'為什麼\'斷零\'後會發生大量燒壞單相設備的故障？'

一、何為斷零？

在低壓配電系統中，TT系統、IT系統的中性線和TN系統的PEN線或中性線與電源斷開的故障，俗稱"斷零"。它可能引起所在線路的電氣故障及電器燒燬。對電力用戶造成嚴重的損失。

二、"斷零"後發生設備燒燬的原因分析

這可用圖16. 2 - 1的示例來簡單地加以分析。圖中相線L1未帶負載，L2帶一個150W白熾燈泡，L3帶一個15W白熾燈泡，三相負載非常不平衡。若以電壓表測量三相電壓，如果中性線未斷線，會發現三個相電壓並沒有多少差異。這是因為這三相都是由相同的220V繞組 電壓供電，它們的電壓差異只在於三相不同負載電流產生不同的線路電壓降。而按照規定 ，相線和中性線上的總電壓降一般不超過5%，所以僅是三相負載不平衡是不會燒壞某相內的設備的，設備的燒壞另有原因。

現假設白熾燈泡前的中性線因故中斷，如圖16. 2 - 1所示，則150W和15W燈泡成為串聯後接在380V單相因路中。我們知道白熾燈泡基本上是個電阻性負載，其阻值R與功率P成反比，也即

因此如果150W燈泡的電阻為R，則15 W燈泡的電阻為10R，這樣380V電壓就按1：10的比例分配在兩個燈泡上。150W燈泡上的電壓僅為35 V，而15W燈泡上的電壓則高達345V，它很快就被燒壞。為進一步分析清楚，可作該回路的電壓相量圖，如圖16. 2 - 2所示。從圖可知三相迴路相間電壓仍為380V不變，負載側的中性點由0點漂移到O＇點，中性線對地電壓達190V（在無等電位聯結作用事故的TN系統中，此電壓不燒壞設備，但可引起電擊事故），而空載的L1相電壓則高達364 V ,L2、L3相電壓分別為35 V及345 V，三相電壓極不平衡。

白熾燈泡的壽命T與施加電壓U的14次方成反比，即

施加電壓越高，燈泡壽命越短。

需要說明，自熾燈的壽命是指光通量降至額定光通量的70% 的使用時間。

圖16. 2 - 1中15W燈泡承受電壓為其額定電壓的345/220 = 1. 6 （ 倍），如15 W燈泡正常壽命為1000h，則按上式計算其壽命將縮短為1. 9h 。這時燈絲尚未燒斷，但光效已很低，不久燈絲將被燒斷。

顯像管燈絲的壽命在此情況下也難免有很大程度的縮短。

電動機在電壓過高時將因鐵損增大而發熱，電壓過低時則將因銅損增大而發熱，這都能使電動機絕緣劣化加速而縮短其壽命，但以前者的後果更嚴重。所以發生" 斷零"時單相電動機的絕緣壽命不論電壓高低總難免縮短，但它對電壓高低的敏感程度不如白熾燈泡。

三、防止"斷零"危害

在我國廣泛採用低壓三相四線供電的條件下，為防範"斷零"燒設備事故，在電氣線路的設計、安裝和管理中應注意做到以下幾點：

（1）在三相四線迴路中應視具體情況適當放大中性線和PEN線的截面積，以保證其機械強度，特別是從電杆到建築物電源線進線口的一段架空引入線十分易於折斷，應按IEC要求銅線不小於10mm2 ，鋁線不小於16mm2。

（2）採取有效措施防止中性線承受過大的應力。

（3）注意中性線接頭的連接質量，以確保中性線接頭的導電良好，應特別注意提高鋁線的連接質量，因鋁線表面極易因氧化或腐蝕而不導電。

（4）在中性線上儘量減少線路端子連接和接頭，並儘量少串入開關和觸頭，例如沒有特別的需要儘量少裝用四極開關，以防因其中性線觸頭和接線端子接觸不良而增加" 斷零"危險。

（5）嚴禁在三相四線迴路的中性線上串接熔斷器，以防熔斷器中的熔體因種種原因熔斷而成為"斷零"。

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