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【电工知识】零线和火线必须一样大吗?火线比零线细,可不可以?

   日期:2023-09-04 12:02:02     来源:网络整理    作者:本站编辑    浏览:105    评论:0    

零线和火线在电路中承担不同的功能,所以它们的尺寸可以不同。在家庭和商业建筑中,通常会使用相同尺寸的导线作为火线和零线,这是为了确保安全和一致性。以下将详细解释这个问题。


火线是指携带电能的导线,将电能从电源输送到负载(比如电灯、电器设备等)。火线通常具有较大的导体截面积,这是因为火线需要承载电流的负荷并保证电的安全传输。导体截面积越大,电流传输能力就越强,减少了电线过热和电压降的风险。


零线是将电路中的电流返回电源的导线。零线通常处于地电位(地线)并提供回路的闭合,以确保电流的顺利回流。相对于火线,零线的导体截面积可以较小,因为它只需要承担电流回流的功能,而不负责携带负载电流。

  • 特殊情况下要求零线比相线截面还要大。以通过较大的高次谐波电流。如舞台电脑灯电路。

根据国家相关标准文件,在低压三相四线的综合配电线路中,其零线截面积必须要与相线相等。综合配电主要指以照明、插座、单相通风设备等为主。比如:宿舍楼综合配电、车站综合配电、学校综合配电。
正常情况下,三相电流互相联通并互相抵消。如果三相平衡,三相电流完全抵消、零线没有电流;如果三相不完全平衡,三相电流无法完全抵消、无法抵消的电流就会通过零线回到变压器。
由于综合配电里很多节能灯、整流器等单相设备,它们会产生大量二次、三次甚至五次谐波。由于谐波的频率不一致,所以无法抵消、并叠加了起来,造成零线电流剧增,甚至比火线电流还大。谐波如图所示:


图中红色的是正常的电流波形,绿色、蓝色就是谐波。
由于综合配电中有很多谐波源存在,所以即使三相比较平衡,零线依然存在较大的电流。为了防止零线因电流过大而烧毁,所以要求综合配电零线和火线截面积相等。

零线和火线线径一样粗,但是零线为什么会发热,我想这里面有三个原因:

一、三相电流不均衡

我们都知道,在三相负载绝对平衡的三相三线制Y形接法电路中,中性点电流互相抵消为零值。但是在居民220v普通用电电路当中,不可能绝对平衡,这样一来,中性点肯定带电。为此,在中性点接出一颗零线回到变压器的中性点上,使多余的电流重新回到变压器。但是,如果三相电流不均衡度超过20%,或者其中的一相断相时,零线当中会有很大的剩余电流流过,甚至超过火线的电流,这时,零线就会发热或烧毁。

二、线路端子接触不良

零线接线端子压接不牢固,会导致零线虚接,若此时用电量大,零线就会过热。

三、线路中有谐波存在

在您所使用的线路中有大量非线性负载,也就是指电子设备而言,比如LED灯、UPS和整流器等,它们在运作的时候,会产生大量的高次谐波。这种谐波呈脉冲的形式存在,在零线上不但不互相抵消,反而是叠加在一起,这样就会造成零线电流增大过热,甚至烧毁。

 
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