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在城網農網改造中，普遍采用接法為Y-Y0低壓三相四線制供電系統，由于對動力、照明混合負載供電，三相負荷一般是不對稱的，中性線里必有電流通過。通常總是略去中性線阻抗不計，則中性線電壓降為零，認為雖然負載不對稱，而負載端電壓仍能維持對稱狀態。可是實際情況是中性線阻抗并非為零，中性線上有電壓降落，這就是同行們通常所說的要產生中性點位移。由于受中性點位移的影響，即使在正常運行情況下也會使負載端電壓不對稱。負荷較輕一相的負載端電壓會高于額定電壓，而負荷較重一相的負載端電壓低于額定電壓，對三相電源的電器將有燒毀的危險，將會影響負載的正常運行。負載端電壓不對稱的程序，不僅與負載的不對稱程度和供電距離有關，而且還與中性線的截面有很大的關系。

　　在實際工程中往往對中性線的處理很不慎重。普遍認為中性線電流比相線電流小，僅僅從中性線發熱條件出發，把中性線截面取得比相線小，習慣上按教科書只取相線截面的二分之一左右，甚至更小。還有的認為中性線不帶電，比起相線來不那么重要，因而不僅截面選得小，中間接頭多，安裝質量較差。總之，中性線質量差一點，似乎對供電質量影響不大，而且還能節省一些材料，降低工程造價。其實這是得不償失的，由于中性線質量問題造成的技術上危及人身安全及經濟上的嚴重后果，決非靠節省一點中性線材料所能補償的。

　　本文想通過理論計算分析和實例來說明中性線質量的重要性及其截面的選擇原則，以引起設計同行們的普遍注意。

　　1　負載端電壓的計算

　　為使計算簡化，設負載為電阻性的。計算電路見圖1、圖2：

　　根據電路原理中的節點電壓法，可以得到求解中性點電壓公式為：

　　求得中性點電壓之后，根據圖2所示的電壓正方向，即可求得線路首端A、B、C，對負載中性點N′的電壓：

　　UAN’=UA-UN’N

　　UBN’=UB-UN’N

　　UCN=UC-UN’N

　　再從圖1可知，線路首端對負載中性點電壓經過負載電阻與線路電阻分壓之后，可求得各相負載端電壓：

　　可見，雖然電源電壓對稱，但由于中性點電壓UN′N的影響，使得負載端電壓UaN′、UbN′、UcN′實際并不對稱。見中性點位移電壓向量圖3：

　　2　實例計算

　　(1)　三相四線正常供電(計算條件)：

　　①設各相均為電阻性負載，且在某一時刻的實際功率分別為Pa=10kW,Pb=5kW,Pc=2.5kW。相對應的等效電阻為Ra=4.48Ω，Rb=9.68Ω，Rc=21.78Ω。

　　②相線采用截面為25mm2的鋁導線，每千米直流電阻r0=1.28Ω。

　　③取中性線材料與相線相同，其截面為35mm2、25mm2、16mm2，分3種情況來計算。

　　鑒于篇幅，計算過程省略，將計算結果列表1：

　　表1

　　(2) 設中性線斷線：

　　三相四線供電系統，如果不能保障中性線的質量，中性線的斷線機會比相線多，特別是戶外架空線路更為明顯，現設中性線斷線，而上述條件不變，將計算結果列表2：

　　表2

　　(3) 設中性線斷線的同時斷一根相線：

　　相線由于機械強度原因而發生斷線的可能性不大，但因某相過載而熔絲熔斷，或某相熔絲在安裝過程受損傷而先行熔斷，或因變壓器計量箱接線端頭螺絲松動，接觸不良開路，使線頭燒斷等情況也時有發生，這與斷線本質相同。因此，在中性線斷線的同時發生相線中斷的可能性還是有的，現設中性線斷線的同時B相斷線，上述條件不變，將計算結果列表3。

　　3　比較計算結果總結

　　(1)　供電距離一定，中性線截面越大，中性點電壓越低，負載端電壓不對稱的程度越小。理想情況是中性線截面無限大，其直流電阻為零，中性點電壓為零，負載端電壓完全對稱。但客觀上這是不現實的。

　　(2)　中性線截面為(25mm2)與相線相等，當供電距離較近時(本例為250m以內)負載端電壓為額定電壓(220V)的(0.94～1.07)倍，基本上是正常的。但供電距離較遠時(本例取500m)，負載電壓為額定電壓的0.85～1.09倍，這顯然是不合格的。

　　(3)　中性線截面(35mm2)比相線大，當供電距離較近時，雖然負載端電壓不對稱情況有了進一步的改善，但效果已不顯著。如果供電距離較遠，中性線截面增大所產生的效果更加明顯。

　　(4)　中性線截面(16mm2)比相線小，即使在供電距離較近的情況下，負載端電壓也不能令人滿意，特別是供電距離較遠時，負載端電壓的0.81～1.13倍，達到了不能允許的程度。

　　(5)　提示：從表2、表3所列數據來看，如果一旦沒有中性線，無論相線中斷與否，負載端電壓低者達到無法工作的程度，高者達到300V以上，已危及用電設備的安全。

　　總之，三相負載不對稱供電系統，沒有中性線，或中性線中斷是很危險的，我縣縣醫院專變在一夜之間燒壞電燈數196只，燒壞大小彩電18臺，VCD影碟機9臺，保險公司賠償修理費3268元，經查正是由于中性線截面過小所致(當時線路相線35mm2，而中性線只有16mm2)。可見，保障中性線的安全是多么重要。同行們都知道斷一根相線，最多不過使該相負載供電中斷，但對負載的安全并不構成危害。從這個意義來說，中性線的安全比起相線來更為重要。

　　4　結論

　　無論從供電電壓質量還是從供電的安全可靠角度要求，中性線截面選擇比相線小的傳統做法是不合理的，中性線截面與相線應按1∶0.75也只是最基本的要求。同時要求管供電的電工應經常地檢查線路的連接頭有無接觸不良的現象，還應盡量減少線路途中的零線接頭，并在負載側總的計量箱前將中性線重復接地，接地電阻阻值小于4Ω，以保證正常供電。