地线与零线的区别及其在漏电保护系统中的作用

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我国的居民住宅供电系统，一般是采用TN-S供电系统，即三相五线制，此系统的线路，零线和地线分开铺设。在家里，火线可以用试电笔轻易判别出来，但是零线和地线用试电笔试碰到后氖管都不会发亮，而且用万用表测火线和零线之间或火线和地线之间的电压都是220V，相当一部分人对零线和地线搞不清楚，甚至把他们混为一体，错误地认为零线就是地线，地线就是零线。笔者将对零线和地线的形成做简单介绍，并对地线在漏电保护系统中的作用进行分析，希望让读者对零线和地线在供电系统中的作用有个更好的理解。
一、地线与零线的区别及各自特点
在TN-S供电系统中，一般情况下居民用电负载是不会相同的，即三相负载不平衡，三相变压器一般采用Y-YN0接线，变压器的三相绕组的中性点接在一起，并且接地，（如图1所示）这条线引出来就是零线（N），零线的干线部分也叫中线，中线保证了三相不平衡负载每一相的电压相等，都等于220V，故中线上不许安装保险丝或开关。这三相四线（U、V、W、N）从配电房来到民用建筑。每一幢建筑物正常的情况下都要有符合国家技术标准的接地装置，从接地装置拉出来的线就是地线（PE）。一般在建筑物的一楼，地线和从配电房过来的零线，将会连接在一起，这样做的目的是让中线（零线的干线部分）重复接地，提高系统的接零保护水平，减轻故障时的触电危险。按国家标准要
变压器中性点接地
建筑物接地
建筑物电源进线处
L1（U相）
L2（V相）
L3（W相）
N（零线）
PE（地线）

图 1
求零线用蓝色的外皮而地线是用黄绿双色线的外皮。综上所述零线就是变压器的中性点接地所拉出来的线，而地线就是建筑物接地装置所拉出来的线，正常情况下，零线的干线部分将通过较小的不平衡电流，但每一相零线所通过的电流和这一相火线所通过的电流是相等的，而地线是没有任何电流通过的，和地线相连接的电气设备金属外壳在正常运行时不带电位。零线和地线不可以对调，如果对调漏电保护开关将会动作，切断电源。
二、居民住宅供电系统中，地线在漏电保护系统中的作用
地线在正常的情况下，没有电流流过，三脚插头的家用电器（例如电饭锅），即使把它的地线剪断，也不会影响电饭锅的正常使用，但我们绝对不能认为地线的作用在线路中是可有可无的。我们知道，漏电保护开关具有当人身触电或Ⅰ类电器设备漏电时自动跳闸的两大作用。（所谓Ⅰ类电器设备是指基本绝缘，金属外壳接地或接零，绝缘电阻≥7兆欧，家里的三脚插头的家用电器都是Ⅰ类电器，如电饭锅，洗衣机，微波炉等）但是如果缺少地线，漏电保护开关将剩下当人身触电时自动动作的功能，而当Ⅰ类电器设备设备漏电时，其将不会自动动作。下面就地线在漏电保护开关中的作用进行分析：
漏电保护开关的主要工作原理如图2所示，为了叙述方便，我们假设在正弦波正半波的情况下，即电流是从火线流入漏电保护开关，经过家用电器后从漏电保护开关的零线流出的情况下进行分析。当流入漏电保护开关的电流（简称I入）和流出漏电保护开关的电流（简称I出）相等的时候，漏电保护开关不动作，当I入不等以I出时（一般相差30mA，具体数值由漏电保护开关的漏电动作值决定）在0.1秒之内它就会动作。家用电器（如电饭锅）绝缘良好的情况下，由于I入

等于I出，所以漏电保护开关不会动作（如图2）。如果电饭锅绝缘出问题的时候，火线碰到了外壳，而电饭锅的外壳是接有地线的，有一部分漏电电流通过地线流入大地，这部分电流通过大地回到变压器中性点形成回路。这样对于漏电保护开关来讲，流入的电流肯定和流出的电流不相等，因为有一部分电流经过地线流入大地了，所以漏电保护开关马上就会动作，使人体避免了触电的危险（图3）。如果家里没有安装地线，当平时家用电器绝缘良好的情况下，倒是太平无事，当电器的绝缘出问题的时候，电饭锅整个外壳带电，但是由于外壳没有接地线，不可能和变压器中性点形成回路，也就不可能形成漏电电流，此时对于漏电保护开关来说，I入还是等于I出，所以漏电保护开关对电饭锅外壳带电浑然不知，此时漏电保护开器在电器外壳带电的情况下也不会跳闸。当人体接触到电饭锅外壳时，如图4所示，就有电流通过人体流入大地，回到变压器中性点形成回路，此时，流入漏电保护开关的电流和流出漏电保护开关的电流就不相等（因为有一部分电流通过人体流入大地去了），漏电保护开关将会在0.1秒之内动作。虽然动作后，人就没有危险了，但缺少地线终归对人体是不安全的。（漏电保护开关动作时人已经触电，虽然不至于丧命，但对人体是有伤害的）所以说如果在居民住宅区不安装地线，当设备漏电时，漏电保护开关将不会动作，人将会有触电的危险。
TN-S供电系统中，零线是变压器中性点接地，它使三相不平衡负载的每一相电压都相等，零线的干线有较小的不平衡电流流过，而地线是从建筑大楼接地装置中拉出来的，虽然地线平时没有电流流过，但它在整个线路中是不可或缺的，它和漏电保护开关开关相配合，当电器设备漏电时，可以及时切断电源，使人体避免触电。

羹虌嚻噝

哈哈哈哈笑不活，楼主这脑洞绝了！

黄长海

来凑个热闹，为楼主增加点人气！

在路上^จ

理性围观，感觉大家说的都有道理～

zcx

已转发给朋友，一起感受这份快乐～

jinzuoyin

这波分析到位，逻辑满分！

isthe

救命！这回复笑到我捶桌，必须置顶～

贺稳帆

打卡路过，支持优质原创内容～

xirili

评论区人才辈出，笑到停不下来😂

可燃冰

画面感太强了，仿佛身临其境！