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：
对于中性线支【zhī】线【xiàn】来【lái】说，流【liú】过【guò】中性线的电流与相线电流大小相等方向相【xiàng】反。
我们再【zài】来看图1。图1中的中【zhōng】性线发生了断【duàn】裂，于【yú】是在断【duàn】裂点的前方，中【zhōng】性线的电压依旧【jiù】为零，但【dàn】断裂点【diǎn】的后方若三相平【píng】衡时，它【tā】的电压为零;但若三【sān】相不平衡，则断【duàn】裂【liè】点后方的中性线电压会上升，最【zuì】高会【huì】升到相电压【yā】。
事实上，只要【yào】三相不平衡，尽管【guǎn】中性线【xiàn】并未断裂，中【zhōng】性线的电压也【yě】会【huì】上升。
我们看图2和图3：
系统接地的意义有两个：
第一个意义：系统接地使得变压【yā】器的中性线【xiàn】的【de】电位被【bèi】强【qiáng】制性地钳制在大地【dì】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【dé】注意的是：图2中的N线因为有【yǒu】了工作接地，所以它的符号也【yě】变了，变【biàn】成【chéng】PEN，也就【jiù】是通【tōng】常所【suǒ】说的零线。
零线，它的准确名称是保护中【zhōng】性线。在【zài】这里，保护【hù】优先于【yú】中【zhōng】性线功能【néng】。
通过【guò】前【qián】面的论述我们已经知道【dào】，若零线断【duàn】裂，由【yóu】于零【líng】线具有【yǒu】中性线功能，所以断裂点后部的零线电压【yā】可能会上【shàng】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【zhōng】采取多【duō】点接地的【de】方法，以避免出现零线断裂点后部电【diàn】压上【shàng】升的【de】情况。
注意，图2对应【yīng】的接地【dì】系统叫做TN-C，而图3对应的接【jiē】地系统【tǒng】叫做【zuò】TN-C-S。
我们来看图4：
正常运行【háng】时，我们看到，用电设备的外壳根本就不【bú】会有【yǒu】任【rèn】何电【diàn】流流过【guò】。
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。
我们首先遇见的是外壳接地电阻【zǔ】有多【duō】大【dà】这个基础参数。在【zài】国家标准GB50054《低压配电设计【jì】规【guī】范》中，把外壳接地后【hòu】的电阻以及【jí】地网电阻合【hé】并【bìng】叫做接地【dì】极电阻，并规【guī】定它的值不得大于4欧。但【dàn】在工程上，一般认为接地极电阻【zǔ】为0.8欧。
其次，我们【men】需要知【zhī】道零线电【diàn】缆的电阻是多【duō】少【shǎo】。这个值可以根据【jù】具体线路参数来【lái】考【kǎo】虑。方便【biàn】起见，不妨先规定这条零线电缆的长度【dù】是100米【mǐ】，电缆芯【xīn】线截面是【shì】16平方毫米，它的工作温度是30摄氏度，则它的电阻【zǔ】为：
有了这两个数据，我们就可以来进行实际计算了。
我们看图【tú】4的【de】下【xià】图，我们发现当L3相【xiàng】对用【yòng】电设备【bèi】的【de】外壳短路时，零线中有【yǒu】电流流过【guò】，地网中也有电流流过。
注意到零线电阻和地网电阻其实是并联的，按照中学的【de】电学物【wù】理知识，我们知道【dào】并【bìng】联电路的【de】电流与【yǔ】电阻【zǔ】的【de】阻值成【chéng】反比，也即：
由【yóu】上【shàng】面的【de】公式可以看到，地网电流与【yǔ】零【líng】线电阻和地网电阻的比【bǐ】值【zhí】有关。我们【men】把接【jiē】地极电阻按【àn】4欧取值，把具体参数代入，得到地网电流为【wéi】：
用电设备的外壳发生碰壳【ké】故障后，地网电流【liú】如【rú】此之小，与零线电【diàn】流相比，几乎可以忽【hū】略不计，那么用【yòng】电设【shè】备的【de】外壳【ké】带电将长期存在。如此一来【lái】，必然【rán】会出现【xiàn】人身伤害事【shì】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【tǒng】接地(工作接地))指【zhǐ】的是电力变压器【qì】中性点接【jiē】地，用T来【lái】表示，没【méi】有【yǒu】就用I来表示。
什么叫做保护接地?
保护接地【dì】指的是用电【diàn】设备的外【wài】壳直接接地，用T表【biǎo】示。若【ruò】外壳接【jiē】到来【lái】自电源的零线【xiàn】或【huò】者地线，则用N表示。
什么叫做接地形式?
接地【dì】形式有三种，分别是【shì】TN、TT和IT。TN下又【yòu】分为TN-C、TN-S和【hé】TN-C-S。
第一幅图：TN-C接地系统和TN-S系统
图中左上【shàng】角就【jiù】是变压器【qì】低压侧【cè】绕组，我【wǒ】们看到它引出了三条相线L1/L2/L3和一条【tiáo】PEN零线。注意【yì】到零线的【de】左侧有两次接地，第一【yī】次在【zài】变压器的中性【xìng】点【diǎn】，这叫做【zuò】系统【tǒng】接地，第二次在中间【jiān】某处，叫做重复【fù】接地。重复接地的意义就是防止【zhǐ】零线断裂后【hòu】其后部零【líng】线的电压上升。
值得注意的【de】是负载。我们【men】看到中间的【de】负载PEN首先引到外壳【ké】，然【rán】后再引到【dào】零线接【jiē】线端子。这说明，零线PEN是保【bǎo】护优先【xiān】的。也因此，零线的【de】准确名称是保护中【zhōng】性线【xiàn】。
下图是TN-S系统：
注【zhù】意到TN-C-S的-S侧负载的【de】外壳是接在PE线上的，而TN-C-S的-C侧则【zé】是【shì】接【jiē】在PEN线上，因此前者是【shì】保护【hù】接地【dì】，后者【zhě】是保护接零。两者相【xiàng】比，零线不【bú】能中断，而PE线同样也不能中断。
在居【jū】家配电系统和学校、企事业【yè】单位配电系统中【zhōng】，TN-C-S非【fēi】常【cháng】普遍。
第三幅图：TT接地系统
从符号【hào】代码【mǎ】看，TT接地系统【tǒng】有系统接地，但它的【de】保护接地采取直【zhí】接接地的方式【shì】实现的。
值得【dé】注意的是【shì】：我们在前面已经描述过了【le】，当发生单相接地故障时，流经【jīng】地网的电流实际【jì】上【shàng】只有N线电流的6%左【zuǒ】右。因此，TT系统下发生的单相接地故障电【diàn】流相对【duì】TN要小得【dé】多。
现在我们来对比TN系统和TT系统的异同点：
1.对于TN系统和TT系统来【lái】说，由【yóu】于首字母都【dōu】是T，说明这两个系统都有【yǒu】系统【tǒng】接地【dì】;
2.由于TN系统的【de】N线与PE线在系【xì】统接地处或者【zhě】重复【fù】接地处是连在【zài】一起的，PEN则【zé】完全【quán】合并在一起，而用电设备的外壳直接与PE或者【zhě】PEN连在一起，因此发生【shēng】单【dān】相接地故障时，故【gù】障电流会【huì】比【bǐ】较大，近【jìn】似【sì】于相【xiàng】线对【duì】N线【xiàn】的短路。所以，TN系统又叫做大【dà】电流接【jiē】地【dì】系统;
TT的系统接【jiē】地与【yǔ】保护接地【dì】完全【quán】独立，单【dān】相接地故障电流要返【fǎn】回电【diàn】源，必须通【tōng】过地网，并且电流较小。所以，TT系统又叫做小电流接【jiē】地【dì】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【dì】放大接地电流，使得【dé】用电【diàn】设备的前接断路器【qì】可以执行过电【diàn】流保【bǎo】护操作，这【zhè】就【jiù】是具有大接地电流的TN系统。
2.加装漏电保护装置RCD
我们来看图5：
当【dāng】用电设【shè】备发【fā】生碰【pèng】壳事故后，PE线【xiàn】的电【diàn】阻当然小于地网【wǎng】电阻，并且PE的最前端还与【yǔ】N线相连，接地电流被放大【dà】到接近相【xiàng】对N的【de】短路电流，则【zé】距【jù】离用电设备【bèi】最近的上游断路器会执行【háng】过电流跳闸保护。
图5中，我们还看到从二级【jí】配电用【yòng】四芯电缆引了三条【tiáo】相线和N线【xiàn】到负【fù】载侧，PE线被切断了，而用【yòng】电设备的外壳直接接地。于是【shì】当【dāng】用【yòng】电设备【bèi】发生碰壳事故【gù】后，接地电【diàn】流【liú】只能通【tōng】过地网【wǎng】返回电源。此接地方式属【shǔ】于TN-S下的【de】TT接地系统。
由于TT下通过地网【wǎng】的【de】接地电流很小【xiǎo】，所以IEC和【hé】国家标准【zhǔn】都【dōu】规定了必须安装漏电【diàn】保【bǎo】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。
