1什么是三相五線制在三相四線制制供電系統(tǒng)中,把零線的兩個作用分開,即一根線做工作零線N,另外用一根線專做保護零線PE,這樣的供電結線方式稱為三相五線制供電方式三相五線制包括三根相線、一根工作零線、一根保護零線三相五線制的接線方式如下圖1所示圖1三相五線制接線示意圖該接線的特點是工作零線N與保護零線PE除在變壓器中性點共同接地外,兩線不再有任何的電氣連接由于該種接線能用于單相負載、沒有中性點引出的三相負載和有中性點引出的三相負載,因而得到廣泛的應用在三相負載不完全平衡的運行情況下,工作零線N是有電流通過且是帶電的,而保護零線PE不帶電,因而該供電方式的接地系統(tǒng)完全具備安全和可靠的基準電位2三相五線制與三相四線制的比較1基本供電系統(tǒng)簡介常用的基本供電系統(tǒng)有380V三相三線制和380/220V三相四線制等,但這些名詞術語內(nèi)涵不是十分嚴格國際電工委員會IEC對此作了統(tǒng)一規(guī)定,稱為TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)、IT系統(tǒng)其中TN系統(tǒng)又分為TNC、TNS系統(tǒng)TT式供電系統(tǒng)是指將電氣設備的金屬外殼直接接地的保護系統(tǒng),稱為保護接地系統(tǒng),也稱TT系統(tǒng)第一個符號T表示電力系統(tǒng)中性點直接接地第二個符號T表示負載設備金屬外殼和正常不帶電的金屬部分與大地直接聯(lián)接,而與系統(tǒng)如何接地無關在TT系統(tǒng)中負載的所有接地均稱為保護接地。TN方式供電系統(tǒng)是將電氣設備的金屬外殼和正常不帶電的金屬部分與工作零線相接的保護系統(tǒng),稱作接零保護系統(tǒng),用TN表示TNC方式供電系統(tǒng)是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,即常用的三相四線制供電方式TNS式供電系統(tǒng)是把工作零線N和專用保護線PE嚴格分開的供電系統(tǒng),稱作TNS供電系統(tǒng),即常用的三相五線制供電方式IT方式供電系統(tǒng),其中I表示電源側(cè)沒有工作接地,或經(jīng)過高阻抗接地第二個字母T表示負載側(cè)電氣設備進行接地保護IT方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時,供電的可靠性高、安全性好一般用于不允許停電的場所,或者是要求嚴格地連續(xù)供電的地方,例如連續(xù)生產(chǎn)裝置、大醫(yī)院的手術室、地下礦井等處2三相四線制TNC與三相五線制TNS系統(tǒng)的比較在三相四線制供電方式中,由于三相負載不平衡時和低壓電網(wǎng)的零線過長且阻抗過大時,零線將有零序電流通過,過長的低壓電網(wǎng),由于環(huán)境惡化、導線老化、受潮等因素,導線的漏電電流通過零線形成閉合回路,致使零線也帶一定的電位,這對安全運行十分不利在零線斷線的特殊情況下,斷線以后的單相設備和所有保護接零的設備產(chǎn)生危險的電壓,這是不允許的采用三相五線制供電方式,用電設備上所連接的工作零線N和保護零線PE是分別敷設的,工作零線上的電位不能傳遞到用電設備的外殼上,這樣就能有效隔離了三相四線制供電方式所造成的危險電壓,使用電設備外殼上電位始終處在“地“電位,從而消除了設備產(chǎn)生危險電壓的隱患發(fā)電機中,三組感應線圈的公共端作為供電系統(tǒng)的參考零點,引出線稱為中線在單相供電中稱為零線另一端與中線之間有額定的電壓差,稱為相線單相供電中稱為火線一般情況下,中線是以大地作為導體,故其對地電壓應為零,稱為零線因此相線對地必然形成一定的電壓差,可以形成電流回路,稱其為火線正常供電回路由相線火線和中線零線形成地線是儀器設備的外殼或屏蔽系統(tǒng)就近與大地連接的導線,其對地電阻小于4歐姆它不參與供電回路,主要是保護操作人員人身安全或抗干擾用的很多情況下,中線和大地的連接問題會導致用電端中線對地電壓大于零,因此三相五線制種將中線和地線分開對消除安全隱患具有重要意義在三相四線制供電方式中,主要采用TNC系統(tǒng)供電系統(tǒng),對于單相回路存在較大的安全缺陷單相二線供電方式,最大缺陷是在發(fā)生電器外殼碰相線時,直接將220V相電壓施加給此時正巧觸摸到的人,從而發(fā)生觸電事故但如果把接外殼的保護線PE和中性線N并聯(lián)合用一根,實際上這也是極不安全的建筑物的配電線路由于接頭松脫、導線斷線等故障,很可能造成圖2所示A點處開路,此時當其中一臺設備開關接通后,在A點后面所有中性線上,將出現(xiàn)相電壓,這個高電壓又被設備接地引至所有插入插座的用電設備外殼上,而且其后的設備即使并未開啟,外殼上也有220V電壓,這是十分危險的圖2TNC系統(tǒng)單相回路斷零示意圖如果采用三相五線制的TNS供電系統(tǒng),則不會出現(xiàn)這種情況如圖3所示,只有當保護線斷開,而且又有一臺設備發(fā)生相線碰外殼,兩故障同時出現(xiàn)時,才會出現(xiàn)與前述二線制中類似情況的事故從而也極大地降低了事故出現(xiàn)的可能性圖3TNS系統(tǒng)單相回路示意圖3三相五線制在民用建筑電氣設計中的應用1三相五線制供電的應用范圍凡是采用保護接零的低壓供電系統(tǒng),均是三相五線制供電的應用范圍國家有關部門規(guī)定凡是新建、擴建、企事業(yè)、商業(yè)、居民住宅、智能建筑、基建施工現(xiàn)場及臨時線路,一律實行三相五線制供電方式,做到保護零線和工作零線單獨敷設對現(xiàn)有企業(yè)應逐步將三相四線制改為三相五線制供電,具體辦法應按三相五線制敷設要求的規(guī)定實施根據(jù)JGJ/T1992民用建筑電氣設計規(guī)范,住宅小區(qū)設計不應采用TNC供電系統(tǒng)即三相四線制供電方式,而應推廣采用TNS供電系統(tǒng)即三相五線制供電方式2單相三線制“和“三相五線制“配電建筑電氣設計中采用“單相三線制“和“三相五線制“配電就是在過去“單相二線制“和“三相四線制“配電基礎上,另增加一根專用保護線直接與接地網(wǎng)相連,如圖1所示即根據(jù)國際電工委員會IEC標準和國家標準而定的TNS系統(tǒng),從而保障了電器使用的安全“單相三線制“是“三相五線制“的一部分,在配電中出現(xiàn)了N線和PE線一個是工作接地N線,這是構成電氣回路的需要,其中有工作電流流過,在單相二線制中,工作接地N嚴禁裝設保險等可斷開點,但單相三線制中則應同相線一樣裝設保護元器件另一個是保護接地PE線,要求直接與接地網(wǎng)相聯(lián)接,保護線PE與中性線N從某點分開后,就不得有任何聯(lián)系,目的有兩個其一是為了使漏電電流動作保護能正確動作其二是為了使保護線上沒有電流流過,以利安全每個建筑物進戶線處應將零線重復接地,接地電阻LO從引入處開始,接至建筑物內(nèi)各個插座,中性線N和保護線PE完全分開嚴禁零地混接至于保護線PE的導線應采用與工作回路相同等級的絕緣導線,且與中性線N截面相同,敷設方式和路徑也同工作回路,為便于識別,最好能采用三種顏色分開,依據(jù)規(guī)范,相線為L1黃、L2綠、L3紅色中性線N為淡蘭色或黑色保護線PE為黃綠雙色民用建筑電氣設計規(guī)范規(guī)定“住宅建筑每戶的進線開關或插座專用回路宜設置漏電電流動作保護,動作電流為30MA“插座的接線應遵循左零N右相L上接地如圖4所示三相四線制三相五線制的選擇TNS接地即常說的三相五線制，由變電所引出的N線和PE線是分開的，N線不允許再接地，PE線則與用電建筑地相連。TNCS接地即常說的三相四線制，變電所引出的N線和PE連合二為一為PEN線，用電建筑將PEN線重復接地，其后在用電建筑內(nèi)N線和PE線是分開的，N線絕緣并且不再接地。TT接地由變電所引出的N線全程絕緣，用電建筑物內(nèi)PE線為單獨接地，與變電所接地線無任何聯(lián)系。優(yōu)缺點分析TNS（三相五線制）接地形式的PE線平時不通過工作電流，僅在發(fā)生接地故障時流過故障電流，其電位接近大地電位，不會干擾信息設備，不會對地打火，較為安全；缺點是需要全程設置PE線，造價較TNCS（三相四線制）相對于TNS（三相五線制）來說少了一根專用PE線，造價較低，由于其進入用電建筑后PE線和N線分開所以也具有TNS的有點；但是要求PEN線的連接非?？煽浚琍EN線一旦斷線將引發(fā)很多故障。需要注意的是NTS和TNCS在同一供電范圍內(nèi)的PE/PEN都是連通的，當變電所或配電系統(tǒng)中某一設施發(fā)生電氣接地故障時，其故障電壓會沿著PN/PEN線在電氣設備間傳導，這是TN系統(tǒng)共有的缺點，所以必須采取等電位措施來預防這種情況的發(fā)生。TT接地形式兼有TNS和TNCS的優(yōu)點，還同時避免了TN接地系統(tǒng)共有的缺點，對于住宅建筑來說宜作為首要推薦接地形式。但是TT接地的缺點是用電建筑接地故障電流由變電所接地與用電建筑地兩個接地電阻串聯(lián)關系返回電源，故障電流小，斷路器或熔斷器的靈敏度難以滿足其要求，需要剩余電流動作保護裝置RCD來彌補這一缺點。結論1多層住宅建筑通常采用戶外箱變作為供電電源，宜優(yōu)先選用TT接地，僅在箱變等供電設施與該住宅建筑接地無法分開時選用TNS接地形式即三相五線制。2高層住宅建筑宜選用TNS接地形式。3高層住宅供電電源在建筑物內(nèi)時可采用TNS接地，如供電電源在住宅外世優(yōu)選TT接地，采用單路及多路電源供電時宜選用TNS接地。4TNCS三相四線制接地在工程設計中應根據(jù)項目實際情況謹慎選用。三相五線制的優(yōu)點是保護靈敏性與可靠性都比三相四線制的要高，因為PE線（即接地零線）是單獨設置，并且是直接接自電源變壓器中性點，變壓器的中性點已可靠直接接地，接地電阻較低，滿足系統(tǒng)保護要求。三相五線制通常用于用于安全要求較高，設備要求統(tǒng)一接地的場所及住宅。三相四線制（TNC系統(tǒng)）該接法包含三根相線L1A相、L2B相、L3C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(tǒng)。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(jiān)控。注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）由于三相負載不平衡，工作零線上有不平衡電流，在線路上產(chǎn)生一定的電位差，所以與保護線所聯(lián)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）TNC系統(tǒng)干線上使用漏電保護器時，漏電保護器后面的所有重復接地必須拆除，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(cè)有重復接地。5）TNC方式供電系統(tǒng)只適用于三相負載基本平衡（無220V負載）情況。三相五線制（TNS系統(tǒng)，含TNCS系統(tǒng)）該接法包含三根相線L1A相、L2B相、L3C相及一根零線N還有一根地線PE，是工作零線與保護零線分開設置或部分分開設置的接零保護系統(tǒng)。PE線在供電變壓器側(cè)和N線接到一起，但進入用戶側(cè)后則不能當作零線使用。三相五線制的優(yōu)點是保護靈敏性與可靠性都比三相四線制的要高，因為PE線（即接地零線）是單獨設置，并且是直接接自電源變壓器中性點，變壓器的中性點已可靠直接接地，接地電阻較低，滿足系統(tǒng)保護要求。三相五線制通常用于用于安全要求較高，設備要求統(tǒng)一接地的場所及住宅。應用中最好使用標準/規(guī)范的導線顏色A線用黃色，B線用藍色，C線用紅色，N線用褐色，PE線用黃綠色。零線和地線的根本差別在于一個構成工作回路,一個起保護作用叫做保護接地,一個回電網(wǎng),一個回大地,在電子電路中這兩個概念是要區(qū)別開來的結構的區(qū)別零線（N）從變壓器中性點接地后引出主干線。地線（PE）從變壓器中性點接地后引出主干線，根據(jù)標準，每間隔2030米重復接地。原理的區(qū)別零線（N）主要應用于工作回路，零線所產(chǎn)生的電壓等于線阻乘以工作回路的電流。由于長距離的傳輸，零線產(chǎn)生的電壓就不可忽視，作為保護人身安全的措施就變得不可靠。地線（PE）不用于工作回路，只作為保護線。利用大地的絕對“0”電壓，當設備外殼發(fā)生漏電，電流會迅速流入大地，即使發(fā)生PE線有開路的情況，也會從附近的接地體流入大地。注TNS系統(tǒng)工作零線N和專用保護線PE嚴格分開的供電系統(tǒng)1）系統(tǒng)正常運行時，專用保護線上沒有電流