很多人对零线的认识是错误的，究竟零线、地线的原理是什么?
我们先来看图1：
交流电压的表达式为：
对于【yú】中性线支线【xiàn】来说，流过中性线的电流与相线电【diàn】流【liú】大小【xiǎo】相等方向相【xiàng】反。
我们【men】再【zài】来【lái】看【kàn】图【tú】1。图1中的中性线【xiàn】发【fā】生了断裂，于是在断裂点的前方，中性线的电压依旧为零，但断裂【liè】点【diǎn】的后方若三相平衡时，它的【de】电压为零;但若三相不平衡【héng】，则断裂点后方的中【zhōng】性【xìng】线【xiàn】电压会上升【shēng】，最高【gāo】会升【shēng】到相电压。
事实上，只要三相不平【píng】衡，尽管中性线并未断裂，中【zhōng】性线【xiàn】的电压也【yě】会上【shàng】升。
我们看图2和图3：
系统接地的意义有两个：
第一【yī】个意义：系【xì】统接地使得变压器【qì】的中性线的电【diàn】位被强【qiáng】制性地钳【qián】制在大【dà】地的零点位。
第二个意义：给系统的接地电流提供了一条通道。
值得注【zhù】意的是：图2中的N线因为有了【le】工【gōng】作接地，所以它的【de】符号也变了【le】，变【biàn】成PEN，也就【jiù】是通常【cháng】所说的零线。
零【líng】线【xiàn】，它的准确名称是保护中性线。在【zài】这里，保【bǎo】护优先于中【zhōng】性线功能。
通过【guò】前面的论【lùn】述我们已经知道，若零线断【duàn】裂，由【yóu】于零线具有中性线功能，所以断裂点【diǎn】后【hòu】部的零【líng】线电压可能【néng】会【huì】上升。
同理，我们可以看到零线断裂点后部的电流也与三相不平衡有关。
再看图3，我们发现零线PEN中采取多点接地的方法，以避免出现【xiàn】零【líng】线断【duàn】裂【liè】点后【hòu】部电压【yā】上升的情况。
注意，图2对应的【de】接【jiē】地【dì】系统叫做TN-C，而图【tú】3对应的接【jiē】地【dì】系统叫做TN-C-S。
我们来看图4：
正常运行时，我们【men】看到，用电设备的【de】外【wài】壳根本就不会有【yǒu】任何电流【liú】流过。
现在，我们来分析L3相对用电设备的外壳发生碰壳事故的情况。
我们【men】首先【xiān】遇见的是外壳接地电阻有多大这个【gè】基础参数。在国家标【biāo】准GB50054《低压配【pèi】电设【shè】计规范》中，把【bǎ】外壳【ké】接【jiē】地后的【de】电阻以及地网电阻合【hé】并叫做接地极电【diàn】阻，并规【guī】定它的值不得大于4欧。但在工程【chéng】上，一般认为接地极电阻【zǔ】为0.8欧。
其次，我们需【xū】要知【zhī】道零线电缆的【de】电阻【zǔ】是多少。这个值可以根【gēn】据具【jù】体线路【lù】参数【shù】来考虑。方便起见【jiàn】，不妨【fáng】先规定这【zhè】条零线电缆的长度是100米，电缆芯线截【jié】面是16平方毫米【mǐ】，它的【de】工作温度【dù】是30摄氏度【dù】，则它的电阻为：
有了这两个数据，我们就可以来进行实际计算了。
我【wǒ】们看图4的下图【tú】，我们发现当L3相对用【yòng】电设备【bèi】的外壳短【duǎn】路时【shí】，零【líng】线中有电【diàn】流流过，地网中【zhōng】也有电流流过。
注意到零线【xiàn】电阻和【hé】地网电阻其实是并联的【de】，按照【zhào】中学的电学物【wù】理【lǐ】知识，我【wǒ】们【men】知【zhī】道并【bìng】联电路的电流与电阻的阻值成反比，也即：
由【yóu】上面的公式可以【yǐ】看到，地网电流与零线电阻和地网电阻的比值【zhí】有关。我们【men】把【bǎ】接地【dì】极【jí】电阻按4欧取值【zhí】，把具体参数代入，得到【dào】地网电流为【wéi】：
用电设备【bèi】的外壳发生碰壳【ké】故障后【hòu】，地网电流【liú】如【rú】此之小【xiǎo】，与零线电流【liú】相比，几乎可以【yǐ】忽【hū】略不计，那么用电设备的外壳【ké】带【dài】电将长期存在。如此一来，必然会出【chū】现人身伤害事故【gù】。
那么，在实际接线中，我们是如何来保护人身安全的?
下面给大家普及一些基本概念：
什么叫做系统接地或者工作接地?
系统接【jiē】地(工作接地))指的是电力变压器中性【xìng】点接地，用T来【lái】表示，没有就用I来【lái】表示。
什么叫做保护接地?
保护接地指的是用电设【shè】备的外壳直【zhí】接接【jiē】地，用T表示。若【ruò】外壳接【jiē】到来自【zì】电【diàn】源的零线或者地【dì】线，则用N表示。
什么叫做接地形式?
接地形式有三种【zhǒng】，分【fèn】别是【shì】TN、TT和【hé】IT。TN下又分为TN-C、TN-S和TN-C-S。
第一幅图：TN-C接地系统和TN-S系统
图中左【zuǒ】上角【jiǎo】就是【shì】变【biàn】压器低压侧绕组，我们看到它【tā】引【yǐn】出【chū】了三条相线L1/L2/L3和一【yī】条PEN零线【xiàn】。注意到【dào】零线【xiàn】的左【zuǒ】侧有两次【cì】接地【dì】，第一【yī】次【cì】在变压器的中性点，这叫做系统接地，第二次在中间某处，叫做重复接地。重复接地的意义【yì】就是防止零线断裂后其后部零【líng】线【xiàn】的电压上升。
值得【dé】注意的【de】是负载。我们看到中间的【de】负【fù】载【zǎi】PEN首先引到外壳【ké】，然后再引到【dào】零线接线端子。这说【shuō】明，零线PEN是保护优先的。也因此，零线的准确名称【chēng】是保【bǎo】护中性线。
下图是TN-S系统：
注意到TN-C-S的-S侧负载的外壳是接在PE线【xiàn】上的，而TN-C-S的【de】-C侧则是接【jiē】在PEN线上，因此前【qián】者是保【bǎo】护接地，后者是【shì】保护接零【líng】。两【liǎng】者相【xiàng】比，零线不能中断【duàn】，而PE线同样也【yě】不能【néng】中【zhōng】断。
在居家【jiā】配电系统和学校、企【qǐ】事业单位【wèi】配电系【xì】统【tǒng】中，TN-C-S非常普【pǔ】遍。
第三幅图：TT接地系统
从符号代码看，TT接地系统有系【xì】统【tǒng】接【jiē】地，但它的保【bǎo】护接地【dì】采取直【zhí】接接地的方式实现的。
值得注意的是：我们【men】在【zài】前面已经【jīng】描述【shù】过【guò】了【le】，当发生单相接地故障时，流【liú】经地网【wǎng】的电流实际上只有N线电流的6%左右。因此，TT系【xì】统下发生的单相接地故障电流相【xiàng】对【duì】TN要小【xiǎo】得多。
现在我们来对比TN系统和TT系统的异同点：
1.对【duì】于TN系统和【hé】TT系统来说，由于首字母都是T，说明这两【liǎng】个系统【tǒng】都有系统接地;
2.由于【yú】TN系统的N线与PE线在系统接地处或【huò】者【zhě】重【chóng】复接地处是连在一【yī】起的，PEN则【zé】完全合并在【zài】一【yī】起，而用电设【shè】备【bèi】的【de】外壳直接与PE或【huò】者PEN连在一起，因此发生单相接地故障时【shí】，故障电流会比较大，近似【sì】于【yú】相线对N线【xiàn】的【de】短路。所以，TN系统【tǒng】又【yòu】叫做大电【diàn】流接地系统【tǒng】;
TT的系统接地与保护【hù】接地【dì】完全独【dú】立，单相接【jiē】地故障电流要返【fǎn】回电源，必【bì】须通过地网，并且电流较小。所以【yǐ】，TT系统又叫做小【xiǎo】电流接地系统。
有了接地系统的解释，我们就可以回答问题了。
1.适当地放大接地电流
适当地放大接地电流【liú】，使得用【yòng】电设备的【de】前接【jiē】断路器可以执行过电流保【bǎo】护【hù】操作，这就是具【jù】有大接地电流的TN系【xì】统。
2.加装漏电保护装置RCD
我们来看图5：
当用电设【shè】备发生碰壳事故后【hòu】，PE线【xiàn】的电【diàn】阻当然小于地网电阻，并且PE的【de】最前端还与N线【xiàn】相连【lián】，接【jiē】地电流被【bèi】放大到接近相对N的短路电【diàn】流，则距离【lí】用电设备最【zuì】近【jìn】的上游断路器会执行过电流跳【tiào】闸保护。
图5中【zhōng】，我们还看到从二【èr】级配【pèi】电【diàn】用四芯电缆【lǎn】引了【le】三条【tiáo】相线和N线到【dào】负载侧，PE线被切【qiē】断了，而【ér】用【yòng】电设备的外壳直接【jiē】接地。于是当用电设备发生碰壳事故【gù】后，接地电流只能通过地网返回电源。此【cǐ】接地【dì】方式属于TN-S下【xià】的TT接地系统。
由【yóu】于TT下通【tōng】过地网的接【jiē】地电【diàn】流【liú】很小，所以IEC和【hé】国家标准都规【guī】定了必须安装漏电保护装置RCD。
RCD的原理如下：
RCD的动作电流可以在30毫安以下，有效地保护了人身安全。
