三相五线制系统与三相五线制接线图

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三相五线制系统与三相五线制接线图

“三相五线制”，人们通常指某一电气设备有五根导线引出。

1、五根导线的功能

一是五根导线为三根相线，一根零线，一根与设备外壳连接的地线；二是五根导线是指三根相线，一根工作零线（或称系统零线），一根与设备外壳连接的保护零线。

这两种说法，都有共同之处，当三相不平衡时，零线或工作零线（系统零线）流过不平衡负荷电流，而与设备连接的导线无电流通过。

三相供电，五线连接，通过对有关的国家标准、行业标准对低压配电接地系统进行分析、探讨。在三相四线制制供电系统中,把零线的两个作用分开,即一根线做工作零线(N),另外用一根线专做保护零线(PE),这样的供电结线方式称为三相五线制供电方式.三相五线制包括三根相线、一根工作零线、一根保护零线.三相五线制的接线方式如下图1 所示.

图1 三相五线制接线示意图

特点：工作零线N与保护零线PE 除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接.由于该种接线能用于单相负载、没有中性点引出的三相负载和有中性点引出的三相负载,因而得到广泛的应用。

在三相负载不完全平衡的运行情况下,工作零线 N是有电流通过且是带电的,而保护零线 PE 不带电,因而该供电方式的接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。

一、标准、规范对低压配电系统的规定

参照GB50054-95《低压配电设计规范》、GB50052-95《供配电系统设计规范》、DL/T621-1997《交流电气装置的接地》、GB14050-93《系统接地的型式及安全技术要求》；低压配电系统由以下两种型式描述。

其一为带电导体系统的型式，分为交流系统：单相二线制、单相三线制、两相三线制、两相五线制、三相三线制、三相四线制；直流系统：二线制、三线制。我国常用方式为单相二线制、两相三线制、三相三线制、三相四线制。

其二为系统接地型式，分为IT系统、TT系统、TN系统；TN系统又分为TN-C系统、TN-C-S系统、TN-S系统。

IT系统

I 表示电源端带部分不接地或经高阻抗接地。T 表示电气装置外露可导电部分接地，通常指电气设备的金属外壳接地。见图3.1

TT系统

第一个T 表示电源端有一点直接接地，通常是指配变的中性点直接接地。第二个T 是指电气装置外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。见图3.2

TN 系统

T 表示电源端有一点直接接地，通常是指配变的中性点直接接地。N 表示电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。按中性线与保护线的的组合情况，TN系统又分为以下三种型式：

TN-C 系统：整个系统的中性线和保护线是合一的。见图3.3.1

TN-C-S 系统：系统中有一部分的中性线和保护线是合一的。见图3.3.2

TN-S 系统：整个系统的中性线和保护线是分开的。见图3.3.3

二、接地系统术语

外露可导电部分──平时不带电压，但故障情况下能带电压的电气装置的容易触及的导电部分

中性线(N线)──与低压系统电源中性点连接用来传输电能的导线。来自：

保护线(PE线)──低压系统中为防触电用来与下列任一部分作电气连接的导线：

ａ.线路或设备金属外壳；b.线路或设备以外的金属部件；ｃ.总接地线或总等地位连接端子板；ｄ.接地极；e.电源接地点或人工中性点。

保护中性线(PEN线)──具有中性线和保护线两种功能的接地线。

工作接地──在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地（如中性点直接接地或经其它装置接地等）

保护接地──电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。

低压配电系统可由两种方式来表达，一种是以构成部分论述，另一种是以流程论述。低压配电系统简单来说，由电源部分、输电部分、负荷部分构成。电源部分是可泛指10/0.4kV变配电所，变配电所将交流标称电压10kV转变为0.4kV，供电380V工业用户、220V居民用户，电源部分具体范围只是变配电所内配变至低压柜部分。

输电部分是指变配电所内的低压柜馈电线路，包括相线、中性线、保护线、保护中性线。(www.gdzrlj.com)负荷部分是工农业用的电器（车床、收割机等），居民用的电器(电灯、电风扇等)。低压配电系统也可用另一种功能顺序来描述，可分为发电、变电、输电、受电四部分，发电是指有些工厂自备发电机独立市电供电，变电是指配变利用电磁感应原理将一次侧绕组的10kV交流电能转变成二次侧绕组0.4kV交流电能。输电指承载380V/220V交流电压的线路（架空线路或电缆线路）。受电是指将电能转换为机械能、热能等不同型式能量进行工农业生产、居民生活的设备。

三、电工用语误区实质

综览上述规范、标准， “三相五线制”的提法毫无出处。

从系统接地型式来看：　TT系统（图3.2）、TN-C-S系统（图3.3.2）、TN -S系统（图3.3.3），设备都是三相供电，五线连接，但不要忘记的是，该三种接地系统型式有各自的特性，不能用“三相五线制”综合命名。TT系统中与设备外壳连接的导线自行接地，与配变中性点接地毫无相干。

TN-C-S系统、TN -S系统中与设备外壳连接的导线与配变中性点相连。

一旦设备内相对壳碰触，在TN-C-S系统、TN -S系统中，相线与中性线形成回路，瞬间产生大电流，过负荷保护动作；而在TT系统中，设备与配变中性点各自接地，至少有8欧的接地电阻，产生的电流难使过负荷保护动作。

在本文第二部分中提及的“零线”、“地线”、“工作零线（系统零线）”、“保护零线”，都是用词不规范，这里，涉及一个过弃电工术语名词“零线”，是出现于二十多年未更新版本的GBJ65-83《工业与民用电力装置的接地设计规范》的附录二　名词解释──“与变压器直接接地的中性点连接的导线，或直流回路中的接地中性线，称为零线”。

由于这“零线”，派生出“工作零线（系统零线）” 、“保护零线”。若按照GBJ65-83中的对零线来看，“零线”，“地线”与TT系统相似对应，即是说“零线”对应N线，“地线”对应设备外壳与大地直接连接/同电源接地装置无关）的导线，那么在TN-S系统、TN－C－S系统中“零线”亦是对应N线，而剩下那接壳的“地线”就对不上号，它不是与电源独立的接地装置连接。就单单在TN-S系统、TN－C－S系统中，若“保护零线”对应PE线，“工作零线（系统零线）”应是指主回路上，那么对应N线，那么剩下的PEN线又作如何称谓。

电气设备所引出的五根线应为三根相线，一根中性线（N线）或一根保护中性线（PEN线），一根保护线(PE线)。这样的电气设备三相供电、五线相连的外在型式，在有关向IEC标准接轨的国家标准、规范中只是有TT系统、TN-C-S系统、TN-S系统来表达。

没有确切弄懂电气标准的技术内涵，人为地生造电工用语，用语不规范、不能清楚表达其实际意义，无法准确区别不同性质的TT系统、TN-C-S系统、TN-S系统的3种接地系统型式，而含糊地归纳为“三相五线制”，具体不清楚是指这三种系统中的那一种，若混淆了不同性质的接地系统，会对电气工程设计施工中导致误解，产生失误，留下隐患，潜伏危险。