三相四线制配电系统.doc

三相四线制配电系统，适用于低电压用户三相说白了就是常说的三根火线，但是他们互相之间有个120度的角度差也就是说，在同一时间，三根火线上的电压，电流之和都等于零三相四线制配电，是由一般的供电变压器低压侧引出，变压器低压侧为星（Y）型接线，它一共有4根出线，每相的通过三个相同的负载后都要通过中性线（零线）回到变压器零线不带电电路要畅通总得有电压高的和电压低的这样才能从电压高的流向电压低的零线0电压没有零线可以 1，零线是单相电，电流回路线，电压通常是220伏，电流经过火线与零线之间的电器就作功了，没有作功的电就经过零线回电厂了两根或三根火线也能组成回路，其电压就是380伏 2，家庭用电是单相电，供电部门送来的是一根火线，一根零线，家里墙上插座的火线零线就是这么接过来的，另外还有个孔是接地线，以防电器漏电，也叫安全线电压是两点之间的电势差，平时说的电压隐含了以大地为零电势面的前提零线是三相供电制的相平衡（电势连）线，理论上对大地电压应是 0V，实际上相平衡不能时刻保证，所以零线会有微弱的电压为什么火线有电压而零线没有?简单一点说，在两相电中不是电从火线流向零线的，而是在相互交替变化着来回的流，一秒钟变化50次，也就是我们说的频率是50赫兹，发电厂出来的电，其中一相输出的同时，进行接地连接，那么这一相就是零线了。

而另一相则为火线，大地本身导电，两根线又是同相所以不存在电压差，因此也不会有电压 远距离高压输电用三相三线制，三根都是火线，没有零线到变压成我们用的380V或是220V工频电源时，在变电处将零线接地所以地线和零线在变压器处同点位，除非它的接地处发生故障，我们不应该感觉出零线带电但由于大地的电阻比零线的大，所以当某处漏电时，就会发生零线带电的状况，还由于零线通过的电流比地线漏电流大的多，导致零线上的电压降低，使用户端零线电位与地不一致，也会造成零线带电 现在我国是三相四线制，火线就是其中一个相线零线就是中线，地线是保护线当三相负载平衡时，零线电压为零地线是接大地的，主要是保护作用，当漏电时不电着人零地电压：电子设备稳定运行的关键因素 零地电压是困扰信息类设备使用的一个较突出问题，而且直接影响到了系统的稳定运行，以及设备的使用寿命正确处理零地电压问题，对于维护整个机房的安全、稳定运行至关重要 电能是生活中最重要能源之一而且各个行业的用户对供电的质量也提出了越来越高的要求，除了传统的供电可靠性、电压质量与频率质量等衡量标准外，对零地电压也提出了较高要求 零地电压问题在计算机机房设计国标中没有硬性规定，但在现实工作中又会经常遇到，它如何产生？有什么危害？应控制在多大范围内呢？ 零地电压的形成 我国发电厂的发电机组输出额定电压为3.15～20kV。

为减少线路能耗，一般电能的输出要经发电厂中的升压变电所升压至35～500kV，再由高压输电线传送到受电区域变电所，降压至6～10kV，经高压配电线送到用户配电变电所并降压至380V低压，以提供给用户使用 对于任何一个用户来讲，为其提供电力设施的供电线路一般都很长，由于各输电线路之间的电流并不相等，因此在用户端、零地之间肯定存在零地电压不过，如果能够把零地电压控制在一定范围之内，就不会对系统或者设备造成危害 但在某些场合，异常情况往往会导致零地电压的偏大，例如： （1）三相电源配电时负载不平衡； （2）接地电阻不符合规范要求； （3）N（零）线和E（地）线的线径不够或断路； （4）高频谐波引起电位升高； （5）电磁场干扰； （6）使用UPS、电子稳压器等电子供电设备； （7）用的插线板不符合电器标准； 以前，造成零地电压偏高的主要原因是前三项近些年来，随着节能灯等气体放电类光源的普遍使用，变频技术、大容量可控硅整流装置的广泛应用，都使得零地电压值产生了偏高 在以上产生零地电压的因素中，第（6）、（7）两项是用户设备的问题，以使用UPS为例，UPS是由整流电路，开关电源等组成的，由于电子电路的特征以及电感和电容的存在，系统中UPS的应用会造成输出零线与输入零线之间存在电压差，因而造成了输出零线与地线之间的电压差。

零地电压的危害 零地电压对负载的影响，主要表现在三个方面：引起硬件故障，烧毁设备；引发控制信号的误动作；影响通信质量 一般情况之下，零地电压值不得超过2V零地电压过高可能引发控制信号的误动作，造成设备的误启动和误关机还可能造成误码率上升，丢包率增加，造成通信缓慢，传输速率下降影响通信质量，延误或阻止通信的正常进行对于计算机设备而言，零地电压过高则会导致服务器速度下降、网络交换速度降低、服务器无故关机，甚至造成硬件损坏 有的时候，服务器在零地电压高于某一值（比如2V）时就无法启动因此用户安装的某些负载（例如HP小型机、IBM服务器等），厂家的硬件安装工程师在现场就会对安装环境的零地电压进行测量，一般情况下要求小于2V，大于此数值则不予加电开机 零地电压甚至直接导致硬件损坏要避免硬件故障发生，服务器管理人员就必须注意服务器的使用环境完全正常比较重要的服务器除必须在恒温、恒湿的环境之下工作外，电源环境也要符合标准，不仅要采用UPS，还必须配备良好的接地系统，以保障零地电压低于2伏 零地电压的控制 因为零地电压是影响机器运行可靠性的重要因素，零地电压高会造成机器故障或损害，所以必须对它加以控制。

因为零地电压的形成原因很复杂，所以控制要有针对性主要考虑的问题和解决的途径如下： 保障负载均衡如果三相用电不平衡，零线N上的电流就会加大，零线N两端的电压差就会直接造成零地电压因此，在可能的条件下要尽量配平三相负载，并定期根据负载的使用变化进行必要的调整此外，还可以通过增加零线截面积，减少零线的线路电压损失，从而在一定程度上降低零地电压 建立良好的接地系统，尽量降低接地电阻接地电阻一高，很小的电流就会产生零地电压，所以一定要降低在计算地线线径问题时，在考虑了系统可能的最大用电量和安全的基本需求后，需要特别计算电缆长度，对不同高度楼层使用的不同线径的地线，需要给予明确规定 尽量选用绿色的、谐波干扰符合国家规定的用电设备必要时还可安装相应抑制高次谐波的设备，以从根本上净化电网同时还必须加强定时、定期和有针对性的设备维护保养，才能确保设备正常运行，降低高次谐波 选用有零地电压控制能力或零地电压值较小的UPS在机房中，大量负载为服务器、交换机等类型的负载，这些负载本身因为电路原因产生大量谐波，谐波导致电缆发热，还会导致输入电源的零地电压超过服务器所要求的小于2V的指标，在选购UPS时，需要考虑零地电压的控制问题。

有些类型的UPS经过特殊的设计，甚至可以使输出的零地电压小于1伏 对于供配电二次装修涉及到的电气施工的监管要严格由于二次装修的工程量大小不一，如果管理不好，也会影响施工质量和供电系统安全 加装隔率变压器也是降低零地电压的有效措施在零地电压过高，一般方法无法控制零地电压的情况下，为保证负载可以正常开机运作，可以采用加装隔离变压器的办法，来隔离输入和输出之间的电气连接浅谈电力系统中的接地和接零　中国自动化网　供稿 2007-12-12 17:21:00【字体：大 中 小】　在电力系统中，由于电气装置绝缘老化、磨损或被过电压击穿等原因，都会使原来不带电的部分 ( 如金属底座、金属外壳、金属框架等 ) 带电，或者使原来带低压电的部分带上高压电，这些意外的不正常带电将会引起电气设备损坏和人身触电伤亡事故为了避免这类事故的发生，通常采取保护接地和保护接零的防护措施下面就谈谈有关保护接地和保护接零的问题1 　保护接地 　保护接地是指将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来，以防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害 1.1 保护接地的作用及其局限性 　在电源中性点不接地的系统中，如果电气设备金属外壳不接地，当设备带电部分某处绝缘损坏碰壳时，外壳就带电，其电位与设备带电部分的电位相同。

由于线路与大地之间存在电容，或者线路某处绝缘不好，当人体触及带电的设备外壳时，接地电流将全部流经人体，显然这是十分危险的 　采取保护接地后，接地电流将同时沿着接地体与人体两条途径流过因为人体电阻比保护接地电阻大得多，所以流过人体的电流就很小，绝大部分电流从接地体流过 ( 分流作用 ) ，从而可以避免或减轻触电的伤害 　从电压角度来说，采取保护接地后，故障情况下带电金属外壳的对地电压等于接地电流与接地电阻的乘积，其数值比相电压要小得多接地电阻越小，外壳对地电压越低当人体触及带电外壳时，人体承受的电压 ( 即接触电压 ) 最大为外壳对地电压 ( 人体离接地体 20m 以外 ) ，一般均小于外壳对地电压 　从以上分析得知，保护接地是通过限制带电外壳对地电压 ( 控制接地电阻的大小 ) 或减小通过人体的电流来达到保障人身安全的目的 　在电源中性点直接接地的系统中，保护接地有一定的局限性这是因为在该系统中，当设备发生碰壳故障时，便形成单相接地短路，短路电流流经相线和保护接地、电源中性点接地装置如果接地短路电流不能使熔丝可靠熔断或自动开关可靠跳闸时，漏电设备金属外壳上就会长期带电，也是很危险的 .2 　保护接地应用范围 　保护接地适用于电源中性点不接地或经阻抗接地的系统。

对于电源中性点直接接地的农村低压电网和由城市公用配电变压器供电的低压用户由于不便于统一与严格管理，为避免保护接地与保护接零混用而引起事故，所以也应采用保护接地方式在采用保护接地的系统中，凡是正常情况下不带电，当由于绝缘损坏或其它原因可能带电的金属部分，除另有规定外，均应接地如变压器、电机、电器、照明器具的外壳与底座，配电装置的金属框架，电力设备传动装置，电力配线钢管，交、直流电力电缆的金属外皮等 　在干燥场所，交流额定电压 127v 以下，直流额定电压 110v 以下的电气设备外壳；以及在木质、沥青等不良导电地面的场所，交流额定电压 380v 以下，直流额定电压 440v 以下的电气设备外壳，除另有规定外，可不接地 1.3 　保护接地电阻 　保护接地电阻过大，漏电设备外壳对地电压就较高，触电危险性相应增加保护接地电阻过小，又要增加钢材的消耗和工程费用，因此，其阻值必须全面考虑 　在电源中性点不接地或经阻抗接地的低压系统中，保护接地电阻不宜超过 4 ω当配电变压器的容量不超过 100kva 时，由于系统布线较短，保护接地电阻可放宽到 10 ω土壤电阻率高的地区 ( 沙土、多石土壤 ) ，保护接地电阻可允许不大于 30 ω。

　电源中性点直接接地低压系统中，保护接地电阻必须计算确定2 　保护接零 2.1 　保护接零的作用及应用范围 　由于保护接地有一定的局限性，所以就采用保护接零即将电气设备正常情况下不带电的金属部分用金属导体与系统中的零线连接起来，当设备绝缘损坏碰壳时，就形成单相金属性短路，短路电流流经相线——零线回路，而不经过电源中性点接地装置，从而产生足够大的短路电流，使过流保护装置迅速动作，切断漏电设备的电源，以保障人身安全其保安效果比保护接地好 　保护接零适用于电源中性点直接接地的三相四线制低压系统在该系统中，凡由于绝缘损坏或其它原因而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外都应接零应接零和不必接零的设备或部位与保护接地相同凡是由单独配电变压器供电的厂矿企业，应采用保护接零方式 2.2 　重复接地 　运行经验表明，在接零系统中，零线仅在电源处接地是不够安全的为此，零线还需要在低压架空线路的干线和分支线的终端进行接地；在电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处，也要进行接地 (。