淺談PEN線的失效保護
　　 三相四線制的供電系統的保護接零和中性線并用的導線稱PEN線。所謂PEN線失效,就是指PEN線出現了帶電現象,表明供電系統內存在著故障。這些故障包括PEN線斷裂或接頭阻抗過大,電源中性點接地電阻過大或接地引下線開路,相線與地有短路故障等。
　　 一、PEN線失效帶來的危害
　　 1) 用電器具因過壓損壞　當PEN線失效后,單相負載回路中由于負載不對稱引起中性點位移,輕負載的一相電壓就會升高,當超過用電器具額定電壓時其壽命將受到影響,當超過允許最高使用電壓時用電器具即被燒壞。
　　 2) 用電器具因欠壓不能正常工作　當PEN線失效后,重負載的相電壓降低,使用電器具達不到正常出力或照度,日光燈啟動困難,電動機起動電流增大,起動時間延長,如達不到額定轉速會導致線圈發熱燒毀。
　　 3) 容易發生觸電傷亡事故　由于PEN線失效導致單相負載不能工作,容易錯誤判斷設備不帶電而發生觸電傷亡事故。在發生相線接地故障時,PEN線對地電壓上升,對采用保護接零的電器設備的外殼也將帶上危險的電壓,通過PEN線還使危險電壓蔓延,擴大了事故范圍。由于配電變壓器外殼與變壓器的中性點連在一起后再入地,因此在人們無意碰到變壓器的外殼或接地引下線時都會發生觸電。此外,無論在故障的接地點或工作接地點附近,都有可能發生跨步電壓觸電和接觸電壓觸電。
　　 4) 配電變壓器容易被雷擊　配電變壓器的避雷器采用三位一體的接地方法,即避雷器接地引下線、配電變壓器的金屬外殼和低壓側中性點,這三點連接在一起然后共同與接地裝置相連接,其工頻接地電阻要求不應大于4Ω,當接地引下線或接地電阻過大時,避雷器即不能起到避雷作用,雷擊過電壓將損壞變壓器。
　　 二、防止PEN線失效采取的措施及效果
　　 1) 采用重復接地　采用重復接地方便簡單,但不能可靠地使PEN線安全運行。在三相負載不平衡時如果PEN線失效,則供電系統中性點位移,中性點上呈現的電壓即使采用重復接地也只有在負荷很小的特定情況下,中性點才在安全電壓以下。再者由于接地線通常采用鋼鐵材料,而引線及電氣設備的導電部分是采用銅或鋁等良導電材料,在接頭處易發生接觸不良,加之接地裝置的地下部分檢查不便,所以說重復接地對防止PEN線失效有一定作用,但不是最可靠的措施。
　　 2) 嚴格執行IEC中的有關規定　為保證PEN線的機械強度以防斷裂,PEN線用銅芯導線截面不小于10mm²,用鋁芯導線截面不小于16mm²;PEN線必須按可能承受的最高電壓進行絕緣處理,避免產生雜散電流。這些規定對PEN線的安全運行起到一定的積極作用,但屬局部被動性的措施。
　　 三、智能式PEN線的失效保護的應用
　　 智能式接地故障自動保護器,具有體積小(50mm×50mm×60mm),保護容量大,可以與額定電流400A帶分勵脫扣的自動開關、400A的交流接觸器的控制回路相配合,可作配電和三相負載保護用,能使PEN線永不失效,以保障人體和用電設備的安全。主要特點有:
　　 1) 自檢性強　該裝置上所有引出線(信號線、電源線)在運行中不得開路或阻抗過大,否則即自動切斷電源起到全天候監護作用。
　　 2) 靈敏度高　當PEN線對地電壓超過10V時20s內、50V時5s、220V時0.4s內自動切斷電源起監護作用;當三相電壓不平衡超過20%時5s內切斷電源起監護作用;當三相負載缺相運行時5s內切斷電源起監護作用。
　　 3) 具有溫控功能　增加熱敏元件,該裝置具有溫控功能。
　　 4) 結構簡單成本低,安全可靠,抗干擾能力強。
　　 我國每年因觸電引起人員傷亡達千人,其中因PEN線失效造成的間接觸電死亡人數占大多數。電氣事故引起的財產損失以億元計算,因PEN線失效導致用電器具燒毀的例子更多。所以重視PEN線的失效保護具有很大意義。