三相五线制 什么是三相四线制、三相五线制？有什么区别？

首先要了解什么叫线制，也就是三相四线制的定义。该定义可参考IEC 60364和GB 16895系列标准，标准的统一名称为“建筑电气设备”。注意这里说的系列标准，因为这个标准号下有几十个标准，比如IEC 60364.1，IEC 60364.2，…等。

我们很容易理解的三相是发电机的三个绕组，它们之间的电角度是120度。

“线路”，根据GB 16895，是指三相配电系统正常运行时电流流经的导线，称为“线路”。三相线路，正常运行时有电流流过，当然属于线路范畴。中性线，正常运行时，由于三相不一定平衡，中性线也有电流流过，所以也叫“线”。

接地线PE呢？正常运行时没有电流流动，所以接地线不叫“线”。

1)如果电力变压器的中性点直接接地，那么中性线n和接地线PE以PEN的形式连接到电路，在IEC 60364和GB 16895中定义为TN-C系统。注意PEN这个名字，叫保护中性线，或者叫保护接地线。

见下图:

这个数字是IEC 60364 TN-C的权威定义。我们看到三条相线L1、L2、L3和一条保护接地线PEN。

注:TN-C为三相四线制。

请特别注意:PEN线引入电气设备时，首先连接到电气设备的外露导电部分，即电气设备的金属外壳，然后连接到电气设备的中性线接入端子。这种接线方式有两层含义:一是说明保护是PEN线功能的重中之重；其次，表明PEN线具有中性线的特征。

讨论接地系统时，确保人身安全永远是第一位的。

因为PEN线的主要用途是保护，所以我们可以看到，当PEN线引入负载时在某处发生断线时，断点后面的PEN线上的电压会由于负载不平衡而上升，并可能上升到最高的相电压。因此，IEC 60364和GB 16895规定TN-C系统可用于三相不平衡系统，但不能用于有火灾隐患的场所。如油库、矿山、港口等。同时，TN-C系统的PEN必须多点接地。

2)如果电力变压器中性点直接接地，则分别引出中性线N和接地线PE，在IEC60364和GB16895中定义为TN-S接地系统。见下图:

这个数字是IEC 60364 TN-S的权威定义。我们看到三条相线，一条中性线N和一条接地线PE。

注意:TN-S是三相四线制，不是三相五线制！

在TN-S接地系统中，N和PE是分开的，它们的功能被简化了。

值得注意的是，PE线可以在负载侧再次接地。IEC 60364不限制PE线的接地次数。但是PE线和N线一定不能再合并，必须相互绝缘。

利用PE线的重复接地，可以实现电气设备的等电位连接技术。所谓等电位连接，是指将一些相关电气设备的外露导电部分相互连接，然后将一点接地。当然，这里PE线又接地了。这样做的好处是，如果发生壳体碰撞事故，由于等电位连接的保护，人身安全得到有效保障。

根据IEC 60364和GB 16895，没有三相五线制这回事。三相五线制的名字是我们中国人自己发明的。一旦我们出国，甚至去香港或台湾，如果我们把三相五线制告诉当地的电气工人，我们就会被别人嘲笑！！！

3)如果低压配电系统的接地系统是TN-C，但在电源进户前，PEN再次接地后又分为PE和N，这个接地系统被IEC 60364或GB 16895称为TN-C-S。见下图:

这个数字是IEC 60364 TN-C-S的权威定义。这种接线方式也是我们家配电箱最重要的接线方式。

值得注意的是，PE和N一旦分开，就不能再合并。PE和n之间必须有绝缘。

我们来看看什么是接地。

接地有两种，一种叫工作接地，一种叫保护接地。

比如TN-S系统下的变压器，我们可以看到变压器的中性点是接地的，其目的是为变压器的中性点建立工作电位，所以称之为工作接地。

再比如TN-S系统下的负荷侧。我们可以看到TN-S系统裸露的导电部分用PE线连接，实现人身安全保护，所以这种接地称为保护接地。

低压配电系统有三种接地方式，如IT、TT和TN，其中TN又分为TN-S、TN-C和TN-C-S..

TN是指变压器中性点直接接地，负载外露导电部分通过PE线或PEN线接地。

说到零线和地线，不得不说；“三相四线制”和“三相五线制”。

三相四线制是指ABC三相供电，外加一条零线。

三项五线制是指ABC三项供电，外加一条零线O和一条地线E；

其实严格来说，三相五线制的名称是错误的，它的学名是“TN-S”制；t代表地球，n代表零线，s代表分离。

TN-S是一种接地方式，但是在实际应用中，我们发现三五线制这个名字更直观，所以我们一直用，不用纠结这个名字，大家都可以知道；存在的是合理的，所以还是用三相五线制。

那我们来说说这个三相五线制；

一般对应于工厂高压变压器的输出侧，也就是说变压器出口侧有5根导线。

对于这个电气系统来说，最明显的特点就是多了一根接地线。

那么零线和额外地线的作用是什么呢？

零线是工作电源线，也就是零线允许有电流，有电流就有电位，也就是电压。

接地线是非工作电源，起保护作用，保护人员和设备。所有设备的金属外壳都与接地线相连，操作人员会直接接触到它，所以不应有持续的电流，只允许有非常微弱的感应电流。

从上图可以看出，零线和地线最后连在一起了，所以用电表连接，为什么不能混在一起？

根本原因是虽然最后都收敛了，但是一个有电流，一个没有电流。我举个例子。

假设工厂有一台变压器和四套设备，设备的电源如上图所示。(工厂实际供电系统远比上图复杂混乱)

其中1#2#设备按规范安装接线，3 #将本应接零线的电源线接到地线，4 #将零线和地线连在一起，那么问题出在哪里？

1#2#接线正常，所以零线有电流，地线只有一些感应电流，很微弱，几乎无法检测到；Diangon.com，但是3#和4#接错了，所以3 #和4 #的接地线有电流，应该是3 #设备的零线电流加上4 #设备的零线电流的一部分，这些电流也会污染1 #和2 #的接地线，从而导致该支路的带电电流。

还是那句话，有电流就会有电动势，也就是电压。所以这种地线是不纯的，所有设备的外壳都是连在这种带电的地线上的，也很危险。

一个不恰当的例子，方便理解。如果一个城市有两条河，一条河输送废水，一条河输送饮用水，但都以污水处理厂为终点。

如果有人将废水排入饮用水河流，即使河水具有一定的自去污能力，污水排放点附近的水也会被污染，人喝了就会生病；如果有大量污水排入饮用水，整个城市的人都会生病。

那为什么会有这么大的隐患，我们通常没有意识到呢？

因为，如果设备三相平衡，零线没有电，但是现场情况比较复杂，所以大部分设备三相不平衡，很多都是把零线接在一起的。

其次，现场的一些金属设备会消耗一些污染。例如，如果实例4的接地线与设备外壳连接，设备外壳将消耗部分或全部光。

但一旦使用大型变频器或伺服电机，会严重污染电网，灾难就来了；

1.如上所述，有可能对操作人员造成伤害，因为设备外壳带电，危险因素与操作人员的防护措施和现场接地线密切相关；所以，对于一个电气操作人员来说，正确的做法是，即使确认了要接触的设备没有电，也要按照电的心理来操作。

第二根接地线电压不稳定会导致一些设备出现故障。地线有两个作用，一个是保护操作人员的安全，一个是消耗感应电能，保持设备正常，特别是一些精密的设备，如称重传感器、编码器、激光测距仪和一些检测仪器等。，这是非常敏感的设备。要求释放所有的感应电才能正常工作，所以他们的屏蔽电缆需要接地；一旦地线出现异常，这些设备就会出现异常，极端情况下甚至会损坏仪器。

众所周知，使用电焊时要特别注意。同样的道理，接地线应该安装在离焊点最近的地方，以保护这些传感器。

几个概念被反复总结:

第一，关于TN-C。

至于TN-C，从图中可以看出其PEN合并了。这条PEN线的名字叫保护零线，也叫零线。从中性线的功能来看，其保护功能是第一位的，中性线功能是第二位的。因此，中性线接负荷侧时，应先接保护端子，再接中性端子。这一点从IEC 60364 TN-C的负荷侧图可以看得很清楚。

TN-C由于缺少一条线，在工程建设中具有很大的成本优势，因此被很多工程项目采用。

值得注意的是，如果PEN线断了，它在断点前的电位接近于零(取决于线长)，而断点后的PEN线电位会迅速上升。原因很简单:断点后的PEN线电压等于负载侧三相电压的相量和。在极端情况下，断点后的电压会上升到相电压。

所以TN-C接地系统的PEN线必须多点接地。同时，TN-C系统不允许用于易爆环境，如煤矿、油库、危险品仓库等。

第二，关于TN-C-S。

TN-C接地系统可用于家庭和办公室供电。根据IEC 60364的说法，当PEN线被引入家庭时，它必须接地，然后被分成PE线和n线。这是TN-C-S接地系统。

让我们再仔细看看TN-C-S接地系统，如下:

注意TN-C系统中连接的是第一个负载，所以PEN线先引至负载的保护端子，再引至中性端子；第二个负载连接在TN-C-S系统中，因此PE线通向保护端子，而N线通向中性端子。

在TN-C-S接地系统中，PE和N一旦分开，就不能再合并。

在实际使用中，如果变压器与低压一次配电设备(低压进线和馈线开关柜)的进线回路距离比较近，可以取消变压器中性点接地。变压器将三条相线和一条N线引至开关柜，并在开关柜的进线回路中均匀接地。

由此可见，真正的TN-S是不存在的。大多数低压配电网的接地系统是TN-C-S。

第三，零线电流是三相电流的矢量，这个说法

讨论接地系统时，零线电流不等于三相矢量和，而是相量和。

众所周知，力是一个典型的矢量。我们把力乘以力臂，再乘以它们夹角的正弦，就得到力矩。扭矩还是矢量；我们将电流相量乘以电压相量，然后乘以它们夹角的正弦值，得到无功功率。无功功率是标量，既不是相量，也不是矢量。

所以在电学中，我们讨论的对象都是相量，不是矢量。

第四，关于三相x光的声明

尽量不要用“三相x线”来形容低压配电网的接地系统，用TN-C、TN-S、TN-C-S来代替..尽量不要用“零线”这个词，代之以“PEN线”。这已经接近IEC标准和国家标准了。事实上，在国家强制性标准中，零线的名称已经看不到了。

三相X射线的名字来源于前苏联。中国早期的国家标签是按照苏联的，后来全面转向IEC标准。苏联的标准在很多方面确实有很多缺陷。由于人们习惯用语的惯性，很多人习惯了三相五线制的说法，包括零线和火线，代代相传。

请纠正这一说法，以接近IEC标准，满足我们自身理论水平和工作实践的需要。

如果从最终电气设备的接地形式来推断整个系统的接地形式，有可能吗？

从最终电气设备的接地类型，只能判断整个系统的接地类型可能是TT、IT或TN。我们可以直接判断TN-C，但无法区分TN-C-S和TN-S。

例如，我们发现最终电气设备的外壳(暴露的导电部分)直接接地，不与上级系统连接。同时三相电源没有N线，可以判断这是IT系统；如果看到N线，特别是最后的电气设备也装有漏电保护装置，那么就可以判断是TT；如果最终电气设备的外露导电部分从上级系统接PEN线，PEN线先接外露导电部分，再接N线端子，那么我们就可以马上知道这是TN-C系统。

如果电源线中有五根电线，包括三相、N线和PE线，则无法知道系统的接地类型是TN-S还是TN-C-S..只有沿着电力线追踪，找到N线与PE线分开的源头，才能知道是什么样的接地系统。

判断接地系统，一定要看整个系统，避免只看供电部分或负荷侧部分。

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