TN-S系統(tǒng)詳解課件

1、三相五線制工地電路布線詳解,j1總監(jiān)辦,國 家 規(guī) 定,根據(jù)jgj/t-1992民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 ，凡是新建、擴(kuò)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(shí)行三相五線制供電方式,做到保護(hù)零線和工作零線單獨(dú)敷設(shè).對現(xiàn)有企業(yè)應(yīng)逐步將三相四線制改為三相五線制供電,具體辦法應(yīng)按三相五線制敷設(shè)要求的規(guī)定實(shí)施.,定義：三級配電系統(tǒng),總配電箱為一級，分配電箱為二級，末級配電箱為三級。,定義：三相電的概念,我們知道線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)時，導(dǎo)線切割磁場線會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，它的變化規(guī)律可用正弦曲線表示。如果我們?nèi)∪齻€線圈，將它們在空間位置上相差點(diǎn)120度角，三個線圈仍舊在磁場中以相同速度旋

2、轉(zhuǎn)，一定會感應(yīng)出三個頻率相同的感應(yīng)電動勢。由于三個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)，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,把零線的兩個作用分開,即一根線做工

3、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)，就比如簡單的電容移相，我們一樣可以得到四相、五相、n相都可以！但那在電力拖動中沒有實(shí)際的應(yīng)用意義，只在電子技術(shù)中有時用到。為什么在電力拖動中大都使用三相（當(dāng)然有時會用到單相），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，交變磁力線均可最大限度的切割它們，成而最以限

4、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(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，這對安全運(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

5、式所造成的危險電壓,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馈＿@三條線，正常工作時，由相線（某一個單位時間內(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。,“pe”即英文“protecting earthing”的縮寫，意思是“保護(hù)導(dǎo)體、保護(hù)接地”?！皀”即

6、英文“neutral point”意思“中性點(diǎn)，零壓點(diǎn)”,接地及中性點(diǎn)的英文縮寫,為什么在變壓器端接地？,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），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)

7、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，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)。

8、,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不相等，漏電保護(hù)器檢測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)到和超過一定的程度時，產(chǎn)生保護(hù)動作-跳閘。判定的閾值是可以設(shè)定的，因?yàn)殡娐肪褪俏覀冊O(shè)計的。只是應(yīng)用時要根據(jù)不同的場合，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)動作

9、。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)動作時間還應(yīng)在0.1秒以內(nèi)。這兩個參數(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^短時間內(nèi)危及生命的電流是致使電流，從兩個方面理解-一是電流達(dá)到50ma就會引起心室顫動，有生命危險，而100ma以上的電流則足以將人致死，30ma以下暫時不會有生命危險。,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，也會引起心臟顫動，造成危險。,

10、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)一個空氣開關(guān)帶有漏電保護(hù)功能時，稱之為漏電保護(hù)開關(guān)。如果是一個單單用于漏電保護(hù)的電氣裝置，則稱之為漏電保護(hù)器。,導(dǎo)線面積應(yīng)通過計算確定（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

11、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、從第一級漏電保護(hù)器“n”出線端接引到工作零接線端。,6、從第一級總漏電保護(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,總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)接零,五線之間架設(shè)的安全距離,2、線路的黃、綠、紅三相線接入到

12、二級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)器動作會使前級漏電保護(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,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開關(guān)箱的接法,按規(guī)定要求單相開關(guān)箱與三

13、相開關(guān)箱應(yīng)分開設(shè)置,固定式末級開關(guān)箱的中心點(diǎn)與地面的垂直距離應(yīng)為1.41.6m,移動式末級開關(guān)箱其中心與地面的垂直距離宜為0.81.6m,單相末級開關(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 。,4、紅色相線和藍(lán)色n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 。,此時照明設(shè)備可用,三相末級開關(guān)箱線路接法,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p

14、e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,此時動力設(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(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).第一個符

15、號t 表示電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地;第二個符號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

16、阻抗接地.第二個字母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,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(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(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,這對安全運(yùn)行十分不利. 特別是在零線斷線的特殊情況下,斷線以后的單相設(shè)

17、備和所有保護(hù)接零的設(shè)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(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,故其對地電壓應(yīng)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(shè)備的外殼或屏蔽系統(tǒng)就近與大地連接的導(dǎo)線,其對地電阻小于4 歐姆;它不參與供電回路,主要是保護(hù)操作人員

18、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(dǎo)致用電端中線對地電壓大于零,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.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,此時當(dāng)其中一臺設(shè)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

19、個高電壓又被設(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，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，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,而且又有一臺設(shè)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.,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)場必須采用tn-s方式供電系統(tǒng)，則可以