零地電壓簡介

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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?yàn)樵谡Ｇ闆r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(jīng)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(yán)格分開的供電系統(tǒng)，用戶側(cè)零線在一般情況下是不允許再次短接的。而送電路由的遠(yuǎn)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(chǎn)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(jīng)典的說法是某計(jì)算機(jī)廠商在機(jī)器開機(jī)前必須測量零地電壓，如果零地電壓大于1v，則廠商不開機(jī)，什么時(shí)候?qū)⒘愕仉妷航档椒弦髸r(shí)才開機(jī)。 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(biāo)準(zhǔn)也將其納入其中。但隨著設(shè)備越來越多，越來越復(fù)雜，人們發(fā)現(xiàn)將零地電壓控制在1v內(nèi)越來越難。

2008年頒布的《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174-2008在統(tǒng)計(jì)的結(jié)果上將零地電壓限制在2v以內(nèi)。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(xiàn)在機(jī)房環(huán)境中導(dǎo)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(fù)載不平衡；

③高頻諧波；

④其它原因（線纜太細(xì)、距離太遠(yuǎn)等）；

如果零地電壓高是因?yàn)榻拥夭环弦笠鸬?，零地電壓的升高只是接地不可靠的一種表象，所以對設(shè)備是有害的，我們必須把接地做的可靠。某計(jì)算機(jī)廠商在設(shè)備開機(jī)前測量零地電壓來檢驗(yàn)接地是否可靠就是一個(gè)例子。

其它原因尤其是三相電源負(fù)載不平衡和高頻諧波干擾在現(xiàn)在的機(jī)房中是經(jīng)常發(fā)生的，也是導(dǎo)致零地電壓隨負(fù)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(nèi)應(yīng)該由設(shè)備廠商提出，無要求的就按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。

歐洲是無需控制零地電壓的，國內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)GB50174征求意見稿中，已經(jīng)不對零地電壓提出要求了。

零序電壓保護(hù)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(gòu)成保護(hù)接地短路的繼電保護(hù)裝置。正常情況下，UA UB UC的向量和為0，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地后，UA UB UC的向量和不再為0，這個(gè)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(hù)。

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

正序、負(fù)序、零序的出現(xiàn)是為了分析在系統(tǒng)電壓、電流出現(xiàn)不對稱現(xiàn)象時(shí)，把三相的不對稱分量分解成對稱分量（正、負(fù)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(gè)分量（有點(diǎn)像力的合成與分解，但很多情況下某個(gè)分量的數(shù)值為零）。對于理想的電力系統(tǒng)，由于三相對稱，因此負(fù)序和零序分量的數(shù)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(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，三相變得不對稱了，這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和零序分量度了（有時(shí)只有其中的一種），因此通過檢測這兩個(gè)不應(yīng)正常出現(xiàn)的分量，就可以知道系統(tǒng)出了毛?。ㄌ貏e是單相接地時(shí)的零序分量）。

零序電壓是三相線路中一相或者兩相接地產(chǎn)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(tái)監(jiān)控軟件中一般被用做故障信號(hào)來處理，其在正常情況下值為零，如果出現(xiàn)故障，電腦會(huì)自動(dòng)報(bào)警。

正序、負(fù)序、零序電壓區(qū)別

正序、負(fù)序、零序的出現(xiàn)是為了分析在系統(tǒng)電壓、電流出現(xiàn)不對稱現(xiàn)象時(shí)，把三相的不對稱分量分解成對稱分量（正、負(fù)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(gè)分量（有點(diǎn)象力的合成與分解，但很多情況下某個(gè)分量的數(shù)值為零）。對于理想的電力系統(tǒng)，由于三相對稱，因此負(fù)序和零序分量的數(shù)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(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，三相變得不對稱了，這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和零序分量度了（有時(shí)只有其中的一種），因此通過檢測這兩個(gè)不應(yīng)正常出現(xiàn)的分量，就可以知道系統(tǒng)出了毛?。ㄌ貏e是單相接地時(shí)的零序分量）。2100433B