'基礎知識：零線是什麼，有什麼作用'

先普及一些基本概念

1 工作零:N（家裡插座上面的那根零線），保護零:PE(接地線)，變壓器接地:DE，重複接地:RE，保護接零：PEN（就是PE和N共用一根線,嚴格來說,只有他才能被稱為零線）

2 發電機到變壓器是三相三線傳輸，中性點引線為大地。

第一：發電廠到變壓器的供電方式

發電廠發出來的電壓較低，通過一個升壓變壓器升壓後（高壓輸電是為了減少遠距離輸電的電力損耗），輸給區域變電站（還有樞紐變電站，中間變電站，地區變電站等等），最後傳輸到各個小區裡面的變壓器。

（電廠供電簡圖）

電廠的發電機發出來的三相電，也就是下圖中的 ABC 三相。當三相負載平衡時，圖中紫色的中性線上是沒有電流的。電流完全就在三根相線中流來流去。中性線表示，我就在旁邊靖靜的看著你們三個飛。（三相完全平衡，簡直就是理想中的完美狀態）。

電廠一看，我去，好厲害的樣子，本來一根相線要搭配一根N線總共六根線才能給用戶供電，現在只要三根相線供電就可以了，省了好多錢呢，銅線很貴的。然後中性線直接給懟在地上做個漏電保護就好。（實際情況複雜很多，涉及到發電機的容量，發電機接線方式，接地方式等等。大家先有個概念就好。）

（發電機原理圖）

電廠到區域變電站的遠距離輸電是隻有三根線的。對，你沒看錯，只有三根線，沒有N線和PE線（圖裡面鐵塔頂端的那兩根線是防雷擊用的，並不是三相五線制）。

（鐵塔供電圖）

二 變壓器到負載的供電方式

敲黑板，重點來了，變壓器到負載的供電方式，也就是從變壓器出來，到配電櫃然後接到用電設備裡面。

一般咱們常見的接線方式有三種。TN-C標準，TN-C-S標準，TN-S標準。

1 TN-C系統

先放一張IEC60364 中有關 TN-C 的標準圖：紅框部分是是我自己畫上去的,代表配電櫃,紅框前面的線圈代表變壓器的低壓側

我們先看左上角。我們看到了三個繞組，這是變壓器低壓側的三相繞組，它們引出的線被分別定義為 L1、L2 和 L3。

我們看到，三相繞組的中性點首次接地（在最左邊）。這裡的接地叫做中性點接地，它的用途就是“把發電機或者變壓器的中性點直接接地，然後再引出。這樣一來，中性線的電壓被強制性地箝位到大地的零電位，確保中性線的零電位不會因為三相不平衡而發生改變”（這一條是國標中規定的）。

由於變壓器側的中性點已經接地，因此從中性點引出的線叫做保護中性線 PEN，也即零線。

接著，我們看到 PEN 線在接到負載前再次重複接地。這裡的重複接地目的也很明確：由於電源到用電設備中間隔著配電線路，重複接地可以避免萬一零線斷了呢而出現高電壓（因此在這個系統中，零線是不能經過可斷開的開關的。涉及到一些安規和漏電保護器接法，有興趣的自行查閱資料，在此不展開了，下同），避免因為零線電流較大而出現零線電位改變造成人身事故。重複接地可以確保零線具有零電位。

在負載側，我們看到 PEN 線首先引至設備的外殼，然後再引至設備的電源輸入端子。這也充分說明了 PEN 線保護優先的性質。（國標：把用電設備的外殼也即外露導電部分接到零線上，確保了用電時的人身安全。）

這個系統也就是大家通常說的 三相四線制。在此係統中，零線不能被斷開，那麼為什麼咱們在實際應用中卻可以看到，很多“零線”都經過了開關。這就涉及到下面的兩種系統。

2 TN-C-S系統

這張圖還是摘自於 IEC60364 標準。注意看 PEN 線在引入第二個用電設備時，它分開了，一條是 PE 線，也即保護零線，而另一條是 N 線，也即工作零線。同時，注意到 PEN 線在分開前，它做了重複接地。（實際上，根據現場情況，PE線還能在後面做重複接地，但是這樣就會涉及到幹線漏保開關的接法。）

這張圖與上面的 TN-C 接地系統不一樣，在施工臨時用電中，如果前部分是（沒有220V負載的），就採用TN-C方式供電。後部分有單相負載（有220v的用電器），需要符合國標採用TN-S系統。現場總配電箱分出 PE 線。前半段是TN-C系統，後半段是TN-S系統。所以這張圖對應的叫做 TN-C-S 接地系統。

在 TN-C-S 接地系統下，第二個用電設備上，零線 PEN 已經不復存在，而是分成了 N 和 PE。這樣做有什麼好處？

好處之一：儘管 N 線中存在不平衡電流，或者它出現斷裂，但 N 線上的電壓改變不會影響到負載的外殼接地，因為負載的外殼是接在 PE 線上的。（N線可以被斷開而不影響，換句話說N線可以接入斷路器等開關了）

好處之二：在戶外零線再次接地，確保零線上的電位為零電位。入戶後分開為 N 和 PE，PE 線上的電壓為零。

這種供電系統一般用在工地臨時供電。是一種偽三相五線制。

下面就說是最安全的的，也是咱們常說的，三相五線制

3 TN-S系統

這張圖不是iec裡面找的，

它是把工作零線 N 和專用保護線 PE 嚴格分開的供電系統，稱作 TN-S 供電系統， TN-S 供電系統的特點如下。

1）系統正常運行時，專用保護線上沒有電流，只是工作零線上有不平衡電流。 PE 線對地沒有電壓，所以電氣設備金屬外殼接零保護是接在專用的保護線 PE 上，安全可靠。

2）N線只用作單相照明負載迴路，可以接入開關。

3）專用保護線 PE 不許斷線，也不許進入漏電開關作工作零線。

4）幹線上使用漏電保護器，漏電保護器下不得有重複接地，而 PE 線有重複接地，但是不經過漏電保護器，所以 TN-S 系統供電幹線上也可以安裝漏電保護器。

5） TN-S 方式供電系統安全可靠，適用於工業與民用建築等低壓供電系統。在工程施工前的“三通一平”（國標：電通、水通、路通和地平——必須採用 TN-S 方式供電系統。 ）

有了這些知識儲備，我們就可以討論一些有趣的問題了。

問題 1：零線是什麼線？它的功能是什麼？

回答：

零線是保護中性線。它的功能首要是保護人身和設備安全，其次才是履行中性線功能。

問題 2：零線中有電流流過，它怎麼會沒有電壓呢？

回答：

U=I*R.。零線是有電壓的，但它的電壓非常接近於地電位。

問題 3：戶內到底有沒有零線？

回答：

如果是按 TN-C-S 接線，那麼戶內就沒有零線，只有 N 線和 PE 線；如果是按 TN-C 接線，那麼戶內就有零線。（現在的的居民用電基本都是TN-S，甚至還要加上TT保護）

問題 4：零線可以被切斷嗎？可以經過開關嗎？

回答：

對於 TN-C，必須確保零線未被切斷，並且要確保零線不經過開關。對於其他系統，N線可以過開關。但是地線不許被切斷，不能過開關。（漏保的接法如果大家有興趣我在專開一篇）

問題 5：零線可以摸嗎？不會觸電嗎？

回答：

如果你相信你們那裡的接線方式都是按照國家規定，而且線路並沒有損毀。當然可以去摸它。我個人建議沒事不要隨便摸人家。零線就像陌生女孩，你不知道他對你來不來電。

對於 TN-C-S，我們已經知道在入戶前零線需要再次重複接地。入戶後，它分開為 N 線和 PE 線，而用電設備的外殼均接到 PE 線上。因此，用電設備的外殼通過 PE 線在入戶源頭與零線相接。

換句話說，開冰箱，開洗衣機的時候都在摸零線，似乎也不會有什麼異常感覺。

問題6 零線的粗細選擇是依據什麼條件？

答 看帶什麼負載，帶三相電動機零線粗細可以為0。帶可能不平衡的負載一般選擇3*100+1*50電纜。帶極為可能不平衡的負載，零線要等於相線直徑。

帶單相負載零線等於相線線徑。

問題7 用萬用表測量，零線為什麼和地線通？

答。自己把上面三張圖再看一遍。