【中性线 Neutral】 对于电器系统的"关键作用"

Summary

本视频深入探讨了电气系统中的中性线（N），亦称零线，解释了它与相线（L）和地线（E）的区别和作用。中性线提供电流回路，与相线共同构成单相系统的完整电路。视频还讨论了中性点接地的重要性，以及在不同情况下中性线可能引起的电压问题和安全风险。此外，还提到了三相系统中中性线的作用，以及在电气安装和维护中的注意事项，包括颜色编码和正确连接的重要性。

Takeaways

• 🔌 电气系统中的中性线(N)，也称为零线，是与相线(L)一起构成单相供电系统的关键线路。
• 🔄 中性线提供返回电路，与相线形成闭合电路，两者都承载电流但对地电压不同。
• ⚡ 相线(L)从变压器的相端连接到设备，而中性线(N)则从设备返回到变压器的中性点(n)。
• 🌐 变压器的次级中性点通常接地，使得中性点(n)的电位接近大地电位(Vg)，即0伏。
• 📉 中性线在实际应用中可能因电线电阻而产生电压降，导致测量时出现少量电压。
• ⚠️ 接触裸露的中性线可能存在电击风险，设计良好的电路应保持中性线与地的电压差在低限度。
• 🔍 如果中性点(n)失去与大地的连接，中性线的电位可能不再是0伏，增加了电气设备的风险。
• 🤔 在平衡三相电气设备中，由于电流相互平衡，通常不需要中性线。
• 🛠️ 不平衡负载可能导致中性线电流不均匀，影响单相设备的正常运行。
• 🔄 中性线若松绑或断开，可能导致所谓的“浮电位中性线”，影响设备电压并增加安全风险。
• 🌈 不同国家可能有不同的电线颜色编码，安装电器设备时应仔细检查并遵守正确的颜色编码。

Q & A

什么是电气系统中的中性线(N)？

中性线(N)，也称为零线，是电气系统中的一种关键电线，它提供返回电路，形成闭合回路，与相线(L)或火线一起工作，确保电流能够流回电源。

为什么火线(L)和中性线(N)不能简单地都称为火线？

尽管火线(L)和中性线(N)都带有电流，但它们的主要区别在于对地的电压不同。火线(L)从变压器的相端连接到设备，而中性线(N)则从设备返回到变压器的中性点(n)。

变压器的中性点(n)有什么作用？

变压器的中性点(n)通常连接到大地(g)，这样做的目的是让中性点能够以大地为参考电位(Vn≈Vg)，通常大地的电位(Vg)设定为0伏，以方便做参考。

为什么在理想情况下，中性线(N)与大地(g)之间没有电压差？

在理想情况下，中性线(N)连接到中性点(n)，而中性点(n)又接地，因此中性线(N)与大地(g)之间不存在电压差，都是0伏。

如果中性线(N)的电阻不为零，会有什么后果？

如果中性线(N)具有电阻，根据欧姆定律，电流流过中性线时会产生电压降，即使在理想情况下，测量时也会发现有少许的电压存在。

中性线(N)和大地(g)之间的电压差(V_Ng)为什么需要保持在较低限度内？

在设计良好的电路中，中性线及大地的电压差(V_Ng)理论上应保持在较低限度内，以尽量减少电击造成的潜在危害。

什么是IT接地系统？

IT接地系统是一种特殊设计的电气系统，其中中性点(n)以高电阻方式连接到大地，或者甚至完全不接地，这种设计在某些特殊情况下使用。

为什么平衡三相电气设备不需要中性线(N)？

在平衡三相电气设备中，每相具有相等的电压和电流大小，间隔120度，电流经过每相线后，会利用其他两相作为返回路径回到中性点(n)，因此无需中性线(N)。

中性线(N)断开或松绑会引起什么问题？

如果中性线(N)与变压器中性点之间的连接断开或松绑，会导致所谓的“浮电位中性线”，中性线的电位会漂浮不定，不再是依据中性点的0伏，这可能会影响单相系统的设备电压，导致设备无法运行或损坏。

为什么在电气系统中保持中性线(N)的完整和安全连接很重要？

保持中性线(N)的完整和安全连接对于确保电流正确流动、防止电压不稳定和避免电气设备损坏至关重要，同时也有助于维护电气系统的安全性。

不同国家中性线的顏色编码可能有什么不同？

不同国家可能使用不同的电线颜色编码，例如黑色在一些国家可以作为火线使用，在另一些国家则可能是中性线的颜色代码，因此在购买和安装电器设备时需要特别注意。