很容易出现线路接触不良现象，造成断零现象烧毁设备，也是引起火灾的一种隐患；在2004 年春节，市机关大院1 号楼地下室的照明日光灯，出现大面积烧毁镇流器和灯管等事故，且每次更换后一般也只用不到一天又烧掉；得知情况后马上配合施工单位进行维修（因该工程还属于保修期内），根据分析应该是属于“断零”原因引起的，通过检查发现该线路的零线上有一处对接的螺丝没有上紧，造成接触不良引起“断零”现象，经过处理后至今一直运行正常，为了克服在三相四线制供电系统中出现“断零”现象，建议要设计一种能够在线路断零时会迅速动作切断电源保护用电设备；

5）零线的电位问题。对于零线电位大家应该是不会生疏，在三相或单相低压供电系统中零线一旦通过开关或其他设备，那么它就形成不同的两个电位；如在安装漏电保护器时，漏电保护器的进行端（电源端）接相线和零线，而用电设备的零线不接出线（负载）端，直接接在漏电保护器的进线端，这样形成两个不同的电位，那么一旦合上带有负载开关，它就会使漏电保护器因为不是等（同）电位而产生误动作而跳闸，或者造成上一级保护设备动作（如智能保护开关），但这种现象只是出现在新安装线路上；在市机关大院二号楼曾经就出现上述现象，因为当时有一部分设备没有接上去，在验收时可能是没发现，而在后来使用时，刚刚开始误以为是开关质量问题。所以在有安装漏电保护开关时，出现上述现象一定要注意考虑电位的问题。

6）不同相位的两路单相低压电源共用一条零线。作为工作零线，有的施工人员（单位）为了节省材料或者方便施工等，就近“取材”，随便在两相之间附近提取一根零线，作为这两相的共用工作零线，甚至串接使用，这样的线路在实际使用中是很危险的；因为一旦这根零线的公共端出现接触不良或断掉，就会形成零序漂移现象；也就是这两路不同相位的用电设备，相当于两只电阻串联在线电压380v 电路之中；根据串联电路工作原理分析，负载越重的设备，其的阻抗越小它的分压也越小，其两端所承载的电压也就越小；而负载越轻的设备它的阻抗越大分压也越大，它的两端承受的电压也就越高，那么它就会越危险，甚至会烧掉用电设备，所以在同一系统的设备不宜使用两路不同相位进行供电，更不能把零线相互串接使用。

为了安全正确使用零线，对以上问题作出相应的对策：

1）在施工过程施工人员要根据图纸设计规范施工；零线与接地线要明显区分，不得混用；

2）根据零线线路上不允许串接开关和熔断器，在没有设置自备电源更就不必要设置开关或熔断器，这是一种安全规范；

3）零线的线径和电流要根据单相与三相四线负载线路实际使用情况而定。但设计安装时也要注意给零线预留一定空间；零线的电流，不能让零线在长期满负荷条件下运行，因为零线在三相四线制中是单相用电设备的“生命线”，否则一旦出现“断线”就会危急到用电设备安全；

4）为了预防“断零”事故发生，在三相四线制低压供电系统中重要场合，重点用电设备的进线端很有必要设置断零保护器；当交流电压超过额定电压时，保护装置开关动作自动迅速切断三相四线总开关，从而起到保护作用。

5）在安装零线时，安装人员一定要注意零线的电位关系；电位可分为等电位（也叫同电位）与不同等位，操作时要规范安装，科学处理。

6）同一间办公室，同一系统设备要尽量避免使用不同相位两路电源进行供电，更不能使用串接共用一根零线；零线的连接处理问题，不同载质过渡处理，不能直接简单对接进行处理，应使用专用接头。零线在安装时，零线的接线柱、插座的接线孔、不能同时接两根或两根以上的线，尤其是使用两种不同线径的线，应一孔一线，并要上好每一个螺丝，一个都不能放过，放过一个螺丝就是一处隐患。在维护维修过程要经常性、周期性进行检查接线柱，但要注意零线的接线柱在有负荷运行情况下不能操作，因为线路运行一段时间后，由于负载运行不平衡、不稳定，热胀冷缩等因素会使原固定的螺丝松动，引起接触不良，产生零线“漂移”现象，所以在操作前一定要断开所有的负载才能操作，否则很容易引起接触不良烧毁设备。

零线问题不能忽视，科学用好零线，是保证低压供电系统正常运行的关键所在；从实践证明，高压电造成的伤害远小于低压电，这除了人们对低压电麻痹大意之外，很重要的还在于对低压电存在许多认知的误区，而对零线安全意识问题应该是误区的误区；所以要努力提高零线使用的安全意识，做好精心设计，规范施工，科学管理；在文中提出几个问题，希望能引起大家对零线问题的关注，产生共鸣，并能做好零线这个问题。

[1]常大军，常绪滨.电工上岗应试宝典.1版.人民邮电出版社，2000.

[2]民用建筑电气设计规范.

[3]王定中，等编.电工原理.华南理工大学出版社，1999.

[4]赵会军主编.电工技术，2006，11.