零地電壓概述

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零地電壓就是零線n上的電壓，也可以說是零線n和地線pe的電勢差，因為在正常情況下地線是電壓為零，所以零地電壓就是零線上的電壓也即下圖所示的Upen。Upen=In*Rn，In是流經零線的電流，Rn是零線的電阻值。

常用的TN-S系統(tǒng)（也就是原來的三相五線）是把工作零線N 和地線PE嚴格分開的供電系統(tǒng)，用戶側零線在一般情況下是不允許再次短接的。而送電路由的遠近決定了零線的長短，在零線截面積不變的情況下，零線的長短也就決定了零線電阻值的大小。零線上有電阻，一旦零線上有電流通過，則零地電壓就產生了。

從上圖可以看出零地電壓與一般意義上的電壓并無不同，為什么人們對零地電壓這么重視呢？這需要從零地電壓的起源說起。最經典的說法是某計算機廠商在機器開機前必須測量零地電壓，如果零地電壓大于1v，則廠商不開機，什么時候將零地電壓降到符合要求時才開機。 至此在許多場所開始對零地電壓提出要求，通常都是小于1v，隨后的場地國家標準也將其納入其中。但隨著設備越來越多，越來越復雜，人們發(fā)現將零地電壓控制在1v內越來越難。

2008年頒布的《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》GB50174-2008在統(tǒng)計的結果上將零地電壓限制在2v以內。那么零地電壓為什么要限制？這需要從零地電壓升高的原因說起。在現在機房環(huán)境中導致零地電壓偏高的原因主要有：

①接地不符合要求；

②三相電源負載不平衡；

③高頻諧波；

④其它原因（線纜太細、距離太遠等）；

如果零地電壓高是因為接地不符合要求引起的，零地電壓的升高只是接地不可靠的一種表象，所以對設備是有害的，我們必須把接地做的可靠。某計算機廠商在設備開機前測量零地電壓來檢驗接地是否可靠就是一個例子。

其它原因尤其是三相電源負載不平衡和高頻諧波干擾在現在的機房中是經常發(fā)生的，也是導致零地電壓隨負載增加而增高的原因。在正常情況下，這些原因引起的零地電壓增高是無害的。需要把零地電壓控制在多大范圍內應該由設備廠商提出，無要求的就按國家標準進行控制。

歐洲是無需控制零地電壓的，國內要求放松零地電壓控制的呼聲也逐漸增高，在新修編的國家標準GB50174征求意見稿中，已經不對零地電壓提出要求了。

零序電壓保護指在大電流接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障后，利用零序電壓構成保護接地短路的繼電保護裝置。正常情況下，UA UB UC的向量和為0，當系統(tǒng)發(fā)生單相接地后，UA UB UC的向量和不再為0，這個不為0的值變是零序電壓，通過檢測該電壓能夠反映系統(tǒng)是否發(fā)生單相接地故障，這就是零序過電壓保護。

零序電源在故障點，故障點的零序電壓最高，系統(tǒng)中距離故障點越遠處的零序電壓就越低，取決于測量點到大地間阻抗的大小。

正序、負序、零序的出現是為了分析在系統(tǒng)電壓、電流出現不對稱現象時，把三相的不對稱分量分解成對稱分量（正、負序）及同向的零序分量。只要是三相系統(tǒng)，就能分解出上述三個分量（有點像力的合成與分解，但很多情況下某個分量的數值為零）。對于理想的電力系統(tǒng)，由于三相對稱，因此負序和零序分量的數值都為零（這就是我們常說正常狀態(tài)下只有正序分量的原因）。當系統(tǒng)出現故障時，三相變得不對稱了，這時就能分解出有幅值的負序和零序分量度了（有時只有其中的一種），因此通過檢測這兩個不應正常出現的分量，就可以知道系統(tǒng)出了毛?。ㄌ貏e是單相接地時的零序分量）。

零序電壓是三相線路中一相或者兩相接地產生的，大小取決于接地的程度，是金屬接地，非金屬接地，還是接地電阻了。

零序電流和零序電壓配電所或變電站中的后臺監(jiān)控軟件中一般被用做故障信號來處理，其在正常情況下值為零，如果出現故障，電腦會自動報警。

正序、負序、零序電壓區(qū)別

正序、負序、零序的出現是為了分析在系統(tǒng)電壓、電流出現不對稱現象時，把三相的不對稱分量分解成對稱分量（正、負序）及同向的零序分量。只要是三相系統(tǒng)，就能分解出上述三個分量（有點象力的合成與分解，但很多情況下某個分量的數值為零）。對于理想的電力系統(tǒng)，由于三相對稱，因此負序和零序分量的數值都為零（這就是我們常說正常狀態(tài)下只有正序分量的原因）。當系統(tǒng)出現故障時，三相變得不對稱了，這時就能分解出有幅值的負序和零序分量度了（有時只有其中的一種），因此通過檢測這兩個不應正常出現的分量，就可以知道系統(tǒng)出了毛?。ㄌ貏e是單相接地時的零序分量）。2100433B