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三相四线制和三相五线制的解析,你理解了吗?

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阅读次数:271    发布时间:2020-06-24 13:40:32

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。

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)。

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。

(来源:网络,版权归原作者)

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