零线、中性线、地线接错了会怎样?

首先要搞清楚零线与中性线是不是同一根线,地线是指接地线还是保护接地线?

先来看下国家标准GB51348-2019《民用建筑电气设计标准》中,对此是如何解释的。

其中

2.1.5 接地导体

在布线系统、装置或用电设备的总接地端子与接地极或接地网之间,提供导电通路或部分导电通路的导体。

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2.1.6 保护接地导体(PE)

用于保护接地的导体。

2.1.8 中性导体(N)

与中性点连接并用于配电的导体。

2.1.9 保护接地中性导体(PEN)

兼有保护接地导体和中性导体功能的导体。

2.1.18 保护接地

为了电气安全,将一个系统、装置或设备的外露可导电部分接到保护接地导体上。

标准中的“导体”就是我们习惯叫法的“线”,如标准中的接地导体就是习惯叫法的接地线。

零线也是我们的习惯叫法,是指变压器中性点接地的系统,因中性点对地电压为零,所以把中性点引出线说成了零线。其实就是标准中的中性导体(N),习惯叫中性线。在同一系统中不可能同时存在零线与中性线,因为它们本来就是同一根线。

题主所说的地线,应该是保护接地线(PE)而不是接地线。因为接地线是中心点总接地端子与接地极之间的连接线,不可能与其它线混用。

因此题主的问题,应该是:中性线(N)与保护接地线(PE)接错了会怎样?

以下根据5种不同的低压配电系统,来讨论这两种线接错了会怎样。

1. IT系统是变压器中性点不接地系统,用电设备采用保护接地。

零线、中性线、地线接错了会怎样?

因为中性点不接地,人体碰到变压器输出的任何一根电源线,都不会构成电气回路,也就不会发生触电事故。但若把N线与PE线接错,就变成了中性点接地系统,本来安全性很高的系统一下变成极不安全的系统。另外N线一旦发生破皮等故障,也会变成中性点接地系统。因此,一般采用IT系统时是不允许引出中性线(N)的,而且还要安装绝缘监测装置。

2. TT系统是中性点接地系统,用电设备也采用保护接地,但这个保护接地与中性点接地是分开的,相互独立的,这也是TT系统的最大特点。

零线、中性线、地线接错了会怎样?

如果该系统的N线与PE线接错,将造成单相用电设备通过保护接地极与中性点接地极构成回路,也就成了一火一地用电。

如果保护接地电阻为4Ω,中性点接地电阻也为4Ω,二者总接地电阻为8Ω。假设工作电流为5A,接地电阻上的电压降就达40V,负载上实际电压只有180V,已很难工作了。此时PE线上已有对地20V的电压,如果工作电流增大,或者保护接地电阻是10Ω,PE线上的对地电压就会升高到危险电压。但当工作电流小于3A时,接地电阻上的电压降不大,负载一般还能工作。

为此TT系统要求各级开关都用漏电断路器,以避免上述不良后果出现。

3. TN—C系统,是真正的保护接零系统,中性点接地并引出保护接地中性线PEN,该系统是把保护接地线PE与中性线N合二为一,设备上的保护接地线PE,直接接到PEN线上,因此不存在接错的问题。

零线、中性线、地线接错了会怎样?

4. TN—S系统,中性点接地并分别引出保护接地线PE与中性线N,是目前采用最多的低压配电系统。

零线、中性线、地线接错了会怎样?

5. TN—C—S系统,是在TN—C系统的PEN线上做重复接地,然后分别引出PE线与N线,也就是把PEN线一分为二变成TN—S系统。

零线、中性线、地线接错了会怎样?

TN—S系统的特点,是PE线与N线共用一个接地极,这种系统的优点是保护接地线PE上无电压,PE线与中性点之间的电阻很小,一旦电源线与设备外壳碰触,会产生很大的短路电流,而使保护装置熔断器或断路器动作切除电源。

但是这个系统也是最容易发生PE线与N线接错的问题,而且接错后一般情况下还不能及时发现,用电器也能工作。

接错后的不良后果是设备外壳带电,特别在中性线电流较大时,设备外壳可能会有危险电压,万一中性线断裂,设备外壳就带有电源电压极其危险。

为了避免保护接地线PE与中性线N接错,中性线要绝缘,并用可识别的专一颜色。保护接地线要用黄绿相间的双色线,并与所有金属支架、人体可接触金属部件、设备外壳连接。

企业内动力供电与照明供电严格分开,照明供电只用中性线N不用保护接地线PE,动力供电只用保护接地线PE不用中性线N,设备上照明灯用36V电源供电。

对动力供电不用中性线目前落实的不太好,许多设备的设计制造单位也不知道要这么做,因此其产品往往需要中性线来获得220V电压作控制电源。

“根据国家标准GB/T5226.1—2019《机械电气安全》机械电气设备 第1部分:通用技术条件

9.1.1 控制电路电源

控制电路由交流电源供电时,应使用有独立绕组的变压器将交流电源与控制电源隔离。

例外:对于单一电动机起动器和不超过两个控制器件(如联锁装置、起/停控制台)的机械,不强制使用变压器……”

上述的国标明确规定要通过变压器来获得控制电源,只有例外中的情况才可不用变压器,可直接用380V电压。因此动力供电不用中性线是完全可行的应该的,这样现场根本没有中性线N,也就避免了接错线的问题。

目前做的比较好的是各种机床产品及起重机等特种设备,其各种控制电源照明电源都通过变压器获得,不需要中性线只需要保护接地线。

但是,目前许多电气技术人员却不知这项规定,现实中把保护接地线PE当中性线用很常见。

可见普及安全用电知识任重而道远。

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