基础知识零线是什么有什么作用

先普及一些基本概念

1 工作零:N（家里插座上面的那根零线），保护零:PE(接地线)，变压器接地:DE，重复接地:RE，保护接零：PEN（就是PE和N共用一根线,严格来说,只有他才能被称为零线）

2 发电机到变压器是三相三线传输，中性点引线为大地。

第一：发电厂到变压器的供电方式

发电厂发出来的电压较低，通过一个升压变压器升压后（高压输电是为了减少远距离输电的电力损耗），输给区域变电站（还有枢纽变电站，中间变电站，地区变电站等等），最后传输到各个小区里面的变压器。

（电厂供电简图）

电厂的发电机发出来的三相电，也就是下图中的 ABC 三相。当三相负载平衡时，图中紫色的中性线上是没有电流的。电流完全就在三根相线中流来流去。中性线表示，我就在旁边靖静的看着你们三个飞。（三相完全平衡，简直就是理想中的完美状态）。

电厂一看，我去，好厉害的样子，本来一根相线要搭配一根N线总共六根线才能给用户供电，现在只要三根相线供电就可以了，省了好多钱呢，铜线很贵的。然后中性线直接给怼在地上做个漏电保护就好。（实际情况复杂很多，涉及到发电机的容量，发电机接线方式，接地方式等等。大家先有个概念就好。）

（发电机原理图）

电厂到区域变电站的远距离输电是只有三根线的。对，你没看错，只有三根线，没有N线和PE线（图里面铁塔顶端的那两根线是防雷击用的，并不是三相五线制）。

（铁塔供电图）

二 变压器到负载的供电方式

敲黑板，重点来了，变压器到负载的供电方式，也就是从变压器出来，到配电柜然后接到用电设备里面。

一般咱们常见的接线方式有三种。TN-C标准，TN-C-S标准，TN-S标准。

1 TN-C系统

先放一张IEC60364 中有关 TN-C 的标准图：红框部分是是我自己画上去的,代表配电柜,红框前面的线圈代表变压器的低压侧

我们先看左上角。我们看到了三个绕组，这是变压器低压侧的三相绕组，它们引出的线被分别定义为 L1、L2 和 L3。

我们看到，三相绕组的中性点首次接地（在最左边）。这里的接地叫做中性点接地，它的用途就是“把发电机或者变压器的中性点直接接地，然后再引出。这样一来，中性线的电压被强制性地箝位到大地的零电位，确保中性线的零电位不会因为三相不平衡而发生改变”（这一条是国标中规定的）。

由于变压器侧的中性点已经接地，因此从中性点引出的线叫做保护中性线 PEN，也即零线。

接着，我们看到 PEN 线在接到负载前再次重复接地。这里的重复接地目的也很明确：由于电源到用电设备中间隔着配电线路，重复接地可以避免万一零线断了呢而出现高电压（因此在这个系统中，零线是不能经过可断开的开关的。涉及到一些安规和漏电保护器接法，有兴趣的自行查阅资料，在此不展开了，下同），避免因为零线电流较大而出现零线电位改变造成人身事故。重复接地可以确保零线具有零电位。

在负载侧，我们看到 PEN 线首先引至设备的外壳，然后再引至设备的电源输入端子。这也充分说明了 PEN 线保护优先的性质。（国标：把用电设备的外壳也即外露导电部分接到零线上，确保了用电时的人身安全。）

这个系统也就是大家通常说的 三相四线制。在此系统中，零线不能被断开，那么为什么咱们在实际应用中却可以看到，很多“零线”都经过了开关。这就涉及到下面的两种系统。

2 TN-C-S系统

这张图还是摘自于 IEC60364 标准。注意看 PEN 线在引入第二个用电设备时，它分开了，一条是 PE 线，也即保护零线，而另一条是 N 线，也即工作零线。同时，注意到 PEN 线在分开前，它做了重复接地。（实际上，根据现场情况，PE线还能在后面做重复接地，但是这样就会涉及到干线漏保开关的接法。）

这张图与上面的 TN-C 接地系统不一样，在施工临时用电中，如果前部分是（没有220V负载的），就采用TN-C方式供电。后部分有单相负载（有220v的用电器），需要符合国标采用TN-S系统。现场总配电箱分出 PE 线。前半段是TN-C系统，后半段是TN-S系统。所以这张图对应的叫做 TN-C-S 接地系统。

在 TN-C-S 接地系统下，第二个用电设备上，零线 PEN 已经不复存在，而是分成了 N 和 PE。这样做有什么好处？

好处之一：尽管 N 线中存在不平衡电流，或者它出现断裂，但 N 线上的电压改变不会影响到负载的外壳接地，因为负载的外壳是接在 PE 线上的。（N线可以被断开而不影响，换句话说N线可以接入断路器等开关了）

好处之二：在户外零线再次接地，确保零线上的电位为零电位。入户后分开为 N 和 PE，PE 线上的电压为零。

这种供电系统一般用在工地临时供电。是一种伪三相五线制。

下面就说是最安全的的，也是咱们常说的，三相五线制

3 TN-S系统

这张图不是iec里面找的，

它是把工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开的供电系统，称作 TN-S 供电系统， TN-S 供电系统的特点如下。

1）系统正常运行时，专用保护线上没有电流，只是工作零线上有不平衡电流。 PE 线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线 PE 上，安全可靠。

2）N线只用作单相照明负载回路，可以接入开关。

3）专用保护线 PE 不许断线，也不许进入漏电开关作工作零线。

4）干线上使用漏电保护器，漏电保护器下不得有重复接地，而 PE 线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以 TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电保护器。

5） TN-S 方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在工程施工前的“三通一平”（国标：电通、水通、路通和地平——必须采用 TN-S 方式供电系统。 ）

有了这些知识储备，我们就可以讨论一些有趣的问题了。

问题 1：零线是什么线？它的功能是什么？

零线是保护中性线。它的功能首要是保护人身和设备安全，其次才是履行中性线功能。

问题 2：零线中有电流流过，它怎么会没有电压呢？

U=I*R.。零线是有电压的，但它的电压非常接近于地电位。

问题 3：户内到底有没有零线？

如果是按 TN-C-S 接线，那么户内就没有零线，只有 N 线和 PE 线；如果是按 TN-C 接线，那么户内就有零线。（现在的的居民用电基本都是TN-S，甚至还要加上TT保护）

问题 4：零线可以被切断吗？可以经过开关吗？

对于 TN-C，必须确保零线未被切断，并且要确保零线不经过开关。对于其他系统，N线可以过开关。但是地线不许被切断，不能过开关。（漏保的接法如果大家有兴趣我在专开一篇）

问题 5：零线可以摸吗？不会触电吗？

如果你相信你们那里的接线方式都是按照国家规定，而且线路并没有损毁。当然可以去摸它。我个人建议没事不要随便摸人家。零线就像陌生女孩，你不知道他对你来不来电。

对于 TN-C-S，我们已经知道在入户前零线需要再次重复接地。入户后，它分开为 N 线和 PE 线，而用电设备的外壳均接到 PE 线上。因此，用电设备的外壳通过 PE 线在入户源头与零线相接。

换句话说，开冰箱，开洗衣机的时候都在摸零线，似乎也不会有什么异常感觉。

问题6 零线的粗细选择是依据什么条件？

答 看带什么负载，带三相电动机零线粗细可以为0。带可能不平衡的负载一般选择3*100+1*50电缆。带极为可能不平衡的负载，零线要等于相线直径。

带单相负载零线等于相线线径。

问题7 用万用表测量，零线为什么和地线通？

答。自己把上面三张图再看一遍。