家庭的用电都是交流电，为何会有零线和火线的区别？
要弄明白这个问题，咱们得先从交流电这个老伙计说起。
交流电的本质：你来我往的“电子舞”
我们家里的电，都是交流电，也叫AC（Alternating Current）。顾名思义，它不是一成不变的，而是像潮水一样，在时间和方向上不断变化的。你可以想象成大量的电子不是直线前进，而是来回振荡，就像在跳一支复杂的“电子舞”。
这种“舞”的频率（每秒钟变化的次数）在咱们国家是50赫兹，也就是说，电子的方向每秒钟要改变100次（来回算）。这种变化是有规律的，通常是正弦波形的。
为什么要有“火线”和“零线”？ 寻找“参照物”
如果所有的电子都在“跳舞”，那我们怎么去“借”这股能量来点灯、开电视呢？这就需要一个“参照物”或者说一个“回路”。
你可以这么理解：想象你在一个旋转的陀螺上，如果你想让陀螺上的某个点发出光，你就需要一个相对静止的点来测量它相对于那个点的运动。
在电力系统中，我们也需要一个“相对静止”的点来让电流“流”动。这个“相对静止”的点，就是我们的零线。
零线的“身份”：大地是它的靠山
零线，顾名思义，它的电位（你可以理解为电的“高低”）非常接近于零。为什么是零呢？这是因为在发电厂或者变电站，当电被制造出来后，会将一组导线（通常是三相电中的三根）的某个连接点牢牢地接地，也就是连接到大地。
大地是一个巨大的导体，它的电位可以看作是绝对的零点。通过将电网的连接点接地，我们就给这组电线提供了一个稳定的、接近零电位的“参照”。
那么，为什么不把零线也做得像火线一样“活跃”呢？如果零线也像火线一样在“跳舞”，那我们怎么去区分和利用呢？而且，电的流动是需要势能差的，没有一个相对稳定的低电位点，电流就无法有效地被“引导”出来。
火线的“身份”：能量的“搬运工”
而火线，也叫相线，它就是我们用来“借”电的那根线。火线与零线之间存在着显著的电位差（电压）。正是这个电压差，驱动着电子在火线和零线之间形成回路，从而带动电器工作。
当你把电器插头插到插座上，电器的一端连接到火线，另一端连接到零线。这样，电流就有了路径：从火线经过电器，再流回零线，最终回到发电厂的零点。
零线火线成对出现，才能构成完整的“电路”
所以，零线和火线就像一对默契的舞伴，它们是电力的“双通道”。没有零线，火线上的电能就找不到“回家”的路，电器也就无法工作。
为什么要有“区别”？ 安全和便捷是关键！
你可能会问，为什么不能用两根“火线”呢？或者直接把大地当成一根火线？ 这就涉及到安全和实用性了。
1. 安全隔离： 将零线接地，意味着它的电位相对稳定在零。当电器发生故障，比如外壳漏电时，如果火线碰到了电器外壳，外壳就会带上危险的高电压。而接地后的零线，它本身是与大地相连的，即使在正常情况下，它也是低电位的。这样，一旦发生漏电，电流会优先流向大地（电阻更小），而不是通过人体。
2. 电压稳定： 零线作为参考点，有助于维持整个电网的电压稳定。它的电位接近零，无论电流大小如何变化，它都保持着一个相对“安静”的状态。
3. 区分和操作： 明确的火线和零线标识，对于电工进行维修、安装以及我们日常使用电器时，都有着至关重要的指示作用。你知道哪根线是带电的，哪根线是相对安全的，这样在操作时才能有意识地规避风险。
4. 漏电保护： 现代的漏电保护器，就是利用火线和零线之间电流的平衡来工作的。正常情况下，通过火线输入的电流应该等于通过零线流出的电流。一旦发生漏电，一部分电流会通过其他路径（比如人体）流走，导致火线电流大于零线电流，漏电保护器就会迅速断开电源，防止触电事故。
为什么不是三根火线？
你可能会注意到，我们家里的电线通常是三根（或更多），但我们使用的插座只有两孔或三孔。这涉及到“三相电”的概念。
发电厂产生的电通常是三相交流电，有A、B、C三根火线，它们之间的电压变化是错开的（相位不同），这样可以更有效地利用电力资源，而且可以方便地提供不同等级的电压（例如，我们家用的是单相电，连接火线和零线；一些大功率设备可能需要三相电）。
三根火线之外，通常还有一个零线（也叫中心线），它与三根火线共同构成一个完整的电力传输系统。所以，在更广泛的电力系统中，零线的作用是提供一个公共的零电位参考点，并完成电流的回路。
总结一下：
零线是大地接地后形成的，电位接近零，是电流回流的“归宿”，也是安全的基础。
火线是带电的，它与零线之间有电压差，是驱动电器工作的“能量通道”。
零线和火线成对存在，构成完整的电流回路，才能让电器正常工作。
零线火线的区别，是为了保证用电安全、电压稳定以及方便操作。
下次你看到插座上的火线和零线，就可以知道它们各自承担着多么重要的角色了。它们就像电力的“左右手”，缺一不可，共同为我们的生活提供便利和光明。
网友意见
题主的问题是：家庭的用电都是交流电，为何会有零线和火线的区别？
我们首先看看题主问题的答案与什么有关：
1）题主的问题与配电系统的接地密切相关；
2）题主的问题与电气接线方式密切相关；
3）题主的问题与用电安全密切相关。
现在我们来解答问题。
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1.火线与零线的基本概念
1）我们首先看直流电源供电方式，见图1
图1：直流电源供电方式
在直流电源电路图的图1中我们看到一个电压源E，还有它的内阻，它们共同构成直流电源。
注意到右边的电压输出曲线（纵轴是电压U，横轴是时间），我们看到随着时间推移，电压的大小不变；再看下面的伏安特性曲线（纵轴是电压，横轴是电流），我们发现随着电流加大，电压会降低，原因很简单：电流越大，内阻上的电压也越大，于是输出电压也即路端电压也降低。
直流电源电路图的图2是多种电源组合体，其中有正负15V电压，有5V电压。此电源一般为单片机系统供电。
那么我们如何确定0V呢？我们只需要在线路上画上接地符号，见2图的左侧，表示这一点是电压参考点，也即零电压。
我们再看3图：
在电池的负极绘制的接地符号表示接大地。于是，电池负极的电压就是大地的零电位。
注意：
参考地和大地的零电位不同。参考地对大地来说，可以有一定的电压，但大地的电位一定是零。也因此，把接大地获取零电位的做法又叫做工作接地。
参考地和工作接地可以合并，其符号见3图红线框内的符号。
2）我们再看交流电源，见图2
图2：交流电源供电方式
从交流电源线路图和波形图看，交流电与直流电截然不同，主要的区别在于：
1）电压值会周期性地改变大小和方向。
从外电路看当正半周时电流从接线端子XT1流向电阻R，然后再经过接线端子XT2返回电源；负半周时电流从XT2流向R，再经过XT1返回电源。
我们发现，对于我国的工频交流电来说，在0到10毫秒的时间段内，电压为正，此时电流从XT1流出，从XT2流入；在10毫秒到20毫秒的时间段内，电压为负，此时电流从XT2流出，从XT1流入。
2）我国规定交流电压值的周期为20毫秒。
如果我们就这么用电，则无所谓什么线号定义。但如果我们也将交流电源实施工作接地，则情况就大不一样了。
我们先来看三相交流电源线路图：
这幅图其实就是居家配电的电能源头电力变压器的接线图。我们看到三相交流电绕组的公共段是接在一起的，这一点叫做中性点，它的代号是N；我们还看到A、B、C三相输出的电压波形相差120度，三相的代号是L1、L2和L3。
注意：我们看到变压器的中性点实施了工作接地，因此这条接了地的中性线它的代号是PEN。
定义：L1、L2和L3叫做相线，也叫做火线（以下用标准名称：相线或者L线）；PEN叫做保护中性线，也叫做零线（以下用标准名称：保护中性线或者PEN线）。
2.接地方式的讨论
在GB156-2009《标准电压》中规定，相线对零线的电压是220V，不同相线之间的电压是380V。
我们来看图3：
图3：交流供电方式中中性点接地的讨论
这两张图已经出现过，我们来仔细探讨一番：
先看左图：
此图常用于隔离变压器供电方式，也即开关设备和电动机的控制系统，我们看到变压器次级电压是220V。在这种供电方式下，无所谓什么相线和N线。
因为隔离变压器的二次侧的出线是对称的，因此在负载电阻R的两端都必须配套开关或者熔断器实施线路保护。
另外，当人触及任何一条线时，就会发生电击，也即人身伤害事故。
再看右图：
我们看到变压器的中性点工作接地，于是PEN线的电位被强制地限定为零电位。
于是问题来了，既然PEN线的电压为零，那么它是不是就不能提供电能了？我们看看图1的2图，我们看到-15V的电池的正极是接地的，那么这个电池是不是就不能工作了？答案当然是否定的。
电源是否能工作，与电源的电动势有关，而与电源的某端是否接地无关。
因此，尽管变压器的中性点接了地，但毫不影响变压器输出电压，也不影响输出电压的大小、方向和相位关系。
明白这个道理后，我们再看右图的负载电阻R。我们发现，负载的PEN线电压是0V，若我们将负载的外壳接到PEN线上，这样一旦出现漏电，它的电位被PEN线强制性地拉在0V，因此就不会出现人身电击事故。这种人身安全的保护方式叫做保护接零。
在保护接零方式中，PEN线的首要功能是保护。因此当PEN线也即零线接到负载时，要分为两支，一支作为负载电源，另一支接到负载金属外壳上，以实现人身安全防护。
在IEC标准中，把这种低压配电的接地系统叫做TN-C。
我们来看IEC60364《接地系统》中TN-C接地系统的原图：
注意看，图中变压器的中性点接地，然后引出三条相线，还有PEN线。为了防止PEN线断裂，PEN线重复接地。
另外，主看中间的用电负载，它的PEN线首先接到外壳，然后再接到电源的零线端子。
IEC60364《接地系统》系列标准等同使用的国家标准是GB16895系列标准。
现在，我们来考虑一个问题：若PEN线在中间断了，会怎样呢？
我们发现，在断点靠近电源侧，一切照旧，没有什么问题，但断点后部问题很大。
从图3中我们看到，系统其实是三相的。当三相平衡时，若中性点未接地，但电源也会把它的电压限制在0V。但当三相不平衡时，中性点的电压就会偏离0V，极端情况下中性点的电压会等于相电压220V。
我们已经知道负载的外壳是接在PEN线上的，结果PEN线断了，它后部的电压会上升，一旦超过IEC规定的50V安全电压，则会发生人身伤害事故。
（注意：这里的50V安全电压不是指安全供电的36V电压，不要弄混了）
所以，TN-C供电方式是不可靠的。国家标准中规定，TN-C接地系统严禁使用在爆炸场所中，例如油库、港口、煤矿等等，也不建议使用在居家配电环境中。
若一定要使用TN-C接地系统，则它的PEN线也即零线必须多点接地，以防止PEN线断裂。
TN-C的PEN线也即零线严禁接入开关！严禁在TN-C系统中使用四极开关，这是铁律！
在居家配电环境下，最好使用TN-C-S接地系统。
我们来看看IEC60364《接地系统》的TN-C-S的原图：
我们看到，PEN线离开第1只负载后，分开为N和PE，从此以后，零线就不存在了，变成中性线N和保护线PE。同时，在分开前PEN线必须再次重复接地。这样就彻底地解决了TN-C的不足之处。
事实上，居家配电中绝大所数都是TN-C-S接地系统。许多人以为N线就是零线，这是错误的。
在TN-C-S接地系统中，变压器的中性点是工作接地，而负载的外壳是保护接地，这从上图的负载外壳接到PE线可以看出来。
3.居家配电的范例
我们来看一张实际的TN-C-S居家配电图：
在这张图中，我们在左上方看到了三相电，并且有PEN线（零线），因此该低压配电的接地系统属于TN-C。
我们看到，L3线的电源在入户前经过了电度表，然后以L相线的形式入户。
我们还看到，PEN线在入户前首先通过MEB接地网接地，然后分开为N线和PE线，并且以N线和PE线的形式入户。入户后，N线可以进开关，但PE线则不得进入任何开关，并最终连接在用电设备的外露导电部分（金属外壳）上。
因此，居家配电的接地系统是TN-C-S。系统中既有工作接地，也有保护接地。
居家配电的主干有三条线，即相线L，中性线N和保护线PE。其中相线的俗称就是火线，但N线绝非零线。
由于这方面的内容超过题主的讨论范围，详细解释忽略。
需要说明的是：我估计包括题主在内，都以为N线就是零线。极有可能，这个帖子讨论的主题是N线与相线的区别，而不是零线与相线的区别。
不过，就此说明零线的特征和使用条件也挺好。我深信，题主一定会很惊讶，原来自己讨论的内容并不是主题。
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关于零线火线的话题，其内容极其丰富。由于深入讨论需要有大量的帖子，或者若干篇专栏文章才行，所以这个帖子的讨论就到此结束吧。
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