什么是零序電流？
在三相四線電路中，三相電流的相量和等于零，即Ia+Ib+IC=0如果在三相四線中接入一個(gè)電流互感器，這時(shí)感應(yīng)電流為零。當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時(shí)，回路中有漏電電流流過(guò)，這時(shí)穿過(guò)互感器的三相電流相量和不等零，其相量和為：Ia+Ib+Ic=I(漏電電流）這樣互感器二次線圈中就有一個(gè)感應(yīng)電壓，此電壓加于檢測(cè)部分的電子放大電路，與保護(hù)區(qū)裝置預(yù)定動(dòng)作電流值相比較，如大于動(dòng)作電流，即使靈敏繼電器動(dòng)作，作用于執(zhí)行元件掉閘。這里所接的互感器稱為零序電流互感器，三相電流的相量和不等于零，所產(chǎn)生的電流即為零序電流。
開(kāi)關(guān)柜中的零序互感器是什么？有什么作用？
原理：零序電流保護(hù)的基本原理是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流的代數(shù)和等于零。在線路與電氣設(shè)備正常的情況下，各相電流的矢量和等于零，因此，零序電流互感器的二次側(cè)繞組無(wú)信號(hào)輸出，執(zhí)行元件不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)的各相電流的矢量和不為零，故障電流使零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，零序電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)電壓使執(zhí)行元件動(dòng)作，帶動(dòng)脫扣裝置，切換供電網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到接地故障保護(hù)的目的。
作用：當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時(shí)，保護(hù)動(dòng)作，切斷電源。
使用：可在三相線路上各裝一個(gè)電流互感器，或讓三相導(dǎo)線一起穿過(guò)一零序電流互感器，也可在中性線N上安裝一個(gè)零序電流互感器，利用其來(lái)檢測(cè)三相的電流矢量和。
零序互感器一般是用來(lái)檢測(cè)穿過(guò)這只互感器的主電路回路上的“不平衡”電流（漏電流）的，因?yàn)樵诖┻^(guò)這只互感器的主回路線路上，電流應(yīng)該是從電源端出來(lái)，經(jīng)過(guò)互感器中的一條線路到用電設(shè)備（負(fù)載），再由負(fù)載回來(lái)經(jīng)過(guò)穿過(guò)互感器的其它線路再回到電源端，這個(gè)電流的大小，在經(jīng)過(guò)互感器時(shí)應(yīng)該是“等量”的也就是大小相同，只是方向不同而已。因?yàn)榇笮∠嗤较蛳喾吹碾娏髟诮?jīng)過(guò)互感器一次側(cè)（主電路線路可看作是互感器的一次側(cè)）時(shí)，不會(huì)在二次側(cè)感應(yīng)出電流來(lái)或者是電信號(hào)來(lái)（電磁感應(yīng)由于其大小相同而方向相反而互相抵消），所以在零序互感器上就沒(méi)有“信號(hào)輸出”。
如果當(dāng)主回路線路上的其中有一路線上的電流在從電源端出來(lái)后經(jīng)過(guò)了互感器“一次側(cè)”后，不再通過(guò)互感器一次側(cè)的其它線路或不完全通過(guò)互感器一次側(cè)的其它線路再回到電源端，而是經(jīng)過(guò)其它“通路”回到電源端，那么就會(huì)使互感器的二次側(cè)（互感器線圈）感應(yīng)出這個(gè)“經(jīng)過(guò)而不回到”互感器的電流信號(hào)（比如象人體觸電或設(shè)備漏電），而這個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后，就可以控制和零序互感器有電氣連接的保護(hù)設(shè)備動(dòng)作，斷開(kāi)被保護(hù)的主回路的電源，保證了人身和設(shè)備的安全。
零序電流互感器的安裝
零序電流保護(hù)具體應(yīng)用可在三相線路上各裝一個(gè)電流互感器（C.T），或讓三相導(dǎo)線一起穿過(guò)一零序C.T，也可在中性線N上安裝一個(gè)零序C.T，利用這些C.T來(lái)檢測(cè)三相的電流矢量和，即零序電流Io，IA+IB＋I(xiàn)C=IO，當(dāng)線路上所接的三相負(fù)荷完全平衡時(shí)（無(wú)接地故障，且不考慮線路、電器設(shè)備的泄漏電流），IO=0；當(dāng)線路上所接的三相負(fù)荷不平衡，則IO=IN，此時(shí)的零序電流為不平衡電流IN；當(dāng)某一相發(fā)生接地故障時(shí)，必然產(chǎn)生一個(gè)單相接地故障電流Id，此時(shí)檢測(cè)到的零序電流IO=IN+Id，是三相不平衡電流與單相接地電流的矢量和。
零序電流保護(hù)一般適合使用于TN接地系統(tǒng)。
10kV中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)在全國(guó)大城市電網(wǎng)上普遍采用。變電站、開(kāi)閉站10kV線路零序保護(hù)裝置采用外附零序電流互感器方式使用越來(lái)越多，由于過(guò)去零序電流互感器使用不多，所以在安裝使用上發(fā)現(xiàn)了許多問(wèn)題，有的甚至于造成零序保護(hù)裝置在接地故障時(shí)拒動(dòng)，保護(hù)越級(jí)。
1、安裝存在的問(wèn)題
(1)零序電流互感器應(yīng)裝在開(kāi)關(guān)柜底板上面，應(yīng)有可靠的支架固定。但有些廠家或施工單位將零序電流互感器安裝在開(kāi)關(guān)柜底板下面的支架上，更有甚者將零序電流互感器捆綁在電纜上，這違背了開(kāi)關(guān)柜全封閉原則，既不安全，也不防塵，更不防小動(dòng)物，留下很多隱患。
(2)電纜終端頭穿過(guò)外附零序電流互感器后，電纜金屬屏蔽接地線與外附零序電流互感器的相對(duì)位置不正確。根據(jù)有關(guān)規(guī)定：三芯電力電纜終端處的金屬護(hù)層必須接地良好；塑料電纜每相銅屏蔽和鋼鎧應(yīng)錫焊接地線(油浸紙絕緣電纜鉛包和鎧裝應(yīng)焊接地線)，電纜通過(guò)零序電流互感器時(shí)，電纜金屬護(hù)層和接地線應(yīng)對(duì)地絕緣，電纜接地點(diǎn)(電纜接地線與電纜金屬屏蔽的焊點(diǎn))在互感器以下時(shí)，接地線應(yīng)直接接地(見(jiàn)圖1)；
圖1
接地點(diǎn)在互感器以上時(shí)，接地線應(yīng)穿過(guò)互感器接地(見(jiàn)圖2)，接地線必須接在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)專用接地銅排上，接地線須采用銅絞線或鍍錫銅編織線，接地線的截面必須符合規(guī)程要求。在檢查中發(fā)現(xiàn)有些電纜接地線該穿零序電流互感器時(shí)未穿，一些不該穿零序電流互感器的反倒穿了，造成事故接地零序保護(hù)不能正確動(dòng)作。
圖2
(3)由于電纜終端頭做得比較大，造成電流互感器磁路不閉合。目前常用的10kV電力電纜為三芯交聯(lián)聚乙稀電纜，截面多為240mm2、300mm2，電纜外徑較粗再加上三芯手套附加的熱溶密封膠就更粗，零序電流互感器套不上去，施工中就拆開(kāi)零序電流互感器接口，電纜套過(guò)來(lái)了，接口卻忘記恢復(fù)；有的恢復(fù)了，但接口恢復(fù)不嚴(yán)；更有的終端頭三芯分開(kāi)處比零序電流互感器內(nèi)徑粗又正好卡在零序電流互感器中間使零序電流互感器接口無(wú)法恢復(fù)閉合，造成零序電流互感器磁路不閉合，無(wú)法正常工作。
(4)零序電流互感器二次連片在電纜施工中被打開(kāi)，工作完結(jié)后未及時(shí)恢復(fù)，造成電流互感器二次線圈開(kāi)路。
(5)電纜金屬護(hù)層接地線的接地端未焊接接線端子，也未接在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)置的接地銅排上，而是隨便搭接在開(kāi)關(guān)柜體螺栓上。
2、正確施工方法
10kV線路零序保護(hù)裝置采用外附零序電流互感器，在設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意：
(1)應(yīng)保證選用零序電流互感器內(nèi)徑大于電纜終端頭外徑；
(2)施工中盡量不要拆動(dòng)零序電流互感器，如必須拆動(dòng)，工作完結(jié)必須恢復(fù)原狀；
(3)接地線須采用銅絞線或鍍錫銅編織線，接地線的截面不應(yīng)小于25mm2，接地端部要焊接接線端子，并正確處理接地線與零序電流互感器的相對(duì)位置，接地線必須安裝在接地銅排上；
(4)通電前要對(duì)零序保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行整定，確保保護(hù)工作正常。
零序電流保護(hù)有什么特點(diǎn)
零序電流保護(hù)的最大特點(diǎn)是：只反應(yīng)單相接地故障。因?yàn)橄到y(tǒng)中的其他非接地短路故障不會(huì)產(chǎn)生零序電流，所以零序電流保護(hù)不受任何故障干擾。
什么是零序電流保護(hù)裝置
零序電流保護(hù)裝置：
在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)（又稱大接地電流系統(tǒng)）中，發(fā)生線路單相接地故障時(shí)，將出現(xiàn)較大的零序電流。利用零序電流來(lái)構(gòu)成接地短路的保護(hù)裝置稱為零序電流保護(hù)裝置。常采用三段式。
零序Ⅰ段：瞬時(shí)零序電流速斷，保護(hù)本線路全長(zhǎng)70%～80%
零序Ⅱ段：帶時(shí)限零序電流速斷，保護(hù)本線路全長(zhǎng)及下一段線路一部分。
零序Ⅲ段：零序過(guò)流保護(hù)，保護(hù)本線路全長(zhǎng)及下一段線路的后備保護(hù)。
