三相四线制供电线路中总零线断了为什么会烧电器?听听老电工的分析

三相四线制的线路接入单相设备,正常的电流回路应该是从相线流向零线,如总零线断了,电流流过的回路就发生改变,变成从一条相线流向另外2条相线,而因为接入有很多单相设备(家庭都是单相),所以每一相的负荷很难做到相等,中性点就发生了漂移,单相设备承受的电压就发生了改变。
为方便解说,现举特例如下:有一三相四线制电路如(图1)所示,l1设为a相,接了1台电功率1000瓦的白炽灯r1;l2设为b相,接了1只电功率100瓦的白炽灯r2;l3没接电器。在此情况下,由于有总零线的存在,r1和r2都分别承受220v的相电压,可以正常照明。
当总零线n在(图2)1处断开时,相当于a相和b相之间的uab=380v的线电压加在了r1和r2通过零线形成的串联电路上。注意:串联电路上流过的电流i处处相等, 下面计算在此串联电路上r1和r2分别承受的电压数值。根据i=v/r ; n=iv=v平方/r; r=v平方/n r1的电阻=v平方/n=220平方/1000=48.4Ω
r2的电阻=v平方/n=220平方/100=484Ω
串联电阻=r1+r2=48.4+484=532.4Ω
串联电流=v/r=380/532.4=0.714a r1承受的电压=ir=0.714×48.4=34.6v
r2承受的电压=ir=0.714×484=345.6v通过计算可知:电功率较小的100瓦的白炽灯将承受345.6v的电压,远远超过了其额定电压220v,所以该电路中的总零线断开后100瓦的白炽灯将很快烧毁。
注:家里用的零线是分支零线,不是总零线,断了分支零线就断了回路,电器就不能工作,但是家里的分支零线断了会造成零线上也带上电压,还是有危险的。