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三相五線怎麼詳細理解?

作者:由 Patrick Zhang 發表于 體育時間:2020-04-30

所謂的三相五線制,其對應的接地系統就是TN-S。

我們看下圖:

三相五線怎麼詳細理解?

圖1:IEC60364標準中定義的TN-S接地系統

我們仔細看圖1。

圖1的左邊,是電力變壓器的低壓側繞組,它的三相公共點直接接地,我們把它叫做系統接地,或者叫做工作接地。系統接地的目的是為了中性線N構建零電位。

在IEC60364中,把系統接地用字母T表示。

從中性線接地極開始,系統引出了兩條線,其中一條是中性線N,另一條是地線PE。它們和三條相線一起,一共是5條線,接到用電負荷處。

在圖1的重複接地處的正上方,我們看到了五條線,這就是此電路(TN-S接地系統)被稱為三相五線制的原因。

注意看圖1的中下部,我們看到了兩臺用電負荷,它們的外殼都接到PE地線上,而電源就是三條相線和中性線(左側負載),後者就是三條相線(右側負載)。

在IEC60364中,把用電負荷的外殼不直接接地用字母N表示。同時,又把用電負荷的外殼與來自電源的地線PE相接,用S表示。合起來,就是TN-S接地系統。

TN-S接地系統中,中性線N和三條相線一起,是系統的電源部分。在正常執行時,它們都有電流流過。並且,N線是可以斷裂的,所以N線可以進開關。也因此,在TN-S接地系統中,允許使用四極開關。

我們看下圖:

三相五線怎麼詳細理解?

圖2:TN-S接地系統中的斷路器

注意看圖2的左側,是電力變壓器的低壓側繞組。我們看到,三條相線和中性線N引入到一臺四極的主斷路器中。從主斷路器出來,就是系統母線,三相用L1、L2和L3表示,中性線用N表示,地線用PE表示。

我們看到,圖2的一級配電系統(藍色區域)的饋電開關是三極的,其饋電電纜是5芯的。饋電電纜的終端是二級配電系統(綠色區域)。

注意看,圖2中二級配電系統的負載中發生了相線碰殼事故。接地電流沿著地線PE返回電源。此時系統中的電流大增,故障電流近似等於相線對N線的短路電流,所以負載前方的控制斷路器會執行短路跳閘操作,以保護線路。

我們把TN接地系統又叫做大電流接地系統。

注意到:PE線平時是沒有電流流過的,僅當故障時才有電流流過。

在IEC標準中規定,只有正常執行時有電流流過的線才算“線”,因此,PE線不算“線”。故知,TN-S接地系統,其實是三相四線制,不是三相五線制。三相五線制根本就不存在。

IEC60364等同使用的國家標準是GB16895,我們在標準中,根本就看不到三相五線制這一說法。

建議題主還是以TN-S接地系統來稱謂比較好,儘量不要用三相五線制這個稱謂。

標簽: 接地系統  TN  相線  中性線  三相