一文搞懂相线、中性线、火线、零线的区别和联系

来源：建筑安全技术、南通二建苏州分公司如有侵权，请联系删除在任何一个电路中，电路不工作时，线上有电压（俗称带电）的线，叫做相线，线上无电压的线，叫做中性线。在单相电路中，为了更形象、更好理解，为相线和中性线又分别起了两个别名，叫做火线和零线。因此，相线=火线，零线=中性线。

来源：建筑安全技术、南通二建苏州分公司

如有侵权，请联系删除

在任何一个电路中，电路不工作时，线上有电压（俗称带电）的线，叫做相线，线上无电压的线，叫做中性线。
在单相电路中，为了更形象、更好理解，为相线和中性线又分别起了两个别名，叫做火线和零线。因此，相线=火线，零线=中性线。

相线很好理解，发电厂出来，电能输出，就是靠相线。在三相电路中，三根相线彼此之间的夹角为120°，三根相线彼此之间的电压为380V。它们有一个共同的交点，这个交点叫做“中性点”。中性点与任一相线之间的电压为220V（三角函数计算得出）。由中性点引出的线，就叫做“中性线”。

因此，额定电压为380V的电器，使用三根相线；额定电压为220V的电器，使用一根相线。

这里就出现了一个问题，电路需要形成一个完整的环，才能正常使用。因此，在只使用一根相线的单相电路中，必须要有零线才能够正常工作。而使用三根相线的三相电路中，不需要使用零线，也能使电器正常工作（三相电路中的零线，通常是保护接零）。

此时则会出现一个疑问——既然两个相线之间的电压就是380V，那为什么还要同时使用三根相线呢？

这是因为，两根相线只有在二者之间的夹角为120°时，电压才是380V。而如果这两根相线之间的夹角发生了变化，电压就会随之改变。而如果使用了三根相线，它们之间的结构就要稳定得多（三角形的稳定性）。

因此，虽然两根相线也能够使额定电压为380V的电器正常工作，但通常不会这样使用。

中性线和地线都需要接地
中性线（零线）接地，这一说法事实上是错误的。准确的说法应该是中性点接地。

接地的方式
无论是中性点还是地线，它们的接地方式都是相同的。
接地方式有很多种，最常见的是用扁钢焊接成一个“工”字型，埋入1m深的坑内。再向坑内撒入盐水，然后在坑内的扁钢上焊接一根垂直的扁钢，伸出地面。这根扁钢与地线或中性点连接，完成接地。

零线和地线的区别
既然二者都需要接地，那它们之间有什么区别呢？
地线的结构是比较简单的，一端连接接地装置，另一端连接用户。它的作用比较单一，就是为了防止用电器的外壳带电。用电器一旦发生漏电，外壳上的电流，会通过地线流向大地，从而减少对人体的伤害。
而中性线属于工作线路，电流可以通过中性线，直接回到电厂。同时，还有以下作用。

中性点接地的作用
一旦发生相线接地（漏电后与大地接触等事故），由于中性线与大地连接，就会产生较大短路电流，促使保护装置（熔断器、断路器等）迅速切断电路，避免更严重事故产生。
同时，中性点接地后，可以保证中性线上的电位与大地相同，将中性点锁定为零电位。这样就会避免发生中性点偏移，改变相线间的夹角，造成三相电压不平衡。

风平浪静02

2020年09月22日 12:24:51

2楼

普及一下电工基础知识；

关于三相交流电的中性点位移：

三相交流电系统，可以等效成如下原理；

原理图123.jpg

可以用两点间电位公式求得： UNn=ΣEG/G；E 为电源电压，我们暂且认为电源电压是对称的，G=1/R 为负载电导，Ga=Gb=Gc，Gn=0 ，(中性线断开）；

UNn=ΣEG/G=（ EaGa EbGb EcGc ）/Ga Gb Gc 0

=G （Ea Eb Ec ）/3G ；

∵ 三相电源对称，Ea Eb Ec=0, ∴ UNn=0；中性点电位没有位移。

如果负荷不对称， Ga=Gb，Gc=2Ga，则

UNn=（ EaGa EbGa Ec×2Ga ）/Ga Ga 2Ga 0

=Ga（Ea Eb 2Ec ）/4Ga

=Ga（-Ec 2Ec ）/4Ga

=（1/4）Ec ；中性点位移电压就是（1/4）Ec 。

如果把中性线连上，而且忽略中性线电阻，Rn=0, Gn=∞ ；

UNn=（ EaGa EbGa Ec×2Ga ）/Ga Ga 2Ga ∞

=Ga（Ea Eb 2Ec ）/∞ ；因为分母无穷大，分数等于0 。

UNn=0 ；说明只要保证中性线电阻尽可能地小，就能限制中性点位移电压。与变压器中性点接地毫无干系。中性点接地是不可能避免中性点偏移电压的。希望不要再去传播，中性点接地可以避免中性点电压位移了，这是没有根据的。

三相交流电三个线电压构成一个等边三角形，中性点可以在等边三角形内任意移动，不会影响线电压的大小。相与相之间角度变化，是相电压幅值引起的，不会引起线电压变化，线电压之间的初相位120°也不会变化。线电压变化与中性点位移无关，不再这里遨述。

采用两相380V用电，那是太多了。比如，380V电焊机、热水器、空调等等。电力牵引机车，都是接在两相之间负荷轮流工作的。以后单相变压器也是接在两相之间的负荷。

千万不要搞一点接地，把PE引向用户，这个不是 TT 系统。因为超过一定距离人就不站在PE导线上了，站在4欧姆接地电阻下面，刚好站在变压器接地电阻和保护接地电阻中间，得到110V分压。人体电阻与接地电阻并联，4：2000，如果接地电流有15A以上，人就危险了。

也不是中性线需要接地，而是变压器中性点需要接地，连累中性线接地了。主次不能颠倒的，否则就会混乱。比如，现时保护导体（PE）不是与变压器中性点连接，而是与中性点接地的接地体连接，导致中性点接地引下线通过故障电流。这样既降低保护的灵敏度，也给变压器中性点接地构成不利因素。

如果变压器中性点不接地，不要说碰触中性线没问题，就是碰触相线也是安全的。

风平浪静02

2020年09月24日 17:48:07

3楼

再普及一下“大地绝对零电位”概念:

第一，参考电位是一个相对值，没有什么绝对零电位。

第二，从宏观上分析，地球是一个导体。进出地球电荷的和为零。所以，有流进大地的电流，一定有流出大地的电流，同一时间进出电流和为零。因为研究地球电离层和航天器需要，世界上以大地作为统一的参考点，大地零电位还是需要的。

第三，变压器中性点对地电压一定是220V，不接地有可能是380V，这对于低压配电系统运行来说，根本没有关系。即使不能钳制在220V。220V和380V对于用电安全也没有本质的区别。对于安全用电来说，接地比不接地更危险。因为低压配电系统对地分布电容很小，在这个回路中的电流不至于伤害人身。如果接地，接地电流是通过接地构成回路，回路阻抗较小电流就大，对人身的伤害是很大的。再说，电气外露可导电部分接地，也不存在引入大地绝对零电位概念。防间接接触的目的主要是限制危及人身的电流通过人体。负荷侧接地原理是，因为人在地上活动，可能电流会经过人体→大地→电源构成回路（变压器中性点接地回路阻抗小，不接地回路阻抗很大），如果能用导线替代人通过电流，则通过人体电流就会减少，这就是法拉第笼子原理。

参考下图；

接地21副本 (1).jpg

那么起这个法拉第笼子作用的是导线，而不是大地。离开接地极一定距离，短接人体的导线电阻就会增大，法拉第笼子效应就会减小或者失效。中性线对地电压 U=RB×Id 也不是零电位。所以，在这个层面上大地并不是零电位，这个大地零电位对人身安全也毫无意义。

总上述分析，“引入大地绝对零电位。”是没有科学根据的。