李建立 房行 梁潇
山东省产品质量检验研究院 山东济南 250000
摘要：对于三相四线系统来说，零线能够发挥着很大的作用，一旦出现断零的情况，会导致设备异常，进而难以正常运行，有的时候还会引发安全事故，形成很严重的影响。而对于低压电器而言，其属于一种相对常见的设备，有着很大的应用范围，显而易见，在断零保护方面该设备是相当关键的，基于此本文进行了如下探讨，以期能为有关人员提供借鉴。
关键词：低压电器；“断零”保护；三相四线系统
引言：系统中零线有着不可忽视的作用：当负载失衡时，可以导通电流、确保电位相等，降低电位偏移，促使系统中的两种电压能够平衡，一种是线电压，另一种就是相电压；另一方面，可以将零线当作电源回路，以便可以对单向设备进行连接；把零线当作保护线，当出现一系列故障时，例如设备绝缘受损，可以短时间内促使保护装置动作，让电源处于断开的状态，从而实现保护的目的。伴随社会及技术的持续进步，电网改造得到了政府的高度重视，极大优化了电网水平。不过就三相四线系统而言，常常会出现断零的情况，有着很大的危险性，结合系统的状况实施有关的保护以及预防举措，可以避免这一现象的出现。
1.断零的危害
当出现断零时，系统会变成三相三线制，若负荷不具备平衡性，则电压不再对称，中性点会形成偏移，致使电压畸变。电压偏低导致设备难以运行；电压偏大会降低寿命，有的时候还会烧毁设备，引发系列安全事故，有着很大的危害性。断零示意图见图1，在N线处于断开时，设备成串联，电压属于线电压，数值大小为380伏特。在电阻远超过另一电阻时，致使电压远大于额定电压，致使设备被烧坏；而对于电阻相对小的设备来说，其电压也许没有超过额定电压，若电压偏小的话，则会致使设备难以运行，若电压偏大的话，则会造成装置被烧坏。如白炽灯，在电压提高0.5倍时，会降低一半的使用寿命。当出现断路故障时，设备将难以发挥保护接零的效果，在出现漏电的情况下，会造成装置外壳带电，碰到时容易引发触电伤亡事故。
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2.断零的原因
系统中出现断零的情况，往往是因为连接点没有有效连接而开路，例如触头由于磨损致使压力不够，引起断路，又如载流量过小，电流偏高致使熔断开路。
（1）三相不平衡。系统主要通过三个交流电路构成，它们的频率以及相位差都是一样的，将负荷分至三相，用I表示各相电流，则中性线电流属于0；若负荷分配失衡，结合最高时，也就是某相电流达到3I，其余相为0，电流也达到3I，将造成熔断开路[1]。（2）中性线电流上升。基于良好的供电系统，仅仅存在简单电路里，对于电压及电流来说，均属于正弦波，此时电压及电流有着正相关的关系。不过在具体线路中因为有着非线性负载，电压加于负载，电流出现畸变，由此形成谐波，不管是怎样的非线性负荷，均可以形成谐波电流，有着很多种设备都能形成谐波，例如调速转动装置，谐波的存在会致使中性线电流上升。因为三次谐波有着零序特点，所以对于其电流来说属于代数和，由此与最高负荷电流进行比较，若中性线电流超过其，则将致使熔断开路。
3.低压电器的运用
针对于系统中的零线，为了能够确保其稳定性及安全性，有关标准中曾明确指出：与相线电流进行比较，零线电流不可以大于其四分之一；相比于相线，零线截面要超过其一半；对于零线处，要将接地工作落实到位等。基于对上述规定的遵守，选择科学合理的低压电器，有助于避免断零问题的出现[2]。（1）科学选取低压断路器。对于低压断路器来说，其能够起到多种作用，例如保护作用以及检测作用，选取有效的低压断路器，可以很好避免断零情况的发生。对于中性极电器有着多方面的规定，与别的极先分断进行比较，要先接通中性极；若一个极（有着两种能力，即接通以及分断）被当作中性极，则可以共同操作全部极。具体使用过程中，有着一系列型式的中性线：带过电流保护；相极额定电流（如额定电流为百分之一百）。根据结构差异可将N线分成多种，A型：不对脱扣器进行安装，与N极一直处于接通状态，不和别的极共同合分；B型：不对脱扣器进行安装，N极和别的极共同合分；C型：对脱扣器进行安装，N极和别的极共同合分；C型：对脱扣器进行安装，与N极一直处于接通状态，不和别的极共同合分。结合结构可以得知，对于不能断开的负载，可以使用第一、第三种N极，而另外两种则相反。当对产品进行选取时，要结合具体的情况，例如存在着较高的负载电流，则需要选取额定电流为百分之一百的产品，市场上通常情况下属于50%的产品，这一类产品需要定制。安装脱扣器，可应用于单相负荷线路，或应用于非线性负荷（可以形成很多的谐波）。通常而言，设备回路用不着装置脱扣器[3]。（2）使用三相不平衡调节装置。将该装置装于配电网，可以智能调整负荷不平衡情况，往往由多个开关构成，借助主控开关来对供电相进行控制，促使负荷处于平衡的状态。对于主控开关来说，其属于一种控制单元，对三相电流进行监测，读取一系列实时数据，如支路电流，并开展改进计算，对所有换相输出指令。对于换相开关来说，其可以获取终端指令，将信息发送到终端，借助通讯接口的作用，可以获取这些信息，把命令发送到开关，由此达到自动调整电流的目的。不过基于现如今的技术条件，对于换相开关来讲其有着多种主流结构，如较为常见的永磁，由于实现方式的差异，所以存在着各自的优点、缺点。
（3）采用低压电器产品。通过使用这一类产品，可以实现对断零故障的检测，在发生该故障的情况下，可以把线路切断，例如市场上较为常见的电流保护断路器，如果因为零线断开致使故障，可以将故障信息有效记录下来，如果没有对保护负载造成影响，则不会进行分闸。对于探测线路开路来说，主要通过实施载波的手段，来对信息发送及接收进行判断。不过对于自动重合闸这样的产品而言，所需投入的费用并不多，采取此种方式会致使使用者难以接受。所以在很多断路器企业中，都选择电流互感器来对电流进行检测，从而达到断零检测以及保护的目的，只可以对断线（电源侧）进行检测，一般情况下对于负载侧的断线，是不能得到检测的，（4）选取三次谐波滤波器。现如今对于谐波治理，可供选用的技术有很多种，如较为常见的滤波技术，可以将其进一步划分成两种，即有源以及无源滤波，这样的治理设备较多，例如经常使用的三次谐波滤波器。借助此类装置可以有效处理谐波问题，不过由于保护范围存在差异，使用者能够结合自己的需求来选取，如通过使用有源滤波器，能够有效滤除谐波电流，可以作用于上游的，而对于下游则不能起到作用。通过这一类设备能够处理谐波，不过也会造成别的影响。如将NBF装于次级端，串联于零线上，可以对谐波产生很大的阻抗，避免电流朝着变压器的方向流动，不过也会提高电压畸变率。
结论：总而言之，结合供配电系统情况，实施有关的保护以及预防举措，有助于避免断零情况的出现，低压电器有着很大的应用范围，在系统中能够发挥着很大的作用，选择科学合理的低压电器，一定程度上也可以预防断零现象。
参考文献：
[1]刘桂秋,窦慧,赵毅.低压电器在三相四线系统“断零”保护中的应用[J].科技风,2020(03):170.
[2]葛世伟,王兴利,杨红艺,高翔.低压电器在三相四线系统“断零”保护中的应用[J].电工技术,2019(14):30-31+34.
[3]何军.低压用电系统“断零”危害与防范[J].电子世界,2018(03):50-51.