三相四線制和三相五線制的解析,不少人都理解錯了!

2020-12-03 電氣設計狄老師

電力系統是電力工業的基本形態，它是由發、輸、變、配、用電各個環節構成的一個統一整體。發電機將機械能轉化成三相交流正弦波電能，為了減小在輸電線路上電能的損失，需要升壓變壓器進行升壓，然後用高壓進行輸電，經過多次降壓輸送到靠近10kV用戶終端變配電所。

在上述過程中用三相交流線路進行輸送電能。對於三相四線制和三相五線制是對於低壓系統來說的，電力系統中規定交流1000V及以下電壓等級為低壓。

對於10/0.4kV等級的用戶終端變配電所來說，指的是從變壓器二次側到用電負荷的低壓配電系統。《供配電系統設計規範》GB50052-2009第7.0.1條「帶電導體系統的型式，易採用單相二線制、兩相三線制、三相三線制和三相四線制。

低壓配電系統接地型式，可採用TN系統、TT系統、IT系統。」三相四線制，三相是指從三相變壓器二次側接引的A相、B相和C相三個相線；四線是指三相變壓器二次側接引的A相、B相和C相三個相線和一個中性線，目前10kV配電變壓器採用Dyn11聯結組別的變壓器，變壓器二次側為星形接法，考慮到有單相負荷，從其中性點引出一個線為中性線，三個相線加上一個中性線即為四線。

（1）三相五線制的解析

三相五線制其實是一種錯誤的叫法，國際標準是沒有這種說法的。IEC標準對配電系統有兩種分類方式。

一種是按帶電導體分類，一種是按接地系統分類。按帶電導體分類最多只有三相四線，即三根相線，一根中性線；而按照接地來分類，其分類如下：

其中第一個字母表示電源端帶電導體與大地的關係：

T：表示電源端帶電導體的一點（通常是PEN線或者N線）與大地不經阻抗直接連接，T實際是法文大地的首字母；

I：表示電源與大地隔離或電源帶電導體一點經高阻抗與大地相連接（比如1000Ω），I也是法文中隔離的首字母；

第二個字母表示電氣裝置的外露可導電部分與大地的關係：

T：表示電氣裝置的外露可導電部分直接接大地，他與接地端帶電導體的接地無聯繫；

N：表示電氣裝置的外露可導電部分通過與接地的電源中性線（N線）連接而實現接地。

這五種接地系統的分類原理框圖如下：

從中我們也可以看出：TT系統，TN-S系統以及TN-C-S系統都有五根線，那三相五線制這種叫法到底說的是哪種呢？所以說不要使用三相五線這種錯誤的叫法。實際上以上這三種配電方式，按帶電導體分類，都是三相四線制，只是接地方式不同而已。一般用接地系統分類描述配電系統會更具有唯一性。

另外也不要使用「零線」一詞，這個詞描述極不準確，到底是指中性線，還是PEN呢？壓根就沒有準確定義，也定義不清。而如果將PEN線與N線不做區分的話，會導致安全事故的發生。所以請不要使用「零線」一詞！

（2）三相四線制解析

三相四線制一般包括提供三個相電壓的三個相線（A、B、C線，U、V、W線或L1、L2、L3）和中性線（零線）（N線），不單獨設地線（PE線），而是中性線（零線）和地線共用一條線路。

在一些平衡負載（如大功率空調等電器）中也指由三個相線和地線構成的系統，由於負載平衡不需要中性線。中國規定，民用供電線路相線之間的電壓（即線電壓）為380V，相線和地線或中性線之間的電壓（即相電壓）均為220V。進戶線一般採用單相三線制，包括三個相線中的一個，另外兩條線路實質上同為中性線和地線共用的一條線路。

該接法包含：三根相線L1---(A)相、L2---(B)相、L3---(C)相和一根零線PEN，是工作零線與保護零線合一設置的接零保護系統。PEN線是為了從380V相間電壓中獲得220V線間電壓而設的，有的場合也可以用來進行零序電流檢測，以便進行三相供電平衡的監控。

註：用工作零線兼作接零保護線，可以稱作保護中性線，可用 NPE 表示。

1 ）由於三相負載不平衡，工作零線上有不平衡電流，在線路上產生一定的電位差，所以與保護線所聯接的電氣設備金屬外殼對大地有一定的電壓。

2 ）如果工作零線斷線，則保護接零的漏電設備外殼帶電（對地220V！）。

3 ）如果電源的相線碰地，則設備的外殼電位升高，使中性線上的危險電位蔓延。

4 ）TN-C 系統幹線上使用漏電保護器時，漏電保護器後面的所有重複接地必須拆除，否則漏電開關合不上；而且，工作零線在任何情況下都不得斷開。所以，實用中工作零線只能讓漏電保護器的上側有重複接地。

5 ）TN-C 方式供電系統只適用於三相負載基本平衡（無220V負載）情況。

三相四線制，在低壓配電網中，輸電線路一般採用三相四線制，其中三條線路分別代表A、B、C三相，另一條是中性線N（如果該迴路電源側的中性點接地，則中性線也稱為零線，如果不接地，則從嚴格意義上來說，中性線不能稱為零線）。

在進入用戶的單相輸電線路中，有兩條線，一條我們稱為火線，另一條我們稱為零線，零線正常情況下要通過電流以構成單相線路中電流的迴路。

而三相系統中，三相平衡時，中性線（零線）是無電流的，故稱三相四線制；在380V低壓配電網中為了從380V線間電壓中獲得220V相間電壓而設N線，有的場合也可以用來進行零序電流檢測，以便進行三相供電平衡的監控。

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