交流電供電中零線和火線反接為什麼會燒壞電路?

維修工把整幢單元樓的零線火線接反了,直接把十幾戶的電器燒壞了很多。可是交流電不是正弦的么?為什麼零線火線接反會產生這麼嚴重的後果?


我們看下圖:

這張圖是小區和居家配電系統圖。我來解釋一下:

圖的上方我們看到了電力變壓器。變壓器的右邊,就是小區總配電室內接線的示意圖。

我們看到,電力變壓器低壓側三相繞組被輸送到右邊註明「TN-C接地系統」的總配電櫃內,同時三相繞組的公共端也即中性線被接地,此接地被稱為工作接地或者系統接地,目的是獲取地電位也即零電位。接地後,中性線被冠以PEN也即保護中性線的名稱,送到總配電櫃內。

我們看到,在總配電櫃內,有主進線斷路器,還有饋電斷路器。從左邊第一組饋電斷路器引出了一條電纜,把三相和PEN線引到單元樓附近的熔斷器配電箱內。

小區單元樓都是分層的。我們假定有6層樓,於是1樓和2樓用A相電源,3樓和4樓用B相電源,5樓和6樓自然就用C相電源了。

在熔斷器配電箱內,各相熔斷器就是為了這些樓層的用電提供用電安全保障。

接著,我們看到從第一組熔斷器中引出A相電源線和PEN線(也即A相火線和零線)到單元樓的1樓和2樓中,這兩個樓層一般會共用一個入戶配電計量箱(圖中未繪出),裡面安裝了電度表,並且再次分配電能。

本樓層各住家的電能供應屬於並聯關係。在PEN線入戶前,需要再次接地,然後分開為N線和PE線,連同相線也即A相火線一同入戶。

上圖中我們能看到入戶後的配電情況。因為與主題無關,故略去說明。

我們再看下圖:

這張圖的右上方就是熔斷器配電箱,從配電箱中引出雙芯電纜至各個樓層。

由於總配電櫃和熔斷器配電箱是事先就設置好的,其內部已經完成具體接線,因此相序不會弄錯。電工接錯的地方只能是從熔斷器配電箱至各個樓層的電錶箱之間的電纜。

圖中我們看到第一層的電纜接錯了,變成火線和零線對調。但於此同時,其它樓層的電纜接線卻是正確的。

接地,其實是一條叫做MEB的扁鋼,此扁鋼一端接到大樓的地網,或者採取接地措施後入地。各住家的配電系統,其實都是從MEB引地線。這種做法有規範給予說明,見GB50054-2011《低壓配電設計規範》。

當熔斷器配電箱的A相也即L1相出線電纜接反後,EMB被帶上電。由於接地極有接地電阻,因此EMB的扁鋼電壓會從地電位上升到接近相電壓220V。

我們從上圖中可以看見,MEB被引入住家後,最終會接到各個用電設備的外露導電部分,也即外殼上,例如電冰箱的外殼上。當電纜接反後,居家內各個用電設備的外殼均帶電,例如電冰箱外殼帶電,電飯鍋外殼帶電。對於配電系統來說,雖然前接線路未出錯,但因為火線被接到MEB上,其電流會大增,近乎於短路,於是熔斷器配電箱內的熔斷器會在一瞬間熔斷保護。由於保護的時間短,因此居家內的用電設備不會出現實質性損害。

再看看其它樓層。

當EMB帶上A相電壓後,與其它樓層原先的電壓B相(L2相)和C相(L3相)形成近乎於380V的高電壓。雖然各用電設備的外殼近乎於220V相電壓,但因為用電設備的N線被接入了A相電壓,而相線卻為原先的B相或者C相,於是用電設備的工作電壓為380V,這些住家的用電設備當然要被燒毀了。

電壓如此之高,熔斷器配電箱內的熔斷器會執行瞬間的熔斷保護。儘管是瞬間,但足以把用電設備給燒毀了。

這就是當火線和零線對調後出現的結果。

我估計,題主家所在的配電相序正好是A相,因此未發生燒毀用電電器事故。但也挺危險,畢竟用電設備的外殼曾經短暫地帶上220V較高電壓。好在沒出事!

最後,回答題主的問題:

我們發現,相線與PEN線對調後所造成的各種事故,是因為接地系統引起的,與交流電壓的正弦波波形沒有什麼關係。


懷疑是燒壞的那些被接入380伏了。民用低壓三相四線制供電線路中,三相的任意兩相間是380伏,零線與任意火線之間電壓是220伏,零線與其中一相火線接反會導致380伏被接入住戶,燒毀電器。

補充手繪圖一張。正常電路如上圖,在下圖中,x處斷開,零線直接進入c住戶,c相接入中性點,就是我前面說的情況,會燒毀A相用戶和B相用戶的電器,而C相用戶火零則被反接,可能會增加觸電的危險。


大一物理專業,剛剛學了電工學,知道一點點。

變電站出來的是三個(相位不同)的火線,一根火線和和零線之間的電壓是220V,任意兩根火線之間的電壓是380V。三根火線相位相差120度(分別為 220√2sin(wt) 220√2sin(wt-120o) 220√2sin(wt+120o) )。任意兩個相減220√2sin(wt)- 220√2sin(wt+120o)你可以算算結果,然後取交流電有效值,是380v。

電工學一般用的相量計算的,由幾何關係就知道了,手機上打不出來,你可以看看相關資料。或者直接到百度網盤搜索引擎裡面搜索電工學pdf,下載課本,找到三相電的那一部分看看。上面肯定說的比我清楚。

也就是說,本來我們用的220v的電,如果接錯之後(把一根火線當做零線),家庭電壓會變成380v,家裡面電器額定電壓都是220v的,電壓升為原來二分之一還多,肯定會燒毀電路了。


向電壓跟線電壓的區別。

估計就是兩根火線都接上了,導致出現 380V 的電壓。


很簡單,零火220,火火380要麼變壓器端中性點沒接地,要麼兩相都是火線


大多數情況下反接火線和零線不會造成問題,原因是交流電本來就是電流正反交替的,無所謂正反。

但是,有些情況也會出問題,比如燒毀電路,擊穿元器件。原因在於,對地電壓不同。零線之所以叫零線因為他是接地的,對地電壓是零。火線則相反,對地電壓是220v(民用電)。現在更多的設備越來越精細化,對電路和原件的選擇、控制、保護等都基於各自的工作環境進行設置,零線的設置和火線設置會有區別,這時候如果把火線和零線反接就可能造成原件擊穿電路損壞等故障。

總結,交流電在物理意義上本沒有固定極性,但在實際使用中為了用電安全仍然區分了固定的零線和火線,請注意線路差別,按對應的電壓電流等級使用電器。


國內零火線接反是不會燒電器的,想像一下兩爪插頭,只要轉180度就是零火反轉,燒過么~

有些地方比如美國,插頭兩個腳大小是不一樣的,這種電器如果零火接反了可能會燒…


從變電站過來的都是三相交流電,一般供電過來四根線,三根火線和一根零線。火線是平均地接到不同的家庭去的。但是如果其中一根火線跟零線接反,那有1/3的家庭只是零線跟火線接反,除了注意觸電危險外也不影響,但是另外有2/3的家庭就是兩根火線。

那三相交流電其實都是有效值為220v的交流電,互相之間的相位角是120°,互相之間的有效電壓就是220×根號3≈380V。也就是說這2/3家庭的火線和「零線」之間的電壓是380v,額定電壓為220v的電器不燒就怪了。


我懷疑是兩路火線接在了一起,相電壓升高到了線電壓


不要忘了,零線等於接地,用電器可以不分。但供電段,等於火線接到零線直接短路啊。


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