首先要搞清楚零線與中性線是不是同一根線,地線是指接地線還是保護(hù)接地線?
先來看下國家標(biāo)準(zhǔn)GB51348-2019《民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中,對此是如何解釋的。
其中
2.1.5 接地導(dǎo)體
在布線系統(tǒng)、裝置或用電設(shè)備的總接地端子與接地極或接地網(wǎng)之間,提供導(dǎo)電通路或部分導(dǎo)電通路的導(dǎo)體。
2.1.6 保護(hù)接地導(dǎo)體(PE)
用于保護(hù)接地的導(dǎo)體。
2.1.8 中性導(dǎo)體(N)
與中性點(diǎn)連接并用于配電的導(dǎo)體。
2.1.9 保護(hù)接地中性導(dǎo)體(PEN)
兼有保護(hù)接地導(dǎo)體和中性導(dǎo)體功能的導(dǎo)體。
2.1.18 保護(hù)接地
為了電氣安全,將一個系統(tǒng)、裝置或設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接到保護(hù)接地導(dǎo)體上。
標(biāo)準(zhǔn)中的“導(dǎo)體”就是我們習(xí)慣叫法的“線”,如標(biāo)準(zhǔn)中的接地導(dǎo)體就是習(xí)慣叫法的接地線。
零線也是我們的習(xí)慣叫法,是指變壓器中性點(diǎn)接地的系統(tǒng),因中性點(diǎn)對地電壓為零,所以把中性點(diǎn)引出線說成了零線。其實(shí)就是標(biāo)準(zhǔn)中的中性導(dǎo)體(N),習(xí)慣叫中性線。在同一系統(tǒng)中不可能同時存在零線與中性線,因為它們本來就是同一根線。
題主所說的地線,應(yīng)該是保護(hù)接地線(PE)而不是接地線。因為接地線是中心點(diǎn)總接地端子與接地極之間的連接線,不可能與其它線混用。
因此題主的問題,應(yīng)該是:中性線(N)與保護(hù)接地線(PE)接錯了會怎樣?
以下根據(jù)5種不同的低壓配電系統(tǒng),來討論這兩種線接錯了會怎樣。
1. IT系統(tǒng)是變壓器中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),用電設(shè)備采用保護(hù)接地。
因為中性點(diǎn)不接地,人體碰到變壓器輸出的任何一根電源線,都不會構(gòu)成電氣回路,也就不會發(fā)生觸電事故。但若把N線與PE線接錯,就變成了中性點(diǎn)接地系統(tǒng),本來安全性很高的系統(tǒng)一下變成極不安全的系統(tǒng)。另外N線一旦發(fā)生破皮等故障,也會變成中性點(diǎn)接地系統(tǒng)。因此,一般采用IT系統(tǒng)時是不允許引出中性線(N)的,而且還要安裝絕緣監(jiān)測裝置。
2. TT系統(tǒng)是中性點(diǎn)接地系統(tǒng),用電設(shè)備也采用保護(hù)接地,但這個保護(hù)接地與中性點(diǎn)接地是分開的,相互獨(dú)立的,這也是TT系統(tǒng)的最大特點(diǎn)。
如果該系統(tǒng)的N線與PE線接錯,將造成單相用電設(shè)備通過保護(hù)接地極與中性點(diǎn)接地極構(gòu)成回路,也就成了一火一地用電。
如果保護(hù)接地電阻為4Ω,中性點(diǎn)接地電阻也為4Ω,二者總接地電阻為8Ω。假設(shè)工作電流為5A,接地電阻上的電壓降就達(dá)40V,負(fù)載上實(shí)際電壓只有180V,已很難工作了。此時PE線上已有對地20V的電壓,如果工作電流增大,或者保護(hù)接地電阻是10Ω,PE線上的對地電壓就會升高到危險電壓。但當(dāng)工作電流小于3A時,接地電阻上的電壓降不大,負(fù)載一般還能工作。
為此TT系統(tǒng)要求各級開關(guān)都用漏電斷路器,以避免上述不良后果出現(xiàn)。
3. TN—C系統(tǒng),是真正的保護(hù)接零系統(tǒng),中性點(diǎn)接地并引出保護(hù)接地中性線PEN,該系統(tǒng)是把保護(hù)接地線PE與中性線N合二為一,設(shè)備上的保護(hù)接地線PE,直接接到PEN線上,因此不存在接錯的問題。
4. TN—S系統(tǒng),中性點(diǎn)接地并分別引出保護(hù)接地線PE與中性線N,是目前采用最多的低壓配電系統(tǒng)。
5. TN—C—S系統(tǒng),是在TN—C系統(tǒng)的PEN線上做重復(fù)接地,然后分別引出PE線與N線,也就是把PEN線一分為二變成TN—S系統(tǒng)。
TN—S系統(tǒng)的特點(diǎn),是PE線與N線共用一個接地極,這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)接地線PE上無電壓,PE線與中性點(diǎn)之間的電阻很小,一旦電源線與設(shè)備外殼碰觸,會產(chǎn)生很大的短路電流,而使保護(hù)裝置熔斷器或斷路器動作切除電源。
但是這個系統(tǒng)也是最容易發(fā)生PE線與N線接錯的問題,而且接錯后一般情況下還不能及時發(fā)現(xiàn),用電器也能工作。
接錯后的不良后果是設(shè)備外殼帶電,特別在中性線電流較大時,設(shè)備外殼可能會有危險電壓,萬一中性線斷裂,設(shè)備外殼就帶有電源電壓極其危險。
為了避免保護(hù)接地線PE與中性線N接錯,中性線要絕緣,并用可識別的專一顏色。保護(hù)接地線要用黃綠相間的雙色線,并與所有金屬支架、人體可接觸金屬部件、設(shè)備外殼連接。
對動力供電不用中性線目前落實(shí)的不太好,許多設(shè)備的設(shè)計制造單位也不知道要這么做,因此其產(chǎn)品往往需要中性線來獲得220V電壓作控制電源。
“根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5226.1—2019《機(jī)械電氣安全》機(jī)械電氣設(shè)備 第1部分:通用技術(shù)條件
9.1.1 控制電路電源
控制電路由交流電源供電時,應(yīng)使用有獨(dú)立繞組的變壓器將交流電源與控制電源隔離。
例外:對于單一電動機(jī)起動器和不超過兩個控制器件(如聯(lián)鎖裝置、起/??刂婆_)的機(jī)械,不強(qiáng)制使用變壓器……”
上述的國標(biāo)明確規(guī)定要通過變壓器來獲得控制電源,只有例外中的情況才可不用變壓器,可直接用380V電壓。因此動力供電不用中性線是完全可行的應(yīng)該的,這樣現(xiàn)場根本沒有中性線N,也就避免了接錯線的問題。
目前做的比較好的是各種機(jī)床產(chǎn)品及起重機(jī)等特種設(shè)備,其各種控制電源照明電源都通過變壓器獲得,不需要中性線只需要保護(hù)接地線。
但是,目前許多電氣技術(shù)人員卻不知這項規(guī)定,現(xiàn)實(shí)中把保護(hù)接地線PE當(dāng)中性線用很常見。
可見普及安全用電知識任重而道遠(yuǎn)。
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