零线火线地线知识扫盲
目录
- 1、零线火线地线以及相线概念
- 2、零线无电压？为什么会有零线电流？
- 3、什么是零序电流？
- 4、交流电的有效值
- 5、交流电到单片机直流电源供电的转化
- 6、正向/反向 有功/无功
1、零线火线地线以及相线概念
零线N：变压器二次侧中性点（N）引出的线路，与相线（L）构成回路，对用电设备进行供电。通常情况下，零线在变压器二次侧中性点（N）处与保护地线（PE）重复接地（PEN），起到双重保护作用。
火线L：电路中输送电的电源线。
地线PE： 不用于工作回路，只作为保护线。利用大地的绝对“0”电压，当设备外壳发生漏电，电流会迅速流入大地，即使发生PE线有开路的情况，也会从附近的接地体流入大地。（从变压器中性点接地后引出主干线并每间隔20-30米重复接地）
A. B. C是代表三相电.也就是三根火线.家里用一般用单相电也就是A B C 任何一相在有一根零线就是220伏电源.
当三相不平衡时，零线会有电压，零线无电压一般是指零线对地电压（参考点位为0V），在三相四线供电中，若三相负载完全对称平衡，那么用户端零线N对地电压为0V，即为变压器中性点接地电位，此时零线中没有电流通过。如果三相不对称，三相电流就不平衡，这时零线中就有电流通过了，用户端零线N对地有电压，即Un≠0，其大小与三相负载不平衡程度有关。
相线：在任何一个电路中，电路不工作时，线上有电压的线叫做相线，线上无电压的线叫做中性线，在单向电路中，为了更形象，为相线和中性线又起了别名，叫做火线和零线。因此火线等于相线，中性线等于零线。
三根相线彼此之间的夹角为120°，三根相线彼此之间的电压是380V，它们有一个共同的交点，这个交点叫中性点，中性点与任意一相线之间的电压为220V，由中性点引出的线叫中性线。
电路需要形成一个完整的环，才能使用，因此，在只使用一根相线的单相电路中，必须要有零线才能正常工作，二使用三根相线的三相电路中，不需要使用零线，也能是电器正常工作，三相电路中的零线通常是保护接零用的。
2、零线无电压？为什么会有零线电流？
其实零线有无电压是相对而言的，就比如说今天气温是零度，你不能说今天没有气温吧？零线并非没有电压，没有电压是对地没有电压，对于相线而言零线是220v电压的，零线与相线只要构成回路就有电流流过，有电压不一定有电流但是有电流就一定有电压，然而为什么说人触碰零线一般不会触电呢？这是因为实际上导线也有电阻，在电流回路上就会产生压降，一般几V到十几伏不等，对于交流电而言电压在60v以下是安全的，不会发生触电危险，这就是导致有人说零线没有电压的原因。但是要是零线在与人的接触点后面断开了，这时候电压就是立刻升高到220v，电压驱动电流通过与人的接触点将人和大地构成回路就发生零线触电了。
理论上讲零线有电流没有电压：
打个比方：就比如说我们用的自来水，水在水管里的时候是有水压的，当我们把水管里面的水释放出来以后，水滴就不存在水压了，都转换为动能输出了，当动能消耗完成，不会消失，会留到江河湖海中，最后转化为气体回来再供我们使用，形成一个回路，那么这个江河湖海的功能就相当于零线的作用，他把电子送回到变压器的中性点，通过变压器线圈回到火线里面形成回路，中性点是和大地相连的，所以电子也是可以通过大地回到变压器中性点进行循环，家庭电路中零线与大地连接，没有电压，但是零线有电流，在没有漏电发生时，零线的电流与火线的电流一样大。
3、什么是零序电流？
零序电流：当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电流，即零序电流） 。
（注：相量和定义 在交流电路中，两个电流不但有其大小的标量，电流标量之间还存在夹角，这样的电流是不能简单的相加的，两个存在夹角的电流要相加，就要采用相量和的方法相加）
4、交流电的有效值
有效值在相同的电阻上分别通过直流电流和交流电流，经过一个交流周期的时间，如果它们在电阻上所消耗的电能相等的话，则把该直流电流（电压）的大小作为交流电流（电压）的有效值，正弦电流（电压）的有效值等于其最大值（幅值）的1/√2，约0.707倍。在正弦交流电流电中根据热等效原理，定义电流和电压的有效值为其瞬时值在一个周期内的均方根值。
5、交流电到单片机直流电源供电的转化
对于半导体电子电路的供电，几乎没有例外，都采取直流供电。如若采用交流供电，则必须先行整流滤波，变成稳定的直流电压后再给电路供电。交流电源经过整流滤波得到直流电源，然后再经过三端稳压器（直流稳压电源）变换，得到合适的直流工作电压供电路使用。利用这套方法，不管是家用电器也好，是工业控制器也好，甚至连我们手上正在使用的手机以及类似的电子设备，它们内部的供电都是直流电。当然，对于移动的电子设备，其内部要配套可充电的电池，以实现工作的连续性和稳定性。（参考文献）
在某些领域交流电比直流电的应用更加广泛：1、交流电的电压变换通过变压器实现，比直流电更加容易；2、交流电驱动的三相鼠笼式电动机结构简单、性能稳定且工作可靠，比直流电动机更容易控制，得到广泛的运用，由此促进了交流电的广泛运用；3、交流电驱动的照明灯具，例如日光灯，使用非常普遍，比直流电驱动的照明灯具要方便得多，这也是交流电被广泛使用的原因之一。
6、正向/反向 有功/无功
6.1 有功、无功的概念（参考文献）
大家都知道电能可以用来转化各种能量。例如可以通过电磁炉转化为热能，通过电灯转化为光能，通过电机转化为机械能等，这些转换过程中消耗的电能称为有功电能。有些电器装置在做能量转化时得先建立相应的转化环境，例如变压器、电机等需要建立磁场才能进行能量转化，其它电器可能还需先建立电场才能进行转化，这种情况下所需的电能称为无功电能。有功总电量就是所实际消耗的电能，无功总电量就是无功量（功率因数）。
6.2 正向、反向的概念
电表的正向、反向是与电能的受送相关，正向就是指用户接受系统的电能，反向则是指用户发电向系统输送电能。
出现反向有功电量一般有下面几外原因：
- 该用户是电厂，在电厂发电时，有功功率向外传送；
- 用户内部有发电设备，在某一瞬间，发电功率大于其用电功率，有功功率向外传送了；
- 在停电的瞬间，有些大设备一时停不下来，变成了发电机，有功功率向外传送了；
- 电能表接线错误。
对于电能表的日冻结电量而言，户表一般反向有功电量等于零，一般电表接反了（电流是负值）或者像光伏表此类发电设备才会出现反向有功电量有数值的情形，此类设备当天的用电量要把正向有功电量和反向有功电量相减。
LTU的交采相当与一个三相表，当现场环境下的电流互感器卡反了，正向有功电量就不会累加了，反向计量就会增多，但是不会出现负值的情况。正向有功和反向有功都是电能表上的示值，只是如果互感器接反了的话交采上的正向有功电量就不会在增加而反向有功电量会增加。
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