第二节“断零”烧坏设备事故的防范

不少同行以及有些供电部门认为将PEN线或中性线(包括TT系统的中性线)作重复接地后，用大地通路代替中断的中性线作返回电源的通路，可避免烧设备事故。经相量分析和计算可知这是不可能的。因中性线阻抗以若干毫欧计，

图15—3用大地通路代替中性线，三相负载不平衡，三相电压也不平衡

而大地通路阻抗则以若干欧计，相差悬殊，“断零’’后三相电压依然严重不平衡，只是程度稍轻一些，烧坏设备的时间稍长一些而已，而TT系统中性线的重复接图15-3和图15-4为用大地通路代替中性线在发生“断零”而三相负载又不平衡时三相电压严重不平衡的情况。图15—3中三相负载为电阻性负载，其值分别为22、220Ω和0Ω。

图15—4图15-3的电压相量分析地却可导致一些安全隐患(见第六章第五节)。

如图15—3所示，三相电压分别为150、263V及273V，依旧严重不平衡。其理如上述，为节约篇幅，不作具体说明。如果中性线未断开，但中性线连接不良，接触电阻太大，同样也将发生类似以大地通路代替中性线导致烧坏设备的事故。

发达国家现时能借装用能检测三相电压不平衡度的智能型断路器在三相电压不平衡度超过15％时报警的方法来防范“断零”危害，但这种断路器售价高昂，不可能广泛采用，一般只在线路的选用和敷设上采取各种措施，尽量减少“断零”的发生来防止“断零”烧毁设备。例如IEC标准规定TN系统中的PEN线只能用在固定安装的电气装置内，不论相线截面多小，PEN线的截面不得小于10mm2铜线或16mm2铝线，以保证其机械强度，防止“断零”。例如一三相四线回路的导线应用3×4mm2+1×10 mm2铜线而不应用3X4 mm2+lx2．5 mm2或4×4mm2铜线。PEN线截面不是相线截面的1／3或1／2，而是2．5倍。这是因为在TN系统中如果PEN线折断，不但电气设备失去接地，招致种种电气事故，还可因“断零”而导致大量单相设备烧坏，后果十分严重。

对于只作载流而不作保护接地线的无谐波电流成分的三相回路中的中性线，IEC标准规定建筑物内当相线截面小于或等于16 mm2 (铜)或25 mm2 (铝)时，中性线截面应和相线截面相等而不应小于相线截面。当相线截面大于16 mm2(铜)或25mm2 (铝)时，中性线截面至少应为16 mm2 (铜)或25 mm2 (铝)。IEC这些规定都是为了提高中性线的机械强度，以减少“断零”危险。如果三相回路内存在大量三次及其奇数倍谐波电流，中性线截面还应大于相线截面，但这是出于防回路绝缘的过热(见第九章第三节)而非出于提高机械强度的考虑了。