三相四线制中线与零线的作用_三相四线制接线图

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三相四线制接线图

三相四线制中线与零线的作用

三相四线，其中三条线路分别代表A，B，C三相，不分裂，另一条是中性线N（区别于零线，在进入用户的单相输电线路中，有两条线，一条称为火线，另一条称为零线，零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路，而三相系统中，三相自成回路，正常情况下中性线是无电流的），故称三相四线制。

由单相负载组成的三相电路，一般是不对称的，这时，应该采用三相四线制供电。中线的作用在于当负载不对称时，保证各相电压仍然对称，都能正常工作；如果一相发生断线，也只影响本相负载，而不影响其它两相负载。

但如果中线因故断开，当各相负载不对称时，势必引起各相电压的畸变，破坏各相负载的正常工作，所以在三相四线制供电系统中，中线是不允许断路的。

三相四线制中线的作用是流过三相负载的不平衡电流，来保持中性点的零点位，使负载电压保持不变。如果中线断了，不平衡的三相负载使得中性点转移，使负载最少的那一相电压最高负载因过电压损坏，而负载多的那一相电压过低无法工作。

此外，当采用保护接零的电气设备绝缘损坏发生碰壳时，短路电流将通过零线构成回路，由于零线阻抗较小，所以短路电流将很大，它促使保护装置迅速动作以断开电源，从而起到保护作用；中线线还是单相220V电气设备的电源回路。

在低压供电系统中，大多数采用三相四线制方式供电，因为这种方式能够提供两种不同的电压——线电压(380V)和相电压(220V)，可以适应用户不同的需要。

在三相四线制系统中，如果三相负载是完全对称的(阻抗的性质和大小完全相同，即阻抗三角形是全等三角形)，则零线可有可无，例如三相异步电动机，三相绕组完全对称，连接成星形后，即使没有零线，三相绕组也能得到三相对称的电压，电动机能照常工作。

但是，对于宅楼、学校、机关和商场等以单相负荷为主的用户来说，零线就起着举足轻重的作用了。尽管这些地方在设计、安装供电线路时都尽可能使二相负荷接近平衡，但是这种平衡只是相对的，不平衡则是绝对的，而且每时每刻都在变化。

在这种情况下，如果零线中断了，三相负荷中性点电位就要发生位移了。中性点电位位移的直接后果就是三相电压不平衡了，有的相电压可能大大超过电器的额定电压(在极端情况下会接近380V)，轻则烧毁电器，重则引起火灾等重大事故；(电工技术之家 www.dgjs123.com)而有的相电压大大低于电器的额定电压(在极端情况下会接近 0V)，轻则使电器无法工作，重则也会烧毁电器(因为电压过低，空调、冰箱和洗衣机等设备中的电动机无法起动，时间长了也会烧毁)。由于三相负荷是随机变化的，所以电压不平衡的情况也是随机变化的。

对于没有零线时中性点电位发生位移这个问题，很多人甚至一些电工无法理解，而理论计算又涉及到较深的电工基础知识（如电动势和阻抗的复数表示法以及复数的四则运算等)，特别是当负载不是纯电阻时，计算相当繁琐，学生也难以弄懂，在大多数情况下也没有必要去计算。

通过以下例子来理解没有零线时各相负载两端电压的变化。

另外，如果某些电器采用接零保护(外壳接在零线上)，零线中断后，就失去了接零保护，还有可能发生触电事故。

三相四线星形接法

在三相四线制供电时，三相交流电源的三个线圈采用星形（Y形）接法，三相负载星形接法，对称时，有中线和没有中线是一样的 当负载不对称也没有中线时，会使阻抗大的负载的实际相电压高于额定电压而变亮或烧毁，使阻抗小的负载相电压低于额定电压而变暗。均不能正常工作。

中线的作用：在三相不对称时，中线可以让三相负载仍获得对称的相电压而正常工作。即把三个线圈的末端X、Y、Z连接在一起，成为三个线圈的公用点，通常称它为中点或零 点，并用字母O表示。

供电时，引出四根线：从中点O引出的导线称为中线或零线；从三个线圈的首端引出的三根导线称为A线、B线、C线，统称为相线或火线。 在星形接线中，如果中点与大地相连，中线也称为地线。

常见的三相四线制供电设备中引出的四根线，就是三根火线一根地线。每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用UA、UB、UC表示；火线间的电压叫线电压，其有效值用UAB、UBC，UCA表示，如图7－2。

因为，三相交流电源的三个线圈产生的交流电压位相相差120°，三个线圈作星形连接时，线电压等于相电压的 倍。我们通常讲的电压是220伏，380伏，就是三相四线制供电时的相电压和线电压。但三相四级制供电时，也有下表所示的几种电压，用电时应予注意。