中性导体

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三相四线系统

三相电的星形接法将各相电源负载的一端都接在一点上,这一点叫做中性点,可以将中性点引出作为中性线中线Neutral Conductor),简写N

三相电的三角形接法没有中性点,也不可引出中性线。虽然单相电没有中性点,但变压器二次侧接地的导体同样被称作中性线。

中国大陆,中性线也被称作零线,表示该线的电压为零。

共用中线[编辑]

共用中线(Shared neutral, Common neutral)指多个电路共用一条中线。

单相三线制[编辑]

左下:单相三线系统 (平衡负载)
右下:单相三线系统 (不平衡负载)

单相三线系统中,电力由分相式变压器(split-phase)提供,共有两条相线(反相)和一条共用中线。一般在北美地区使用,可同时提供120V及240V。

采用单相三线制的好处是可以减少一条中线,而供电能力没有受影响。

三相四线制[编辑]

共用中线通常在三相四线制(星形接法)中使用,三条相线共用同一条中线。若是三相平衡,则中线电流会等于零。

若第三谐波电流的总谐波失真(THDi)超过15%,中线的载流量需要加入校正因数。因为谐波电流不会互相抵消,而是会在中线叠加。

截面积[编辑]

相同大小[编辑]

在一般的三相系统,中线与相线面积相等。根据 IEC-60352-5-52 标准,在以下三个情况,中性导体的截面积不得小于相导体的截面积。

  1. 单相二线系统,不论相导体的截面积大小
  2. 在多相系统中,相导体的截面积等于或小于16mm2(铜)或25mm2(铝)
  3. 在三相系统中,中性导体用于承载三次谐波电流,总谐波失真介乎15%至33%

减少截面[编辑]

由于L1、L2及L3相的电流会在中线互相抵消,因此在总谐波失真小于15%及三相平衡的电力系统中,中线的截面积可以减少一半,即是N/2。此时,中性导体必须具备过载保护。

双中性导体[编辑]

即使电力装置符合 IEC 1000-3-2 标准,中线电流仍可达到相线电流的1.7倍。[1]数据中心,由于使用了大量非线性电力装置,一般会采用双中性导体(Double Neutral)。

部分生产商会提供专为数据中心而设的双倍中线电流的四极断路器和5/C电缆,也可使用4/C电缆加1/C电缆。

PEN导体[编辑]

在TN-C及TN-C-S系统中,接地线(PE)和中性线(N)是同一导体,因此称作PEN线。由于中线同时用作接地保护,因此其截面积不得少于10mm2

参考资料[编辑]

  1. ^ NeilRasmussen. Hazards of Harmonics and Neutral Overloads (PDF). APC. [2018-07-14]. 

参见[编辑]