三相五线制供电方式[1]
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三相四线制和三相五线制接线图解之阿布丰王创作三相指L1---(A)相、L2---(B)相、L3---(C)相三相,四线指通过正常工作电流的三根相线和一根N线(中性线),或称零线。
不包含欠亨过正常工作电流的PE线(接地线)。
由于在三相四线制中有中线,而中线的作用在于包管负载上的各相电压接近对称,在负载不服衡时不致发生电压升高或降低,若一相断线,其他两相的电压不变。
所以在低压供电线路上采取三相四线制。
L1---(A)相、L2---(B)相、L3---(C)相,各相线之间的电压称为线电压,线电压为380伏。
L1---(A)相、L2---(B)相、L3---(C)相中的任一相与N线(中性线) 或称零线间的电压,称为相电压。
相电压为220伏。
三相五线制中五线指的是:三根相线加一根地线一根零线。
三相五线制比三相四线制多一根地线,用于平安要求较高,设备要求统一接地的场合。
三相五线制的学问就在于这两根"零线"上,在比较精密电子仪器的电网中使用时,如果零线和接地线共用一根线的话,对于电路中的工作零点会有影响的,虽然理论上它们都是零电位点,如果偶尔有一个电涌脉冲冲击到工作零线,而零线和地线却没有分开,比方这种脉冲却是因为相线漏电引起的,再如有些电子电路中如果零点飘移现象严重的话那么电器外壳就可能会带电,可能会损坏电气元件的,甚至损坏电器,造成人身平安的危险.零线和地线的根本不同在于一个构成工作回路,一个起呵护作用叫做呵护接地,一个回电网,一个回大地,在电子电路中这两个概念是要区别开来的.结构的区别:零线(N):从变压器中性点接地后引出主干线。
地线(PE):从变压器中性点接地后引出主干线,根据尺度,每间隔20-30米重复接地。
原理的区别:零线(N):主要应用于工作回路,零线所发生的电压等于线阻乘以工作回路的电流。
由于长距离的传输,零线发生的电压就不成忽视,作为呵护人身平安的措施就变得不成靠。
地线(PE):不必于工作回路,只作为呵护线。
浅谈三相五线制供电方式浅谈三相五线制供电一、概述在三相四线制制供电系统中,把零干线的两个作用分开,即一根线做工作零线(N),另外用一根线专做保护零线(该结线的点是: 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。
由于该种结线能用于单相负载,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。
二、三相五线制供电的原理众所周知,在三相四线制供电中由于三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时,零线将有零序电流通过,过长的低压电网,由于环境恶化,导线老化、受潮等因素,导线的漏电电流通过零线形成闭合回路,致使零线也带一定的电位,这对安全运行十分不利。
在零干线断线的特殊情况下,断线以后的单相设备和所有保护接零的设备产生危险的电压,这是不允许的。
如采用三相五线制供电方式,用电设备上所连接的工作零线N和保护零线PE是分别敷设的,工作零线上的电位不能传递到用电设备的外壳上,这样就能有效隔离了三相四线制供电方式所造成的危险电压,使用电设备外壳上电位始终处在“地”电位,从而消除了设备产生危险电压的隐患。
三、对三相五线制敷设的要求(1) 在用绝缘导线布线时,保护零线应用黄绿双色线,工作零线一般用黑色线。
沿墙垂直布线时,保护零线设在最下端,水平布线时,保护零线在靠墙端。
(2) 在电力变压器处,工作零线从变压器中性瓷套管上引出,保护零线从接地体的引出线引出。
(3) 重复接地按要求一律接在保护零线上,禁止在工作零线上重复接地。
(4) 采用低压电缆供电时应选用五芯低压电力电缆。
(5) 在终端用电处(如闸板、插座、墙上配电盘等)工作零线和保护零线一定分别与零干线相连接。
(6) 对老企业的改造应逐步实行保护零线和工作零线分开的办法。
TN-S系统定义:三级配电系统总配电箱为一级,分配电箱为二级,末级配电箱为三级定义:三相电的概念我们知道线圈在磁场中旋转时,导线切割磁场线会产生感应电动势,它的变化规律可用正弦曲线表示。
如果我们取三个线圈,将它们在空间位置上相差点120度角,三个线圈仍旧在磁场中以相同速度旋转,一定会感应出三个频率相同的感应电动势。
由于三个线圈在空间位置相差点120度角,故产生的电流亦是三相正弦变化,称为三相正弦交流电.工业用电采用三相电,如三相交流电动机等.相与相之间的电压是线电压,电压为380V。
相与中心线之间称为相电压,电压是220V.什么是电源中性点?中性点是指变压器低压侧的三相线圈构成星形联结,联结点称中性点,又因其点为零电位,也称零线端,一般的零线就从此点引出的。
中性点接地后,所有该电网覆盖面的设备接地保护线可就近入地设置为地线,一旦出现漏电可通过大地传导回路到变压器中性点,以策安全。
定义:三相五线制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所示.为什么不是“五相”“六相”?你先要明白“相”在电中的含义,相是指相位角,比如常说的三相电,是指相位角在空间互成120°交流电。
如果使用移相技术,就比如简单的电容移相,我们一样可以得到四相、五相、N相都可以!但那在电力拖动中没有实际的应用意义,只在电子技术中有时用到.为什么在电力拖动中大都使用三相(当然有时会用到单相),而不是四相、五相呢?因为发电机的三相绕组在空间120°分布时,交变磁力线均可最大限度的切割它们,成而最以限度的发出电能。
而三相用电器呢,除了相反的原理外,三相互成120°的回路又能最大限度的使用电能!三相五线制供电的原理在三相四线制供电中由于三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时,零线将有零序电流通过,过长的低压电网,由于环境恶化,导线老化、受潮等因素,导线的漏电电流通过零线形成闭合回路,致使零线也带一定的电位,这对安全运行十分不利。
/diangongdianzi/diangongjichu/65088.html什么是三相五线制?与三相四线制什么区别?1.什么是三相五线制?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.该接线的特点是: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.2.三相五线制与三相四线制的比较(1)基本供电系统简介常用的基本供电系统有(380V)三相三线制和(380/220V)三相四线制等,但这些名词术语内涵不是十分严格.国际电工委员会(IEC)对此作了统一规定,称为TT 系统、TN系统、IT 系统.其中TN 系统又分为TN-C、TN-S 系统.TT 式供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称TT 系统.第一个符号T 表示电力系统中性点直接接地;第二个符号T 表示负载设备金属外壳和正常不带电的金属部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关.在TT 系统中负载的所有接地均称为保护接地。
TN 方式供电系统是将电气设备的金属外壳和正常不带电的金属部分与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统,用 TN 表示.TN-C 方式供电系统是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,即常用的三相四线制供电方式.TN-S 式供电系统是把工作零线N 和专用保护线PE 严格分开的供电系统,称作TN-S 供电系统,即常用的三相五线制供电方式.IT 方式供电系统,其中I 表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地.第二个字母T表示负载侧电气设备进行接地保护.IT 方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好.一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如连续生产装置、大医院的手术室、地下矿井等处.(2)三相四线制(TN-C)与三相五线制(TN-S)系统的比较在三相四线制供电方式中,由于三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时,零线将有零序电流通过,过长的低压电网,由于环境恶化、导线老化、受潮等因素,导线的漏电电流通过零线形成闭合回路,致使零线也带一定的电位,这对安全运行十分不利.在零线断线的特殊情况下,断线以后的单相设备和所有保护接零的设备产生危险的电压,这是不允许的.采用三相五线制供电方式,用电设备上所连接的工作零线 N 和保护零线 PE 是分别敷设的,工作零线上的电位不能传递到用电设备的外壳上,这样就能有效隔离了三相四线制供电方式所造成的危险电压,使用电设备外壳上电位始终处在"地"电位,从而消除了设备产生危险电压的隐患.发电机中,三组感应线圈的公共端作为供电系统的参考零点,引出线称为中线(在单相供电中称为零线);另一端与中线之间有额定的电压差,称为相线(单相供电中称为火线).一般情况下,中线是以大地作为导体,故其对地电压应为零,称为零线.因此相线对地必然形成一定的电压差,可以形成电流回路,称其为火线.正常供电回路由相线(火线)和中线(零线)形成.地线是仪器设备的外壳或屏蔽系统就近与大地连接的导线,其对地电阻小于4 欧姆;它不参与供电回路,主要是保护操作人员人身安全或抗干扰用的.很多情况下,中线和大地的连接问题会导致用电端中线对地电压大于零,因此三相五线制种将中线和地线分开对消除安全隐患具有重要意义.在三相四线制供电方式中,主要采用 TN-C 系统供电系统,对于单相回路存在较大的安全缺陷.单相二线供电方式,最大缺陷是在发生电器外壳碰相线时,直接将 220V 相电压施加给此时正巧触摸到的人,从而发生触电事故.但如果把接外壳的保护线 PE 和中性线 N 并联合用一根,实际上这也是极不安全的.建筑物的配电线路由于接头松脱、导线断线等故障,很可能造成图 2 所示A点处开路,此时当其中一台设备开关接通后,在 A点后面所有中性线上,将出现相电压,这个高电压又被设备接地引至所有插入插座的用电设备外壳上,而且其后的设备即使并未开启,外壳上也有 220V 电压,这是十分危险的.图2 TN-C系统单相回路断零示意图如果采用三相五线制的TN-S 供电系统,则不会出现这种情况.如图3 所示,只有当保护线断开,而且又有一台设备发生相线碰外壳,两故障同时出现时,才会出现与前述二线制中类似情况的事故.从而也极大地降低了事故出现的可能性.图3 TN-S系统单相回路示意图3.三相五线制在民用建筑电气设计中的应用(1)三相五线制供电的应用范围凡是采用保护接零的低压供电系统,均是三相五线制供电的应用范围.国家有关部门规定:凡是新建、扩建、企事业、商业、居民住宅、智能建筑、基建施工现场及临时线路,一律实行三相五线制供电方式,做到保护零线和工作零线单独敷设.对现有企业应逐步将三相四线制改为三相五线制供电,具体办法应按三相五线制敷设要求的规定实施.根据JGJ/T-1992《民用建筑电气设计规范》,住宅小区设计不应采用TN-C供电系统即三相四线制供电方式,而应推广采用TN-S供电系统即三相五线制供电方式.(2)单相三线制"和"三相五线制"配电建筑电气设计中采用"单相三线制"和"三相五线制"配电.就是在过去"单相二线制"和"三相四线制"配电基础上,另增加一根专用保护线直接与接地网相连,如图1所示.即根据国际电工委员会(IEC)标准和国家标准而定的TN-S系统,从而保障了电器使用的安全. ①"单相三线制"是"三相五线制"的一部分,在配电中出现了N线和PE线:一个是工作接地N线,这是构成电气回路的需要,其中有工作电流流过,在单相二线制中,工作接地N严禁装设保险等可断开点,但单相三线制中则应同相线一样装设保护元器件.另一个是保护接地PE线,要求直接与接地网相联接,保护线PE与中性线N从某点分开后,就不得有任何联系,目的有两个:其一是为了使漏电电流动作保护能正确动作;其二是为了使保护线上没有电流流过,以利安全.②每个建筑物进户线处应将零线重复接地,接地电阻≤lO.③从引入处开始,接至建筑物内各个插座,中性线N和保护线PE完全分开(严禁零地混接).至于保护线PE的导线应采用与工作回路相同等级的绝缘导线,且与中性线N截面相同,敷设方式和路径也同工作回路,为便于识别,最好能采用三种颜色分开,依据规范,相线为L1黄、L2绿、L3红色;中性线N为淡兰色或黑色;保护线PE为黄绿双色.(民用建筑电气设计规范》规定"住宅建筑每户的进线开关或插座专用回路宜设置漏电电流动作保护,动作电流为30mA".④插座的接线应遵循左零(N)右相(L)上接地.如图4所示.图4 插座线路示意图32W日光灯电子镇流器剖析电路如下图所示。
低压电网为何要采用三相五线制供电方式在低压电网采用中性点接地的三相四线制供电方式非常方便,而且电气设备的金属外壳采用保护接零的电气保安措施,可以有效地防止电击发生。
但是三相四线制中的零干线除了保护作用外,有时还要流过零序电流。
尤其是在三相用电不平衡情况和低压电网过长零线阻抗过大时,即使没有大的漏电流发生,零线也会形成一定电位。
另外用绝缘导线做零线,其机械强度的保证受到一定限制,如果零干线断了,断线以后的单向设备和所有保护接零设备会产生危险电压。
因此,在三相四线制供电系统中,把零干线的两个作用分开,即一根线做工作零线(N),另外一根线专做保护零线(E),这就是三相五线制供电。
三相五线制的应用范围是采用保护接零的低压供电系统。
凡是新建、扩建、企事业、商业、居民住宅、基建施工现场一律要实现三相五线制,做到保护零线和工作零线单独敷设。
现有企业应逐步将三相四线制改为三相五线制。
三相五线制供电的原理:众所周知,在三相四线制供电中由于三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时,零线将有零序电流通过,过长的低压电网,由于环境恶化,导线老化、受潮等因素,导线的漏电电流通过零线形成闭合回路,致使零线也带一定的电位,这对安全运行十分不利.在零干线断线的特殊情况下,断线以后的单相设备和所有保护接零的设备产生危险的电压,这是不允许的。
如采用三相五线制供电方式,用电设备上所连接的工作零线N和保护零线PE是分别敷设的,工作零线上的电位不能传递到用电设备的外壳上,这样就能有效隔离了三相四线制供电方式所造成的危险电压,使用电设备外壳上电位始终处在“地"电位,从而消除了设备产生危险电压的隐患。
对三相五线制敷设的要求(1) 在用绝缘导线布线时,保护零线应用黄绿双色线,工作零线一般用黑色线.沿墙垂直布线时,保护零线设在最下端,水平布线时,保护零线在靠墙端.(2)在电力变压器处,工作零线从变压器中性瓷套管上引出,保护零线从接地体的引出线引出.(3) 重复接地按要求一律接在保护零线上,禁止在工作零线上重复接地。
(4) 采用低压电缆供电时应选用五芯低压电力电缆.(5)在终端用电处(如闸板、插座、墙上配电盘等)工作零线和保护零线一定分别与零干线相连接.(6) 对老企业的改造应逐步实行保护零线和工作零线分开的办法.例如在车间入户时零干线做重复接地,重复接地以后工作零线单独敷设,保护零线由此重复接地体引出;使用四极漏电保护断路器的,在断路器前是三相四线制,在断路器后改为三相五线制; 在架空线路供电又实行动力电和照明电分开架设的(两棚线),可以用随照明线横担架设的零线为工作零线,随动力线横担架设的零线做保护零线.三相五线制供电的应用范围凡是采用保护接零的低压供电系统,均是三相五线制供电的应用范围.国家有关部门规定:凡是新建、扩建、企事业、商业、居民住宅、智能建筑、基建施工现场及临时线路,一律实行三相五线制供电方式,做到保护零线和工作零线单独敷设.对现有企业应逐步将三相四线制改为三相五线制供电,具体办法应按三相五线制敷设要求的规定实施.附件: 三相五线制接线图三相五线制中五线指的是:3根相线加一根地线一根零线。
三相五线制供电方式
在三相四线制制供电系统中,把零干线的两个作用分开,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:
三相指L1—(A)相、L2—(B)相、L3—(C)相三相,
四线指通过正常工作电流的三根相线和一根N线(中性线),或称零线。
不包括不通过正常工作电流的PE线(接地线)。
由于在三相四线制中有中线,而中线的作用在于保证负载上的各相电压接近对称,在负载不平衡时不致发生电压升高或降低,若一相断线,其他两相的电压不变。
所以在低压供电线路上采用三相四线制。
L1—(A)相、L2—(B)相、L3—(C)相,各相线之间的电压称为线电压,线电压为380伏。
L1—(A)相、L2—(B)相、L3—(C)相中的任一相与N线(中性线) 或称零线间的电压,称为相电压。
相电压为220伏。
三相五线制中五线指的是:三根相线加一根地线一根零线。
三相五线制比三相四线制多一根地线,用于安全要求较高,设备要求统一接地的场所。
三相五线制的学问就在于这两根”零线”上,在比较精密电子仪器的电网中使用时,如果零线和接地线共用一根线的话,对于电路中的工作零点会有影响的,虽然理论上它们都是零电位点,如果偶尔有一个电涌脉冲冲击到工作零线,而零线和地线却没有分开,
比如这种脉冲却是因为相线漏电引起的,再如有些电子电路中如果零点飘移现象严重的话那么电器外壳就可能会带电,可能会损坏电气元件的,甚至损坏电器,造
成人身安全的危险.
零线和地线的根本差别在于一个构成工作回路,一个起保护作用叫做保护接地,一
个回电网,一个回大地,在电子电路中这两个概念是要区别开来的.
结构的区别:
零线(N):从变压器中性点接地后引出主干线。
地线(PE):从变压器中性点接地后引出主干线,根据标准,每间隔20-30米重复接地。
原理的区别:
零线(N):主要应用于工作回路,零线所产生的电压等于线阻乘以工作回路的电流。
由于长距离的传输,零线产生的电压就不可忽视,作为保护人身安全的措施就变得不可靠。
地线(PE):不用于工作回路,只作为保护线。
利用大地的绝对“0”电压,当设备外壳发生漏电,电流会迅速流入大地,即使发生PE线有开路的情况,也会从附近的接地体流入大地。
居民用电(家庭用电)称为单相供电。
即以上所说的(A、B、C相)线其中的任一相和N线(中性线) 或称零线的供电。
电压为220伏。
也就是单相两线的供电。
三相四线制的漏电保护器严格地讲,在输入端必须是按照规定四根线都接入,而输出端可以是只接一相线一零线(单相)或两相(比如电焊机的380V两相)或三相(比如电动机)或三相四线都接(比如电机加照明)。
如果零线不经漏电保护器而直接和用电设备连接,那从相线出来的电流(指单相)在“回路”到电源时就不经过漏电保护器了,此时漏电保护器就检测到这个电流(相当于漏电流),所以就引起漏电保护器跳闸。
还有当三相电路中由于负载不平衡而引起中性点不是零电位,导致零线有电流,所以零线不经过保护器的话也会引起跳闸。
但是不管接什么设备,输出端的零线都不得接地,否则将无法正常供电,如需对设备接保护接地线必须从设备外壳直接接线至大地。
三相四线制用漏电保护器一定用四极的.如果用三极的,在三相负载不平衡时由于没有零线电流的返回,漏电保护器就判断线路是在漏电,所以一合闸就会跳闸.
三相四线制系统中,让三相导线与零线一起穿过一个零序C.T,接地短路或人身触电时,利用KCL原理,iA+ iB+ iC+ iN= id≠0而构成剩余电流保护。
三相式剩余电流保护的具体做法是在被测的三相导线路上与中性N上各装一个C.T,或让三相导线与N线一起穿过一个零序C.T,IA+IB+IC+IN=Id正常时为零,单相接地或触电时不为零。
不管是单相还是三相,电力线都是“进出线”同方向穿过漏电保护器中的零序电流互感器的,也就是说,现在普遍用的漏电保护器,都用一只零序电流互感器,只不过有的(比如工业用的)零序电流互感器是装在外面,而有的是“封装”在漏电保护器内部的。
TN-C 方式供电系统
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。
TN-S 方式供电系统
工作零线N 和专用保护线PE 严格分开的供电系统
1 )系统正常运行时,专用保护线上没有电流,只是工作零线上有不平衡电流。
PE 线对地没有电压,所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE 上,安全可靠。
2 )工作零线只用作单相照明负载回路。
3 )专用保护线PE 不许断线,也不许进入漏电开关作工作零线。
4 )干线上使用漏电保护器,漏电保护器下不得有重复接地,而PE 线有重复接地,但是不经过漏电保护器,所以TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电保护器。
5 )TN-S 方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统。
在工程施工前的“三通一平”(电通、水通、路通和地平——必须采用TN-S 方式供电系统。
TN-C-S 方式供电系统
在施工临时用电中,如果前部分是(没有220V负载的)TN-C 方式供电,而施工规范规定施工现场必须采用TN-S 方式供电系统,则可以在系统后部分现场总配电箱分出PE 线
1 )工作零线N 与专用保护线PE 相联通,总开关箱后线路不平衡电流比较大时,电气设备的接零保护受到零线电位的影响。
总开关箱后面PE 线上没有电流,即该段导线上没有电压降,因此,TN-C-S 系统可以降低电气设备外壳对地的电压,然而又不能完全消除这个电压,这个电压的大小取决于N 线的负载不平衡电流的大小及N线在总开关箱前线路的长度。
负载不平衡电流越大,N 线又很长时,设备外壳对地电压偏移就越大。
所以要求负载不平衡电流不能太大,而且在PE 线上应作重复接地。
2 )PE 线在任何情况下都不能进入漏电保护器,因为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电,规范规定:有接零保护的零线不得串接任何开关和熔断器。
3 )对PE 线除了在总箱处必须和N 线相接以外,其他各分箱处均不得把N 线和PE 线相联,PE 线上不许安装开关和熔断器,且联接必须牢靠。
通过上述分析,TN-C-S 供电系统是在TN-C 系统上临时变通的作法。
当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时,TN-C-S 系统在施工用电实践中效果还是可行的。
但是,在三相负载不平衡、施工工地有专用的电力变压器时,必须采用TN-S 方式供电系统.。