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pe线是从哪里来的?变压器n线的接地方法

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发表于 2022-4-15 17:14:50 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
首先告诉你,N线来自变压器中性点称为中性线,PE线来自接地极是与大地连通的作安全保护用的称为保护接地线。
实际当中人们都把N线叫作零线,是因为变压器中性点大多数是接地的,这是为了保证安全,防止高压则的10kV电压窜入低压则,引起设备及人身事故。中性点接地后,中性点与大地等电位,也就是中性点对地电压为零,所以把中性线N习惯叫作零线。虽然零线N对地电压为零,但零线中的电流不一定为零,零线是单相220V电源的回路线,也就是单相负载的电源线之一,单相负载中的零线电流与火线电流相等,只有在三相负载平衡的情况下零线电流才为零,三相负载稍有不平衡零线中就有电流。
为了保证用电安全,所有用电设备的金属外壳(外露导电体)都需接地,也就是希望设备外壳与大地等电位,这样万一设备漏电外壳带电后,由于对地电压为零,人身站在大地上触摸到带电设备后,能保证人身安全。当然这是理想状态,实际由于接地极与大地之间有接地电阻,漏电设备的外壳对地电压不为零,但已大为降低从而降低了对人身的安全威胁,因此用电设备外壳接地,是保证安全用电不可或缺的措施之一。
从上述可知,零线N来自变压器中性点,是单相用电设备的电源线之一,而保护接地线PE来自接地极,是为了保证用电安全的。
那么实际当中为何许多人会认为N线与PE线都来自变压器中心点,甚至认为N线与PE线就是同一根线,甚至存在乱用混用N线与PE线的情况。这就要从电源变压器的不同接地方式讲起。
如图是接地方式为TT的低压配电系统,前一个T表示变压器中心点接地,后一个T表示设备外壳单独接地。
pe线是从哪里来的?变压器n线的接地方法

该系统主要应用在分散供电的场合,农村基本都采用它。可见变压器低压则(高压则未画出)三相绕组a、b、c的尾端连接在一起组成中性点N并引出零线N,而且中性点是直接接地的,三相绕组的首端引出L1、L2、L3三根火线,火线之间电压为380V,火线与零线之间的电压为220V。设备外壳单独接地,但同一建筑内的所有设备可以共用一个接地极,主要特点是N线与PE线的接地极是分开的,因而N线与PE线也是严格分开的。接地极与大地之间的电阻称为接地电阻,接地电阻最好能做到小于1Ω,但有些场合很难做到,一般要求不大于4Ω。那么对于TT系统,设备外壳至中性点之间经过二个接地极,最大接地电阻共计8Ω。
如果设备发生漏电故障,火线与外壳连通,相当于相电压加在两个串联的接地极上,接地故障电流为220÷8=27.5A,这个故障电流对工作电流20A以上的设备,都不会使其的保护装置断路器或熔断器动作,也就不会切除电源,这样设备外壳就会有对地110V的电压(220V相电压在两个4Ω接地电阻上的分压),这个电压虽然比相电压低了一半,但还是远高于安全电压,依然属于危险电压。
因此为了保证发生漏电故障时能及时切除电源,TT系统中各级开关都要求用漏电断路器,漏电断路器的动作值都是毫安级的。
下图是接地方式为TN-C的系统,T表示中性点接地,N表示设备外壳接地与中性点接地共用一个接地极,C表示N线与PE线合并,组成PEN线。
pe线是从哪里来的?变压器n线的接地方法

这个系统的最大特点是把保护接地线PE与中性线N合二为一,组合成保护接地中性线PEN。这样无论是单相设备的零线还是各种设备的外壳都接到PEN线上,当设备发生漏电故障时,由于PEN线至中性点的电阻很小,一般不可能大于1Ω,故障电流最小为220÷1=220A,这个电流足以使一般设备的断路器或熔断器动作,从而切除电源保证安全。
这个系统的缺点是,当三相负载不平衡时,PEN线上就有电流,有电流就有电压,这就造成设备外壳都有对地电压。此外当用单相设备时,由于单相设备的零线与外壳都要接到PEN线上,就有二把刀电工在三脚插座中把N端与PE端连通,而在接电源时又把零火调错,这样的结果将造成火线直通设备外壳。
以上二个系统在上世纪是普遍应用的,TT叫保护接地系统,TN-C叫保护接零系统,因为PEN线既是保护接地线也是零线,从而许多人都称之为保护接零线。
由于TT系统只适用农村,TN-C系统又存在安全隐患,因而进入新世纪后都采用了安全性更高的TN-S系统,TN与前述表示一致,S表示PE线与N线分开。如下图
pe线是从哪里来的?变压器n线的接地方法

中性点接地并引出零线N,接地极上引出保护接地线PE,由于保护接地线PE与中性点N共用接地极,这样也就可以说零线N与保护接地线PE来自同一个地方。也就是说在起始(电源)端它们是连接在一起的,但一旦分别引出后,就不允许再连通,要求严格分开,去承担不同的任务。
这样单相设备与N线连接,所有设备外壳都与PE线连接,N线上即使有对地电压,也不会影响到PE线上,保证了设备外壳无电压。如果发生漏电故障,故障电流通过PE线至中性点,电阻同样小于1Ω,会产生很大的故障电流,促使保护装置断路器或熔断器动作。实际使用中N线规定用蓝色、PE线用黄绿双色,以保证两种线严格分开不混用。
TN-S系统的安全性提高了,那么对原来的TN-C系统是否也可以把N线与PE线分开呢?答案是肯定的,这就是TN-C-S系统如下图。
pe线是从哪里来的?变压器n线的接地方法

就是在进户的总配电箱处,把PEN线做重复接地,重复接地的接地电阻也要求不大于4Ω,然后分别引出N线与PE线,也就是说把TN-C系统过渡到TN-S系统。
从上述可见,各种系统中N线与PE的连接有所不同,但共同的是N线来自变压器中心点,是单相用电设备的电源线,N线上会通过单相设备的工作电流及三相不平衡电流,不会通过故障电流;PE线来自接地极,是与设备外壳连接的,起安全保护作用的,PE线不通过设备的工作电流,只通过接设备漏电故障电流。
实际应用中N线不允许做重复接地,PE线可做重复接地,PEN线一定要做重复接地。
N线可形容为灌溉渠道,PE线可形容为泄洪渠道。
PE线是保命线,千万不要缺少!

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