一文知道控制接线中地线和中性线的区别

了解接地与中性线的比较或对比，以及为什么这种布线对于工业设施中的控制柜和其他布线需求很重要。

对于许多机械工程师和工业技术人员来说，接地和连接的话题可能会令人困惑，即使他们在该领域拥有相当丰富的经验。接地和电缆知识以各种方式使控制领域的工程师受益。了解许多系统的电线和电缆非常重要，包括变频驱动器、交流电机和驱动系统。

与地线有关的法规和规范有很多，因此它是一个重要的话题。中性和接地通常有一些关系，因此会进一步混淆主题。本文将对比这两种导体，并在适用时描述一些类似的功能。

中性线和接地线的区别

电力总是涉及电源和负载之间的电流传输，这意味着必须有一根电线来发送电力，而另一条用来返回电力。

但是，大多数适当的住宅和工业电路都包含第三根电线（或第四根，甚至第五根，在三相电路的情况下）。对于那些不了解它们存在的全部目的以及如何使用它们的人来说，这最后一根线，即接地线，是一个特别令人困惑的话题。

与其建立本文中的要点，不如先描述几个要点，然后再进一步解释。

地线承载故障电流，这意味着在没有故障的完美世界中，接地是不必要的。

接地是与中性线的冗余连接，可在发生这些故障时承载电流。

地线必须至少与相应分支电路中最大的电线一样大。

本文将解开这三点中的每一个，并解释接地与中性线的比较或对比。

地线和故障电流

几乎总是可以安全地假设每个正确接线的设施内的电路和设备之间将互连绿色或裸铜接地线。

这些地线可能包含在插头中，就像家用交流插座上的第三个圆形插脚一样。在其他一些情况下，永久性电线将“粘合”到工业建筑内的控制面板和金属设备结构上。

这种永远存在的连接的原因是为了确保如果任何时候，由于任何原因，“热”通电导线磨损、松动或断裂并接触金属表面，电流会立即返回电源控制板。该电流仅在出现故障时才会出现在地线中，因为在正常情况下，热线不应该接触设备。因此，它被称为“故障电流”。

如果我们能确保不会出现故障电流，那么地线就没有必要了，只是很贵。实际上，故障电流很少见，因此接地线的使用并不频繁。在需要时，它可以挽救生命。

如果没有通过地线返回的返回路径，那么如果热线松动，金属设备就会通电。高压将为金属部件供电，直到不幸的技术人员触摸设备并立即触电或触电。接地不是建议；这是有必要的。

接地和中性线是冗余导体

交流系统中中性线的目的是与“热”线一起为电子进出原始电源提供路径。在单相系统中，中性线至关重要。移除这条线会造成开路，并且无法为负载供电。

在三相系统中，三个不同的“相”线将以分布式方式共享电流，并且可能不需要中性线。电机就是这种类型的系统的一个例子，它具有三相线并且没有中性线连接。

在这两个系统中的任何一个中，都将存在接地线。线路和零线直接连接到负载设备，它们的设计目的是承载额定负载电流，仅此而已。99.9%的使用寿命，地线将闲置不用。

在“接地故障”的罕见情况下，地线必须将电流带回电源。电流是由1-ph中的线路/中性线设置还是由3-ph系统中的三条线路承载都没有关系。同样，地线必须能够将电流带回源头。

那个来源在哪里？通常，电源是住宅系统中的主断路器面板或返回到较大三相系统中分支电路的电源，只要该分支中有断路器或熔断器组件即可。

接地线的目的首先是在发生故障时去除金属设备上的存储电压，但最终强制断开或断开保险丝/断路器，从而使电路断电并允许安全故障排除。

地线必须是大直径

如果接地线的目的是在发生故障时允许断路器或保险丝打开，则应不惜一切代价避免额外的电阻。

如果电路中的电阻稍微过大，过流装置可能不会打开，那么您就会出现永久性危险故障。在某些情况下，绝缘击穿仅允许少量电流接地，但这并不是接地的最坏情况。我们必须考虑全电源电流从断线导体流向地面的情况。

为确保最小的额外电阻，地线应至少与电源和返回导体一样大。在大多数情况下，制造商规格将提供有关接地导体的指导。不仅是电线的尺寸和材料，还有将电线与金属接合的确切程序。

接地导体对于安全和故障排除当然很重要。根据经验，您可能知道某些家庭电路，特别是在较旧的房屋中，没有地线。这些电路本质上不太安全，因此我们不喜欢遇到它们。

如果不能升级，通常允许它们存在，但不能在新建筑中存在。这些电路在发生故障时无法使断路器跳闸，而且它们可能很危险，尤其是在水附近。