TNS三相五線制電路布線詳解

1、施工現(xiàn)場(chǎng)用電大全定義：三級(jí)配電系統(tǒng)總配電箱為一級(jí)，分配電箱為二級(jí)，末級(jí)配電箱為三級(jí)定義：三相電的概念我們知道線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)線切割磁場(chǎng)線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，它的變化規(guī)律可用正弦曲線表示。如果我們?nèi)∪齻€(gè)線圈，將它們?cè)诳臻g位置上相差點(diǎn)120度角，三個(gè)線圈仍舊在磁場(chǎng)中以相同速度旋轉(zhuǎn)，一定會(huì)感應(yīng)出三個(gè)頻率相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于三個(gè)線圈在空間位置相差點(diǎn)120度角，故產(chǎn)生的電流亦是三相正弦變化，稱為三相正弦交流電。工業(yè)用電采用三相電，如三相交流電動(dòng)機(jī)等。相與相之間的電壓是線電壓，電壓為380V。相與中心線之間稱為相電壓，電壓是220V。 什么是電源中性點(diǎn)？ 中性點(diǎn)是指變壓器低壓側(cè)的三相線圈構(gòu)成星形聯(lián)結(jié)

2、，聯(lián)結(jié)點(diǎn)稱中性點(diǎn)，又因其點(diǎn)為零電位，也稱零線端，一般的零線就從此點(diǎn)引出的。中性點(diǎn)接地后，所有該電網(wǎng)覆蓋面的設(shè)備接地保護(hù)線可就近入地設(shè)置為地線，一旦出現(xiàn)漏電可通過大地傳導(dǎo)回路到變壓器中性點(diǎn)，以策安全。定義：三相五線制 在三相四線制制供電系統(tǒng)中,把零線的兩個(gè)作用分開,即一根線做工作零線(N),另外用一根線專做保護(hù)零線(PE),這樣的供電結(jié)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(hù)零線.三相五線制的接線方式如下圖所示. 為什么不是“五相”“六相”？你先要明白“相”在電中的含義，相是指相位角，比如常說的三相電，是指相位角在空間互成120交流電。如果使用移相技術(shù)，就比如

3、簡(jiǎn)單的電容移相，我們一樣可以得到四相、五相、N相都可以！但那在電力拖動(dòng)中沒有實(shí)際的應(yīng)用意義，只在電子技術(shù)中有時(shí)用到。為什么在電力拖動(dòng)中大都使用三相（當(dāng)然有時(shí)會(huì)用到單相），而不是四相、五相呢？因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的三相繞組在空間120分布時(shí)，交變磁力線均可最大限度的切割它們，成而最以限度的發(fā)出電能。而三相用電器呢，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電能！ 三相五線制供電的原理在三相四線制供電中由于三相負(fù)載不平衡時(shí)和低壓電網(wǎng)的零線過長且阻抗過大時(shí)，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(dǎo)線老化、受潮等因素，導(dǎo)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(duì)安

4、全運(yùn)行十分不利。在零干線斷線的特殊情況下,斷線以后的單相設(shè)備和所有保護(hù)接零的設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)的電壓，這是不允許的。如采用三相五線制供電方式，用電設(shè)備上所連接的工作零線N和保護(hù)零線PE是分別敷設(shè)的，工作零線上的電位不能傳遞到用電設(shè)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(xiǎn)電壓,使用電設(shè)備外殼上電位始終處在“地”電位，從而消除了設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓的隱患。從線路的性質(zhì)上來說，火線（相線）是提供能源的線路，零線是單相電路中，給提供能源的線路一條電流回路（和相線形成電流通道）的線路，地線是作為保護(hù)電器設(shè)備、防止漏電而發(fā)生事故的一條“非正?！彪娏魍ǖ?。這三條線，正常工作時(shí)，由相線（某一個(gè)單位時(shí)

5、間內(nèi)）提供電流，經(jīng)過用電設(shè)備（負(fù)載）后由零線回到電源端；正常情況下，地線是沒有任何電流通過的。所以從性質(zhì)上來看，這三條線路中的零線和地線，是不允許“并用”或合用的。 接地及中性點(diǎn)的英文縮寫PE”即英文“protecting earthing”的縮寫，意思是“保護(hù)導(dǎo)體、保護(hù)接地”?！癗”即英文“neutral point”意思“中性點(diǎn)，零壓點(diǎn)” 按照規(guī)定，380伏（三相）的民用電源的中性點(diǎn)是不應(yīng)該在進(jìn)戶端接地的（在變壓器端接地，這個(gè)接地是考慮到不能因懸浮點(diǎn)位造成高于電源電壓的點(diǎn)位，用戶端的接地與變壓器端的接地在大地中是存在一定的電阻的），如果把電源的中性點(diǎn)直接接地（這在民用電施工中是不允許的），

6、漏電保護(hù)器就失去了作用，不能保護(hù)人身和電器設(shè)備的短路了。 因此，三相五線制地線在供電變壓器側(cè)和中性線接到一起，但進(jìn)入用戶側(cè)后不能當(dāng)作零線使用，否則發(fā)生混亂后就與三相四線制無異了。定義：TNS接零保護(hù)系統(tǒng) 它是把工作零線N和專用保護(hù)線PE嚴(yán)格分開的供電系統(tǒng)，稱作TN-S供電系統(tǒng)，TN-S供電系統(tǒng)的特點(diǎn)如下： 1、 系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，專用保護(hù)線上沒有電流，只是工作零線上有不平衡電流。PE線對(duì)地沒有電壓，所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用保護(hù)線PE上，安全可靠。2、工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。3、專用保護(hù)線PE不許斷線，也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。 4、干線上使用漏電保護(hù)器，工作零線不得有重復(fù)接地，而

7、PE線有重復(fù)接地，但是不經(jīng)過漏電保護(hù)器，所以TN-S系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保護(hù)器。5、TN-S方式供電系統(tǒng)安全可靠，適用于工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)。在建筑工程工前的“三通一平”（電通、水通、路通和地平必須采用TN-S方式供電系統(tǒng)。 漏電保護(hù)器的工作原理 如果有人體觸摸到電源的線端即火線，或電器設(shè)備內(nèi)部漏電，這時(shí)電流從火線通過人體或電器設(shè)備外殼流入大地，而不流經(jīng)零線，火線和零線的電流就會(huì)不相等，漏電保護(hù)器檢測(cè)到這部分電流差別后立刻跳閘保護(hù)人身和電器的安全，一般這個(gè)差流選擇在幾十毫安 。判定是否漏電的的原理依據(jù)是：流進(jìn)和流出開關(guān)的電流必須相等，否則就判定為漏電。當(dāng)漏電電流達(dá)到和超過一定的

8、程度時(shí)，產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作-跳閘。判定的閾值是可以設(shè)定的，因?yàn)殡娐肪褪俏覀冊(cè)O(shè)計(jì)的。只是應(yīng)用時(shí)要根據(jù)不同的場(chǎng)合，選用不同靈敏度的保護(hù)器。 如果是用于人身安全保護(hù)為目的，則漏電電流小于30mA，視為安全，如大于30mA，則視為不安全，將產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作。漏電保護(hù)的額定電流30mA的漏電保護(hù)器或保護(hù)開關(guān)，屬于同敏度漏電保護(hù)器或保護(hù)開關(guān)。其生產(chǎn)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間還應(yīng)在0.1秒以內(nèi)。這兩個(gè)參數(shù)的選擇主要依據(jù)是：30mA：人體的感知電流-男為1.1mA女為0.7mA；擺脫電流男為16mA女為10.5mA，兒童要較成人為?。辉谳^短時(shí)間內(nèi)危及生命的電流是致使電流，從兩個(gè)方面理解-一是電流達(dá)到50mA就會(huì)引起心室顫動(dòng)，有生命危

9、險(xiǎn)，而100mA以上的電流則足以將人致死，30mA以下暫時(shí)不會(huì)有生命危險(xiǎn)。 0.1秒：人的心臟每收縮擴(kuò)張一次有0.1秒的間歇，而在這0.1秒內(nèi)，心臟對(duì)電流最敏感，若電流在這一瞬間通過心臟，即使電流較小，也會(huì)引起心臟顫動(dòng)，造成危險(xiǎn)。但必須注意，通常的漏電保護(hù)開關(guān)或漏電保護(hù)器只適用于工頻電源，對(duì)其它電源，如直流電源、高頻電源是不適用的，千萬不能亂用。空氣開關(guān):空氣開關(guān)是控制電氣回路的分合開關(guān)，若以空氣為滅弧介質(zhì)的稱空氣開關(guān)。一般以額定電流（負(fù)荷）選擇，做為電氣回路的總開關(guān)使用。漏電保護(hù)器： 當(dāng)一個(gè)空氣開關(guān)帶有漏電保護(hù)功能時(shí)，稱之為漏電保護(hù)開關(guān)。如果是一個(gè)單單用于漏電保護(hù)的電氣裝置，則稱之為漏電保護(hù)

10、器。導(dǎo)線面積應(yīng)通過計(jì)算確定（一般銅導(dǎo)線的安全載流量為58A/mm2，鋁導(dǎo)線的安全載流量為35A/mm2） 外電變壓器低壓輸出到總配電房線路接法1、 線路由外電變壓器低壓輸出及中性點(diǎn)接地引入到總配電房。2、 線路的黃、綠、紅三相線接入到總配電箱的總隔離開關(guān)上。隔離開關(guān)必須選用分?jǐn)鄷r(shí)有明顯可見分?jǐn)帱c(diǎn)的開關(guān)。3、 淡藍(lán)色中性接地線接入到第一級(jí)漏電保護(hù)器上的接線端。4、 將中性接地線用導(dǎo)線引出到PE端子作為保護(hù)零線。5、 從第一級(jí)漏電保護(hù)器“N”出線端接引到工作零接線端。 6、 從第一級(jí)總漏電保護(hù)器引出相線到多路分路隔離開關(guān)。 現(xiàn)以三路分三路為例，詳述總配電箱到分配電箱的接法 1、 從總配電箱的分配電

11、開關(guān)分別引出黃、綠、紅（A、B、C）三相線，淡藍(lán)色工作零線從工作零接線端引出，黃綠雙色PE保護(hù)零線從PE端子引出。五線之間架設(shè)的安全距離 2、 線路的黃、綠、紅三相線接入到二級(jí)分配電箱的總隔離開關(guān)上，淡藍(lán)色的N線接入到漏電保護(hù)器的N端上，通過漏保后接到工作零線端子板。3、 黃綠雙色的PE線接入到保護(hù)零端子板PE板上 4、 從二級(jí)分配電箱的總隔離開關(guān)引出三相線到漏電保護(hù)器。5、 從漏電保護(hù)器接線端引出相線到分路隔離開關(guān)PE線不能進(jìn)入漏電保護(hù)器，因?yàn)榫€路末端漏電保護(hù)器動(dòng)作會(huì)使前級(jí)漏電保護(hù)器跳閘造成大范圍停電6、 黃、綠、紅三相線分別從分配電箱的分路隔離開關(guān)引出,從N板接線端子引出淡藍(lán)色的工作零線,

12、從PE板接線端子引出黃綠雙色保護(hù)零線。分配電箱門與箱體間必須采用編織軟銅線可靠連接作保護(hù)接零現(xiàn)以三路分路為例，講述分配電箱到末級(jí)開關(guān)箱的接法 按規(guī)定要求單相開關(guān)箱與三相開關(guān)箱應(yīng)分開設(shè)置固定式末級(jí)開關(guān)箱的中心點(diǎn)與地面的垂直距離應(yīng)為1.41.6m 移動(dòng)式末級(jí)開關(guān)箱其中心與地面的垂直距離宜為0.81.6m單相末級(jí)開關(guān)箱線路接法 1、 引入線可選用任意一條相線（以紅色線為例），接入到單相開關(guān)箱的隔離開關(guān)。2、 將淡藍(lán)色的N線也接入到單相開關(guān)箱的隔離開關(guān) ，將黃綠雙色的PE線接入到PE板接線端子上。3、 從隔離開關(guān)的接線端引出紅色相線和藍(lán)色N線到漏電保護(hù)器的接線端子上 。此時(shí)照明設(shè)備可用三相末級(jí)開關(guān)箱線

13、路接法 1、 黃、綠、紅三相線分別接入到三相開關(guān)箱的隔離開關(guān)。黃綠雙色的PE線接入到PE板接線端子上 。從隔離開關(guān)的接線端引出黃、綠、紅三相線到漏電保護(hù)器的接線端子上 。2、 黃、綠、紅三相線從漏電保護(hù)器接線端引出 ，黃綠雙色PE線從PE板的接線端子引出 此時(shí)動(dòng)力設(shè)備可用三相五線制與三相四線制的比較(1)基本供電系統(tǒng)介紹：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(shù)語內(nèi)涵不是十分嚴(yán)格.國際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)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TN-C、TN-S 系統(tǒng). T T 式供電系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的金屬

14、外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng),稱為保護(hù)接地系統(tǒng),也稱T T 系統(tǒng).第一個(gè)符號(hào)T 表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地;第二個(gè)符號(hào)T 表示負(fù)載設(shè)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?zé)o關(guān).在TT 系統(tǒng)中負(fù)載的所有接地均稱為保護(hù)接地。TN 方式供電系統(tǒng)是將電氣設(shè)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(hù)系統(tǒng),稱作接零保護(hù)系統(tǒng),用 TN 表示.TN-C 方式供電系統(tǒng)是用工作零線兼作接零保護(hù)線,可以稱作保護(hù)中性線,可用NPE 表示,即常用的三相四線制供電方式.TN-S 式供電系統(tǒng)是把工作零線N 和專用保護(hù)線PE 嚴(yán)格分開的供電系統(tǒng),稱作TN-S 供電系統(tǒng),即常用的三相五線制供電方

15、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(gè)字母T表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù).IT 方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時(shí),供電的可靠性高、安全性好.一般用于不允許停電的場(chǎng)所,或者是要求嚴(yán)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(shù)室、ICU病房、地下礦井等處.幾種供電方式的區(qū)別三相四線制(TN-C)與三相五線制(TN-S)系統(tǒng)的比較在三相四線制供電方式中,由于三相負(fù)載不平衡時(shí)和低壓電網(wǎng)的零線過長且阻抗過大時(shí),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(dǎo)線老化、受潮等因素,導(dǎo)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(duì)安全運(yùn)行

16、十分不利. 特別是在零線斷線的特殊情況下,斷線以后的單相設(shè)備和所有保護(hù)接零的設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)的電壓,這是不允許的. 采用三相五線制供電方式,用電設(shè)備上所連接的工作零線 N 和保護(hù)零線 PE 是分別敷設(shè)的,工作零線上的電位不能傳遞到用電設(shè)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(xiǎn)電壓,使用電設(shè)備外殼上電位始終處在地電位,從而消除了設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓的隱患. 一般情況下,中性線是以大地作為導(dǎo)體,故其對(duì)地電壓應(yīng)為零,稱為零線.因此相線對(duì)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(shè)備的外殼或屏蔽系統(tǒng)就近與大地連接的導(dǎo)線,其

17、對(duì)地電阻小于4 歐姆;它不參與供電回路,主要是保護(hù)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(huì)導(dǎo)致用電端中線對(duì)地電壓大于零,因此三相五線制種將中性線（N線）和地線分開對(duì)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 TN-C 系統(tǒng)供電,對(duì)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(shí),直接將 220V 相電壓施加給此時(shí)正巧觸摸到的人,從而發(fā)生觸電事故.因此如果把接外殼的保護(hù)線 PE 和中性線 N 并聯(lián)合用一根,實(shí)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(dǎo)線斷線等故障,很可能造成下圖 所示A點(diǎn)處開路,此時(shí)當(dāng)其中一臺(tái)設(shè)

18、備開關(guān)接通后,在 A點(diǎn)后面所有中性線上,將出現(xiàn)相電壓,這個(gè)高電壓又被設(shè)備接地引至所有插入插座的用電設(shè)備外殼上,而且其后的設(shè)備即使并未開啟,外殼上也有 220V 電壓,這是十分危險(xiǎn)的.TN-C系統(tǒng)單相回路斷零示意圖 三相四線制零線斷路，為什么有的電器燒，有的不燒？在實(shí)際中三相負(fù)載嚴(yán)重分布不平衡，總零線斷開，由三相四線制供電系統(tǒng)變?yōu)槿嗳€制，使中性點(diǎn)嚴(yán)重位移，導(dǎo)致三相負(fù)載端相電壓不再對(duì)稱，負(fù)載相當(dāng)于在相與相之間串聯(lián)，阻值大的分得電壓高，阻值小的分得電壓低，若三相負(fù)載完全相等時(shí)，電壓完全相等（低壓為220V）當(dāng)然出現(xiàn)有的電器燒掉了，有的沒燒。A圖-三相平衡時(shí)且零線完好；B、C圖-三相不平衡，L1負(fù)荷小，L2和L3負(fù)荷一樣都大且零線斷開。這時(shí)，零點(diǎn)按B圖或C圖漂移。如果采用三相五線制的TN-S 供電系統(tǒng),則不會(huì)出現(xiàn)這種情況.如下圖 所示,只有當(dāng)保護(hù)線斷開,而且又有一臺(tái)設(shè)備發(fā)生相線碰外殼,兩故障同時(shí)出現(xiàn)時(shí),才會(huì)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. TN-S系統(tǒng)單相回路示意圖TN-C-S方式供電系統(tǒng) 在建筑施工臨時(shí)供電中，如果前部分是TN-C方式供電，而施工規(guī)范規(guī)定施工現(xiàn)場(chǎng)必須采用TN-S方式供電系統(tǒng)，則可以在系統(tǒng)后部分現(xiàn)場(chǎng)總配電箱分出PE線