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    阶段性、中性线及地线是构成电力系统的三个连接。为了使电能安全地通过负载流动，每根电线的连接都非常重要。

简单来说，

• 相线用于承载负载的主要电流

• 中性线用于将极小甚至可忽略不计的回流电流带回电源，以及

• 地线用于将漏电流引至地面。

特别地，中性线存在一个典型问题，如果不解决，它会迅速扰乱电路。这个问题就是浮动中性线。

什么是浮动中性线？

浮动中性线

如果不平衡负载的星点未连接到电源（发电机或配电变压器）的星点，则各相的相电压不会保持恒定，而是会相应变化。

之所以称为浮动中性线，是因为这种孤立的星点（或中性点）的电位不断变化且不固定。

在被称为浮动中性线的情况下，电路中的中性线与地面断开。在交流系统中，中性线总是接地的。然而，

• 松动的连接，

• 中性扁平断裂，

• 不良电路连接，或者

• 短路

都可以导致电力系统中的浮动中性线。

什么是中性线以及为什么它要接地？

三相交流系统中，所有相之间的相位差为120°。在三角-星形变压器中提供了一个中心或公共点，从中可以获得R、Y和B相所有三个绕组的相同电位差，相角偏移为120°。

在平衡状态下，中性点电压为0。如果由于不平衡负载或故障条件导致任何一相的相角发生变化，则会在中性线上产生不平衡电压（或电流）。

每个启动绕组变压器的中性线都牢固接地以保护系统。如果在负载端出现不平衡或相地故障，不平衡（或故障）电流将通过使用地线的闭合回路流向中性线。

保护继电器通过识别中性线电流并隔离负载来工作。

浮动中性线的影响

浮动中性线在交流（AC）系统中极其有害。用户可能会注意到以下干扰：

中性点可能出现不平衡电压，影响系统及其连接设备的稳定性。

由于浮动地线不平衡（或故障电流），继电器可能无法检测到，相关的保护系统将无法运行。

导致中性线浮动的各种因素

许多元素被确定为中性线浮动的根本原因。中性线浮动的影响取决于中性线何时断开。

1) 三相配电变压器

 大多数变压器中性线故障是由故障的中性套管引起的。

已确定，变压器套管处中性导体损坏的主要原因是线路接头的应用。振动和温差导致接头螺母随时间松动，形成热连接。导体开始熔化，断开中性线。

安装不当和技术人员工作不足也是中性线故障的原因之一。

根据系统负载的平衡情况，三相变压器上的损坏中性线会使电压浮动到线电压。这种中性线浮动可能会损坏连接到电源的客户设备。

在正常情况下，电流从相流向负载再回到源（配电变压器）。当中性线断开时，由于红色相电流切换到蓝色或黄色相，负载之间的线间电压会产生。

根据客户的不同，他们可能会经历低电压或过电压。

2) 低压线路中性导体断裂

架空低压配电中性导体断裂的结果与变压器处的断裂相似。

供应电压会上升到线电压，而不是使用相电压。根据故障情况，连接的客户设备可能会损坏。

3) 服务中性导体断裂 

损坏的服务导体中性线只会导致消费者点的供电减少。客户的设备没有受到损害。

4) 高中性接地电阻的配电变压器

良好的中性坑接地电阻为中性电流提供了通向地面的低电阻路径。高接地电阻可以为配电变压器的中性接地提供高电阻路径。

限制接地电阻足够低，以便为保护装置的立即使用提供足够的故障电流，并防止中性漂移。

5) 过载和不平衡负载

过载结合不平衡负载分布是中性线故障最常见的原因之一。

应适当设置中性线，以允许最小量的电流通过中性导体。理论上，由相电流120°相移引起的抵消应在中性线上产生零电流。

IR<0 + IY + 120 + IB – 120 = IN

在过载和不平衡网络中，大量电流流经中性线，在最薄弱点断开中性线。

6). 共享中性线

某些建筑物的布线中，两个（或）三个相共享一根中性线。最初的计划是在分支电路级别模仿面板板的四线（三相和一根中性线）布线。理论上，只有不平衡电流应回到中性线。因此，一根中性线可以完成所有三个相的工作。随着单相非线性负载的增加，这种布线方法很快结束了。零序电流是问题所在。

统计上，来自非线性负载，尤其是三次谐波的电流会返回到中性线。额外的中性线电流会提高中性线对地的电压，这可能是危险的，因为它可能导致尺寸过小的中性线过热。这条中性线对地电压会降低提供给负载的线到中性线电压。

7). 维护不良和工艺不佳

维护人员通常对低压网络的关注很少。中性导体的松动或紧固不足会影响中性线的连续性，从而导致浮动中性线。

如何测试浮动中性线？

在正常情况下，中性线始终接地，中性点相对于地面的电压应始终为零。如果浮动中性线状况持续存在，则中性点相对于地面必须存在一些电压不平衡。可以通过测量中性线与地面之间的电压来测试系统。

如何修复浮动中性线？

1). 在配电盘中使用4极断路器、ELCB或RCBO

浮动中性线是危险的。

考虑在配电盘中使用3极断路器为三相输入和中性线提供总线。相间电压为440V，而相-中性电压为230V。当使用单个断路器为230V负载供电时，230V负载由断路器馈送的一条线和一条中性线组成。

但是，当中性线在面板中松动、腐蚀或断开时，230V负载可能会出现问题。这种浮动中性线状况会导致一条线从230V上升到340V或350V，另一条线下降到110V或120V。

过电压会损坏一半的230V设备，而低电压会损坏另一半。因此，应避免浮动中性线。在三相供电系统中，ELCB、RCBO或4极断路器将在中性线断开时切断整个供电。

2). 电压稳定器

由于浮动中性线，当三相负载在中性线故障时会连接在相之间。根据这些相之间的负载电阻，电压范围从230V到400V。使用具有宽输入电压范围和高低截止功能的伺服稳定器来保护设备。

3). 标准工艺和维护

应优先考虑维护低压网络。在低压系统中施加足够的扭矩以紧固中性导体。

结论

浮动中性线故障条件极其危险，因为如果某个电器不工作，不了解中性线浮动的人很容易触摸中性线以找出电器不工作的原因，从而触电。单相电器设计为在其常规相电压下工作；如果暴露在线电压下，它们可能会损坏。

浮动中性线故障是一个非常危险的问题，需要尽快通过识别电气线并正确连接来修复。

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