為什麼零線接觸不良會出現這些問題?

高一學生,對物理比較感興趣,有些問題覺得想不通。

前段時間家裡開始頻繁的瞬間斷電,燈黑一下又立刻亮,並且衛生間和廚房的漏電保護器會跳,夜間關燈之後燈也會閃,請了幾次電工來也沒查出所以然,說可能是漏電,要把牆砸開。我突發奇想自己買了萬用表,測了一下零線和地線之間的電壓,在10伏左右大幅波動,因此我猜測是家裡的主零線接觸不良,把家裡配電箱打開之後,短接了地線和零線兩個接線排,拆了主零線,因為也怕主地線接觸不良導致家裡電器外殼被串進去發生危險,也拆了主地線讓它先進漏電保護器,漏保下出線連到零線和地線的接線排,送電,故障消失。後來確認是電錶下零線接觸不好。

有幾個問題想求證一下:

第一,零線接觸不好是不是會引起後面的漏保誤動作?

第二,零線接觸不好是怎麼引起家裡燈在關閉之後微閃的?是不是類似電容的那種效應,不斷的充電放電?(不知道怎麼描述那種猜測)

第三,電工來之後教訓我不能亂搞,地線不能當零線用,地線要是空了會電人,而我認為我臨時的接法沒有危險,因為主地線先進漏保,即使地線空了,外殼被串進去漏電,漏保兩項電流不平衡會立馬跳!


題主的這個問題很不錯,但需要有點預備知識。

預備知識:關於居家配電系統

我們來看下圖:

此圖有點複雜,我來解釋一下。

第一:關於配電室內的低壓進線和饋電迴路

我把上圖的左上角繪製成圖1,如下:

在圖1中,我們看到了電力變壓器T,它的三相繞組中性點是N。為了使得中性點具有零電位,中性線進行了系統接地。

經過系統接地後的中性線代號是PEN,它的名稱叫做零線。

零線同時具有保護特性和中性線的特性。

接著,三條相線被引入低壓開關櫃內,經過了低壓總進線開關和饋電開關,再與零線一起通過電纜將電能輸送到入戶前的電度表箱內。

注意:低壓配電的入口電壓是400V/230V,400V是線電壓,230V是相電壓。經過若干母線和電纜後,到達居家配電箱處,它的電壓是380V和220V,就是用電設備的標稱電壓。

國家標準GB156-2011《標準電壓》把380V/220V定義為低壓配電網的標準電壓。

上圖顯示的接地系統是TN-C。

第二:我們來看入戶前零線的重複接地

我們來看圖2,就是入戶前電度表箱附近的圖:

1)相線

在4芯電纜的終端,引其中的一條相線L到電度表的進線端,從電度表相線出線端引出的線叫做入戶相線。此入戶相線早先的名稱叫做火線,建議把此名詞忘記,改用正確名稱相線。

我們看到,入戶後相線的顏色是紅色。

2)零線、中性線N和保護線PE

在電度表箱附近,我們能看到一條表面油漆成黃色和綠色間隔排布的重複接地扁鋼,它的名字叫做MEB接地體。從電纜引出的零線PEN首先接到MEB上,然後分開為中性線N和接地線PE。

從此時開始,零線已經不復存在。注意看圖2中標註的關鍵部位。

藍色的中性線N和黃綠色的保護線PE隨同紅色的相線一條入戶,進入居家內的配電箱。

注意:國家標準中,把這種接地系統定義為TN-C-S接地系統。

第三:我們來看入戶後的配電箱,以及負載情況

看圖3:

圖3中,我們看到入戶後的相線和N線接入總開關QF1,接著相線經過分開關引至負載冰箱,N線不經過開關直接引至負載冰箱。

注意:家用電器的外殼直接與PE保護線相連接,其間不得經過任何開關。

注意看漏電開關RCD,它配套了一個零序電流互感器,相線和N線同時穿過零序電流互感器。

由於相線和N線電流相等方向相反,所以平時正常運行時零序電流互感器的感應線圈中是沒有感應電流的,只有當用電負荷的外殼發生了相線碰殼事故,因為外殼接地,致使相線電流增加,相線與N線電流大小不相等,零序電流互感器的感應線圈出現了感應電流,驅動操作機構動作,繼而使得前接斷路器QF1跳閘保護。

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知曉了系統圖的原理後,我們就可以分析題主的問題了。

我們看題主的問題:

第一,零線接觸不好是不是會引起後面的漏保誤動作?

第二,零線接觸不好是怎麼引起家裡燈在關閉之後微閃的?是不是類似電容的那種效應,不斷的充電放電?

第三,電工來之後教訓我不能亂搞,地線不能當零線用,地線要是空了會電人,而我認為我臨時的接法沒有危險,因為主地線先進漏保,即使地線空了,外殼被串進去漏電,漏保兩項電流不平衡會立馬跳!

第一個問題的回答:

首先要明確,入戶後的居家配電網根本就沒有零線,只有中性線N和保護線PE。

我們由預備知識知曉,若外電路接往電度表的N線接觸不好,那麼居家配電箱的漏電開關零序電流互感器中的感應線圈感應出來的電流必定也是時通時斷(正常時沒有感應電流,N線斷的瞬間了就有了感應電流,但隨著時間延續此感應電流即刻消失),於是漏電開關RCD存在動作的可能性。動作與否與漏電開關的產品特性有關。

第二個問題的回答:

見預備知識的解釋。

RCD動作的原理是基於電磁感應,與電容毫無關係。

第三個問題的回答:

確實:地線PE不能當作中性線N來使用。

原因是:居家配電系統中,幾乎所有的用電設備(除了照明燈具,如客廳的吊燈等等)的外殼都與地線相連,把PE線當N線使用,等效於給自己挖了一個受到危險電擊的坑!!!

請題主仔細理解預備知識,明確居家配電屬於單相供電,並非兩相供電。且漏電開關的動作原理與不平衡無關。


一、在回答這個問題前先介紹一下「漏保」的原理。「漏保」我們稱為剩餘電流保護裝置,它是利用相線,和零線電流矢量和為0的原理來工作的。

在正常工作情況下,電流從層電錶箱的某一相的相線通過斷路器流入用電器,再從「零線」流出,再經過斷路器回到電錶箱。正確的來說如老專家說的一樣,所謂的「零線」其實是相線的延續,經過用電器轉了一圈又回到電錶箱,最終三相平衡。那麼正常情況下如果「零線」斷開了,那麼整個電氣通路就已經斷開,沒有電流流過斷路器,也不可能會導致「漏保」動作。

在這裡我要說明一下,並不是斷路器跳閘就一定是漏電。導致家用斷路器跳閘的一般有3種情況,1.過載2.單相接地故障3.漏電。

過載的情況是線路沒有發生故障,但是因為用電器的電流大於斷路器的反時限整定值導致的跳閘。這種情況下並沒有故障,只是用電器功率過大而已。

單相接地故障是相線和用電器的金屬外殼發生了接觸,金屬外殼是和地線連接的,接觸之後形成電氣通路,會有一個很大的電流(可能會去到百安培以上),在這種情況下斷路器會跳閘。

漏電的情況其實是比較少見的,是電流從相線經過人體流入大地。人體的電阻是很大的,一般這個時候流過人體的電流會很小,所以漏電保護的觸發電流是30mA,即有30mA的相線和「零線」的電流矢量差就會動作跳閘。

一般情況下如果用電器的金屬外殼正常接地線,相線接到外殼的時候已經觸發單相接地故障,根本不會等到你人體接觸外殼觸電。只有在地線沒有接用電器的金屬外殼或者地線沒有正確接線的情況下,才會因為無法觸發正常的單相接地故障,而人體接觸外殼後才觸發觸電。一般這個時候往往已經是在相線碰殼之後一段時間了。

二、我認為關燈之後出現微閃,可能是你燈具那個控制開關有問題,就是沒有完全斷開,或者斷開的距離很短,斷開後電流擊穿了空氣,導致線路導通然後燈就亮了,表現出來就是閃。

三、地線不能當「零線」用。電工提到的「地線空了會電人」就是我上面第一點說的,地線沒有正確接線」的情況,但是電工也只是以靜態的思維去思考,現在你的地線不是空了,而是你以地線當做「零線」,那麼電流就是從相線經過斷路器,再經過用電器,再經過你接的地線,經過斷路器最後在變電房處匯聚,由於地線其實和零線是在變電房的同一個位置分支出來的,而且你兩條線都通過了斷路器的線圈,沒有出現矢量差不為零的情況,在這種情況下你的用電器應該會可以打開。

但是,注意你這樣做會有一個致命的問題就是整棟樓和地線原來電位是0的,但是現在被你引入了一個高電位。老專家說給自己挖了個坑,其實沒說全,應該說給整棟樓的人挖了個坑。

那你可能會問,這樣會有什麼情況呢。比如說一樓有一個人在用電熱水器沖涼,他家的電氣設備和漏電保護等完全工作正常,他認為自己處於一個很安全的環境,所以他沖和很爽,因為電熱水器的外殼是金屬的,而和熱水器相連的水管花灑也是金屬的,所以他不知道自己當前正在處於一個高電位,因為他的浴室都做好了等電位等措施,所以沒有電位差,沒有電流,所以他可以在完全不值情的情況下沖的很爽。但是他有個很犯賤的習慣就是每天沖涼都要摸窗外的路燈桿。由於路燈桿是單獨接地的,此時他的電位為0。在正常情況下他是沒事的,但是今天因為被你引入了一個高電位,導致部分電流通過他的人體流入大地,當前他又在沖涼,電阻比較低,這樣,他就被電死了。

這種情況很少會發生,但是一旦發生,故障非常隱秘,因為實際上故障的不在他家。我只是打個比喻,其實只要明白有電位差就有電流,你把高電位引入到整棟樓的用電器的外殼上,是極度的危險的。請不要自作聰明以為自己懂一點就沒事。

通過這個問題,也再次說明了浴室局部等電位的重要性,現在很多家庭裝修沒有重視浴室全部非孤立金屬構件與地線做好等電位連接。如果等電位做好了,出現上述情況,只要你不接觸其他單獨接地的物體(這種情況下一般指的是屋外),不管他1000V,1萬伏,都好你都沒事,因為整個浴室沒有電位差就沒有電流。如果沒做好局部等電位,屋內就出現兩處有不同的電位,那就麻煩。


只會回答第三個問題。

我的理解是,題主把進戶N線去了,把相線和PE線接入了漏保,之後把PE線分接成了N線和PE線入戶。

這樣一來,本來的N線根本沒進戶,所以其接觸不良的問題當然不存在了;

既然N線沒了,那麼題主就把PE線當做N線來用,並在接線排處強行把PE線分為了兩股,分別當做新的N和PE來用。

把PE當做N來用是不允許的

此時所有用電器的N和PE(也就是高中所說的零線和地線)其實是同一路線,所有的三孔插頭等效於插在兩孔插座上,用電器失去了接地保護

很顯然,三孔用電器失去接地保護是不安全的

雖然大家都懂這個道理,可是仔細想想,我們不是有漏電保護開關嘛,理論上只要漏保正常工作,甚至可以切斷進戶地線?

並不是!漏電保護是有閾值的,假設閾值是50mA,正常接地下外殼接零,地線湧入50mA電流即觸發保護;但接地失效情況下,外殼串聯人體後流入大地的電流可能只有30mA,漏保沒啥動作,人已經gg了。

當然也有那種專門針對人體觸電的低閾值漏保,但何苦要去掉接地這麼一層安全措施呢。


對燈閃和漏電保護動作的回答

原因是家用電器里有電感元件,也就是線圈。

電感的特性是電流不能突變,只能逐漸變化。當零線因接觸不好而斷開時,在斷開前的一瞬間是有電流的,斷開後這部分電流不會突然消失,但零線已經沒了,正常流動迴路已經被切斷,這部分電流只能通過非正常途徑泄放,比如對設備外殼、對地等方式,伴隨的是電感電壓的突然升高,為泄放電流提供了條件。

這些泄放都是從火線流出,不經零線,所以漏電保護動作。燈擊穿空氣對外殼地線放電,所以會閃一下,我猜那種燈外殼是有地線的,或者與棚頂直接有金屬通道。鎮流器本身就是個線圈,廚房應該也有類似設備。

你可以測一下現在零線對地線電壓是多少,可以知道你的改動會讓設備外殼,就是人可以直接接觸部分平時電壓是多少。

高一能做這些,動手能力、解決問題能力很強。


第一個,按正常的接線,有可能動作,要看你家裡電器的具體情況,如果有對地絕緣不好的,漏電保護會動。

第二個,你這個微閃的燈是日光燈么,懷疑是懸浮零線電壓跟導線或者電器本身對地電容耦合過去的一點點電流引起的。

第三個,你把地線經漏電保護,這樣你摸一個絕緣不好的電器外殼,電流會通過外殼-》你-》地面-》地線並聯迴流到漏電保護,它不會動作,你可能會被電死


只有高一,我給你666,但是零地絕對不要混用,大地系統和供電系統其實有隔離,你相當於把外殼接入了供電系統,家庭供電不是理想的,這樣搞外殼肯定就帶電了


你把n線和地線都接到漏保下口,這樣不行啊,這樣接如果火線與設備外殼碰觸,人觸電了漏保也不會跳的,你只要把n線接入漏保就行啊


建議先買一本電工基礎看一看。

開關跳閘要分清楚是漏電跳還是過載跳還是短路跳。畢竟漏保三個功能都有,假設漏保本身是好的。


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