【电气学院】三相四线制和三相五线制的解析,你理解了吗?
电气学院
2020年06月23日 14:34:17
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来源:电气圈 版权归原作者所有,侵权请联系删除 电力系统是电力工业的基本形态,它是由发、输、变、配、用电各个环节构成的一个统一整体。发电机将机械能转化成三相交流正弦波电能,为了减小在输电线路上电能的损失,需要升压变压器进行升压,然后用高压进行输电,经过多次降压输送到靠近10kV用户终端变配电所。在上述过程中用三相交流线路进行输送电能。对于三相四线制和三相五线制是对于低压系统来说的,电力系统中规定交流1000V及以下电压等级为低压。

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版权归原作者所有,侵权请联系删除


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电力系统是电力工业的基本形态,它是由发、输、变、配、用电各个环节构成的一个统一整体。发电机将机械能转化成三相交流正弦波电能,为了减小在输电线路上电能的损失,需要升压变压器进行升压,然后用高压进行输电,经过多次降压输送到靠近10kV用户终端变配电所。在上述过程中用三相交流线路进行输送电能。对于三相四线制和三相五线制是对于低压系统来说的,电力系统中规定交流1000V及以下电压等级为低压。


对于10/0.4kV等级的用户终端变配电所来说,指的是从变压器二次侧到用电负荷的低压配电系统。《供配电系统设计规范》GB50052-2009第7.0.1条“带电导体系统的型式,易采用单相二线制、两相三线制、三相三线制和三相四线制。

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低压配电系统接地型式,可采用TN系统、TT系统、IT系统。”三相四线制,三相是指从三相变压器二次侧接引的A相、B相和C相三个相线;四线是指三相变压器二次侧接引的A相、B相和C相三个相线和一个中性线,目前10kV配电变压器采用Dyn11联结组别的变压器,变压器二次侧为星形接法,考虑到有单相负荷,从其中性点引出一个线为中性线,三个相线加上一个中性线即为四线。


(1)三相五线制的解析

三相五线制其实是一种错误的叫法,国际标准是没有这种说法的。IEC标准对配电系统有两种分类方式。

一种是按带电导体分类,一种是按接地系统分类。按带电导体分类最多只有三相四线,即三根相线,一根中性线;而按照接地来分类,其分类如下:

其中第一个字母表示电源端带电导体与大地的关系:

T:表示电源端带电导体的一点(通常是PEN线或者N线)与大地不经阻抗直接连接,T实际是法文大地的首字母;

I:表示电源与大地隔离或电源带电导体一点经高阻抗与大地相连接(比如1000Ω),I也是法文中隔离的首字母;

第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与大地的关系:

T:表示电气装置的外露可导电部分直接接大地,他与接地端带电导体的接地无联系;

N:表示电气装置的外露可导电部分通过与接地的电源中性线(N线)连接而实现接地。


这五种接地系统的分类原理框图如下:

从中我们也可以看出:TT系统,TN-S系统以及TN-C-S系统都有五根线,那三相五线制这种叫法到底说的是哪种呢?所以说不要使用三相五线这种错误的叫法。实际上以上这三种配电方式,按带电导体分类,都是三相四线制,只是接地方式不同而已。一般用接地系统分类描述配电系统会更具有唯一性。

另外也不要使用“零线”一词,这个词描述极不准确,到底是指中性线,还是PEN呢?压根就没有准确定义,也定义不清。而如果将PEN线与N线不做区分的话,会导致安全事故的发生。所以请不要使用“零线”一词!


(2)三相四线制解析

三相四线制一般包括提供三个相电压的三个相线(A、B、C线,U、V、W线或L1、L2、L3)和中性线(零线)(N线),不单独设地线(PE线),而是中性线(零线)和地线共用一条线路。



在一些平衡负载(如大功率空调等电器)中也指由三个相线和地线构成的系统,由于负载平衡不需要中性线。中国规定,民用供电线路相线之间的电压(即线电压)为380V,相线和地线或中性线之间的电压(即相电压)均为220V。进户线一般采用单相三线制,包括三个相线中的一个,另外两条线路实质上同为中性线和地线共用的一条线路。


该接法包含:三根相线L1---(A)相、L2---(B)相、L3---(C)相和一根零线PEN,是工作零线与保护零线合一设置的接零保护系统。PEN线是为了从380V相间电压中获得220V线间电压而设的,有的场合也可以用来进行零序电流检测,以便进行三相供电平衡的监控。



注:用工作零线兼作接零保护线,可以称作保护中性线,可用 NPE 表示。

1 )由于三相负载不平衡,工作零线上有不平衡电流,在线路上产生一定的电位差,所以与保护线所联接的电气设备金属外壳对大地有一定的电压。



2 )如果工作零线断线,则保护接零的漏电设备外壳带电(对地220V!)。

3 )如果电源的相线碰地,则设备的外壳电位升高,使中性线上的危险电位蔓延。

4 )TN-C 系统干线上使用漏电保护器时,漏电保护器后面的所有重复接地必须拆除,否则漏电开关合不上;而且,工作零线在任何情况下都不得断开。所以,实用中工作零线只能让漏电保护器的上侧有重复接地。

5 )TN-C 方式供电系统只适用于三相负载基本平衡(无220V负载)情况。


三相四线制,在低压配电网中,输电线路一般采用三相四线制,其中三条线路分别代表A、B、C三相,另一条是中性线N(如果该回路电源侧的中性点接地,则中性线也称为零线,如果不接地,则从严格意义上来说,中性线不能称为零线)。


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在进入用户的单相输电线路中,有两条线,一条我们称为火线,另一条我们称为零线,零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路。

而三相系统中,三相平衡时,中性线(零线)是无电流的,故称三相四线制;在380V低压配电网中为了从380V线间电压中获得220V相间电压而设N线,有的场合也可以用来进行零序电流检测,以便进行三相供电平衡的监控。

jianzhudj
2020年07月04日 11:55:17
14楼

谢谢楼主分享好资料学习啦

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doushengf
2020年07月04日 11:57:02
15楼

谢谢楼主分享好资料学习啦

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风平浪静02
2020年07月05日 10:02:19
16楼

回复 【 漂泊的云 】:大众是压不过 “ 专家 ”的。何来“ 却以大众来施压 ”一说呢?我们所说的“三相五线,是指三根相线,一根零线,一根地线。你说说,哪一根不是”线“,或者说,哪一根不是 ”电线“?一种系统接地型式是不能涵盖一个配电系统的,IEC标准对配电系统有两种分类方式。一种是按带电导体分类,一种是按接地系统分类。要么是专家理解错误,要么本身就是不科学的无厘头。首先这两种关系是有严格区分的,其次,这两种方式是相辅关系,不是等同关系。TN-S 可以是三相的,也可以是单相的。三相的,可以采用TN-S,也可以采用TT的。三相五线却能说明,有三根相线,有一根零线,还有一根保护导线。西方人的语言远不如汉语言丰富,深刻,为什么我们不能有自己的语言呢?

比如,我们常说的 ”过流保护 “。西方人认为,”过流“是电力系统避之不及的事情,防范都来不及,为什么还要保护”过流“呢?这可以充分说明,西方人对汉语言缺乏深刻理解。第一,他们不知道”过流保护 “和 ”保护过流“的区别。第二,他们根本不知道,过流保护的真正含义。没有人去维持过电流,”保护“的是电力系统免遭过电流的伤害。防范过电流,远比过电流保护麻烦得多。

其实,我们没必要去界定”线“是不是一定带电。因为低压三相系统只要中性点直接接地,即使不输出零线,也属于三相四线制。说明,”线“带不带电不重要。没有必要去说”三相五线制“是一种错误的叫法。因为事实是存在的。我们只要遵守低压配电系统是由,供电制式,系统故障保护方式和系统接地型式组成的,相互不会混淆,才是根本。有些问题越解释越漏洞百出,索性不要解释。

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bb510213
2020年07月06日 08:21:13
17楼

好东西,可以涨知识

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lw010
2020年07月06日 13:34:07
18楼

不错的资料,谢谢楼主。

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郭老五
2020年07月08日 08:44:50
19楼

资料内容丰富详实且专业,对设计和施工人员来说是不可多得的参考,是个难得的好资料!谢谢楼主分享!

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飘泊的云
2020年07月08日 09:46:07
20楼

三相四线制,三相五线制,所谓制,就是按照一定规定标准定的,你是哪儿来的标准,你就是想当然的,自己定义的。你混淆了定义。

从你所说,所谓三相五线制和三相四线制完全就是两个不同的说法,你否定IEC,但又用IEC来证明你的观点。

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飘泊的云
2020年07月08日 09:50:16
21楼

注意“三相四线”制是带电导体系统分类中的一种, 和接地系统分类无任何关系,应注意避免“三相五线制”这种错误的叫法。 TN-S系统也不是“三相五线制”。任一带电导体系统都可采用任一接地系统。例如三相四线带电导体系统,可采用TN-S接地系统,也可采用TN-C-S或TT接地系统。这三种接地系统的末端都是五根线,都可称作“三相五线制”,那又如何将他们加以区分呢?因此“三相五线制”是一个混淆接地系统和带电导体系统两个互不关联的系统的错误名词,在编制电气规范和设计文件时应注意避免采用。GB16895.1-2008里没有“三相五线制”的提法,只有“三相四线制”。“三相四线制”属于带电导体系统分类中的一种,TN-S系统属于接地系统分类中的一种。

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风平浪静02
2020年07月08日 17:39:08
22楼

回复【漂泊的云】首先再一次更正你的接地系统,和你所说的TN-S是两个不同的概念,不能混淆的。

其次,三相四线不局限于它有四根电线,只要三相系统属于Ia Ib Ic=In;它就属于三相四线系统。与带不带电没有绝对的关系。这是电力系统一般概念,也不是不是我自定义,如果违背这一概念系统中很多实际问题会造成混乱,或差错。道理前面应该讲得很清楚了。

再次,没有人说三相五线代表TN-S系统接地形式。只是表明三相系统的相线、零线、保护线。为什么“三相五线是错误的呢?那是因为有人错误地认为,侵犯了他们认为不可侵犯的语言。专门找了一个不伦不类,非科学的理由来排除实际当中,人们习惯用语。你说不是电线,那么用铁丝行不?肯定不可以。有人说,三相五线就订不到设备,我就不相信。电气成套设备现在是买方市场,你听不懂三相五线,自然会有听的懂的厂商接受订单,听不懂的只能失去市场。看看到底谁耻笑谁。

我也不需要用IEC来证明电工学基础,也没有必要去否定IEC,我只尊重事实和科学。没有一个标准用带不带电,来界定”线“,除非刻意划圈圈。你不是说:”IEC标准对配电系统有两种分类方式。一种是按带电导体分类,一种是按接地系统分类。“ 现在怎么又说:”三相四线”制是带电导体系统分类中的一种, 和接地系统分类无任何关系,“ 到底低压配电系统有几种分类方式?既然三相四线和系统接地分类无任何关系,哪你又让人去证明是TN,TT,是何道理呢?

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郭老五
2020年07月09日 09:06:03
24楼

既有文字叙述又有详图示意,另外还结合大量实物照片进行讲解,谢谢楼主分享!

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