如何理解三相四線制和三相五線制？

01-13

我看了三相四線制_百度百科，三相五線制_百度百科，三相電 - 維基百科，自由的百科全書，以及交流電的傳輸過程是怎樣的？ - 生活等網頁，還是不太明白，希望專業人士能夠再指點一下 m(_ _)m
我現在的理解是：
1. 三相四線制和三相五線制都是對交流電的傳輸過程說的，也就是說它們只關注從發電機到（離用戶最近的）供電變壓器的這個部分。在這個部分中，三相四線制的做法是"中性線和地線共用一條線路"，而三相五線制的做法是"地線在（離用戶最近的）供電變壓器側和中性線接到一起"。引入三相五線制的原因，是由於三相四線制在供電時可能導致"中性線帶有一定的電位"，"這對安全運行十分不利"。

2. 從（離用戶最近的）供電變壓器到用戶的這個部分，實際就沒有三相四線制和三相五線制什麼事了。按照維基的說法，三相四線制和三相五線制在這個部分一般都採用單相三線制，也就是從三條相線里抽出一條，再加上中性線和地線。這裡我就不理解了：三相四線制不是把中性線和地線合成一條線了嗎？三相五線制不是在（離用戶最近的）供電變壓器側把地線和中性線接到一起了嗎？那在單相三線制中，用戶從哪裡得到的地線？臨時從大地上拉出一根線（即用一條連接大地的線）作為地線？
3. 三相五線制中的地線究竟是怎麼回事？按照我的猜測，交流電在傳輸的過程中要通過很多變壓器，每次變壓時輸入的都是相線和中性線，輸出的應該也只有相線和中性線，好像沒有地線什麼事。那三相五線制中的地線又是怎麼回事？是怎麼連接的？難道每次變壓後都把中性線接一下地就叫三相五線制了？除此以外和三相四線制沒有區別？
4. 家用插頭有兩隻腳和三隻腳的。如果用戶得到的都是單相三線制的話，那麼兩隻腳的插頭用的就是相線和中性線，三隻腳的插頭用的就是相線、中性線和地線？是這樣？
望指點。如果能給直觀點的圖那就感激不盡了 &>///&<
另外，我說的相線就是火線，中性線就是零線。

首先要明白什麼叫做線制，也即三相四線制的定義。這個定義可以參見IEC 60364和GB 16895系列標準，標準的統一名稱是「建築物電氣裝置」。注意這裡所指的系列標準，是因為此標準號下有幾十個標準，例如IEC 60364.1、IEC 60364.2、……、等等。

三相我們很容易理解，就是發電機的三個繞組，它們之間的電角度是120度。

「線」，按GB 16895中規定，指的是三相配電系統中在正常運行中有電流流過的導線叫做「線」。三條相線，在正常運行時是有電流流過的，它們當然屬於線的範疇。中性線，在正常運行狀態下，由於三相不一定平衡，因此中性線也有電流流過，因而也被稱為「線」。

那麼接地線PE呢？它在正常運行時是沒有電流流過的，因此接地線不叫做「線」。

1）如果電力變壓器的中性點直接接地，然後把中性線N和接地線PE合在一起以PEN的型式接入電路，這在IEC 60364和GB 16895中被定義為TN-C系統。注意PEN的稱呼，叫做保護中性線，或者叫做保護接地線。見下圖：

此圖是IEC 60364對TN-C的權威定義。我們看到三條相線L1、L2、L3，還有保護接地線PEN

注意：TN-C是三相四線制。

請特別注意：PEN線在引入用電設備時，首先接到用電設備的外露導電部分，也即用電設備的金屬外殼，然後才接到用電設備的中性線接入端子。這種接線方法有兩重意義：第一說明PEN線的功能以保護為優先，第二說明PEN線具有中性線的特性。

在討論接地系統時，保障人身安全永遠是第一位的。

因為PEN線是以保護為主要目的，但我們看到，當PEN線引入負載時在某處斷線，則斷點後側的PEN線上的電壓會因為負載不平衡而上升，最高可能會升至相電壓。因此，IEC 60364和GB 16895規定：TN-C系統可用於三相不平衡的系統，但不得用於具有火災隱患的場所。例如油庫、礦山、港口等等。同時，還強制性地要求TN-C系統的PEN必須多點接地。

2）如果電力變壓器的中性點直接接地，然後把中性線N和接地線PE分別引出，這在IEC60364和GB16895中被定義為TN-接地系統。見下圖：

此圖是IEC 60364對TN-S的權威定義。我們看到三條相線、一條中性線N和一條接地線PE

注意：TN-S是三相四線制，不是三相五線制！

TN-S接地系統中，N和PE被分開了，兩者的功能也單一化了。

值得注意的是：PE線在負載側是可以再次接地的。IEC 60364並沒有限制PE線的接地次數。但是，PE線和N線不得再次合併，兩者必須相互絕緣。

利用PE線的重複接地，我們可以實現用電設備處的等電位連接技術。所謂等電位連接，是指把相關的若干用電設備的外露導電部分相互連接起來，再一點接地。當然，PE線在這裡也被再次接地。這樣的好處是：若發生了相線的碰殼事故，由於有了等電位連接的保護，人身安全得到了有效的保障。

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根據IEC 60364和GB 16895，根本就不存在所謂三相五線制這種說法。這種三相五線制的稱呼是我們中國人自己發明的。一旦走出國門，甚至只是到了香港或者台灣，若我們對當地的電氣工作者說三相五線制，會被別人恥笑！！！！！！！！！

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3）如果低壓配電系統的接地系統是TN-C，但在電源入戶前，把PEN再次接地，然後分開為PN和N，這種接地系統被IEC 60364或者GB 16895稱為TN-C-S。見下圖：

此圖是IEC 60364對TN-C-S的權威定義。

這種接線方式也是我們家中配電箱中的最主要接線方法。

指的注意的是：PE和N一旦分開後，不得再次合併。PE和N兩者之間必須絕緣。

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我們來看看什麼叫做接地。

接地有兩類，一類叫做工作接地，一類叫做保護接地。

例如TN-S系統下的變壓器，我們看到變壓器的中性點接地，它的用途是為變壓器的中性點建立工作電位，所以叫做工作接地。

再例如TN-S系統下的負載側，我們看到它的外露導電部分與PE線接在一起，以此實現對人身的安全防護，所以這種接地叫做保護接地。

低壓配電系統的接地型式有IT、TT、TN等三種，其中TN又分為TN-S、TN-C和TN-C-S。

TN的意思是：變壓器中性點直接接地，負載的外露導電部分通過PE線或者PEN線接地。

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幾個概念重複性地總結一下：

第一，關於TN-C

對於TN-C，我們從圖中看到，它的PEN是合併的。這條PEN線的名稱叫做保護中性線，也叫做零線。從零線的功能性來說，它的保護功能是第一位的，中性線功能是第二位的。因此當零線接入負載側時，首先要接入保護端子，然後再引入到中性線端子。這一點，我們從IEC 60364的TN-C的負載側圖中可以明確地看到。

TN-C因為少了一根線，在工程施工是具有很大的成本優勢，因此為很多工程項目所採用。

值得注意的是：若PEN線斷線，則斷點的前方其電位接近於零（要看線路長度），而斷點後方的PEN線，其電位會迅速升高。其原因很簡單，斷點後方的PEN線電壓等於負載側三相電壓的相量和。在極端情況下，斷點後方的電壓會上升到相電壓。

因此，TN-C接地系統的PEN線必須多點接地。同時，TN-C系統不允許用在有爆炸可能的環境中，例如煤礦、油庫、危險品倉庫等等。

第二，關於TN-C-S

對於居家和辦公用電當然可以使用TN-C接地系統。IEC 60364規定，當PEN線引到入戶處時，必須接地，然後分開為PE線和N線。這就是TN-C-S接地系統。

我們再次認真地看看TN-C-S接地系統，如下：

注意第一個負載接在TN-C系統中，所以PEN線首先引到負載的保護端子，然後再引到中性線端子；第二個負載接在TN-C-S系統中，所以PE線引到保護端子，而N線則引到中性線端子。

在TN-C-S接地系統中，一旦PE和N分開，就不得再次合併。

在實際使用時，如果變壓器與低壓一級配電設備（低壓進線和饋電開關櫃）的進線迴路距離比較近，可以取消變壓器中性點的接地。變壓器引三條相線和一條N線到開關櫃中，在開關櫃的進線迴路中統一接地。

由此可以看出：真正的TN-S其實是不存在的。絕大多數低壓配電網的接地系統都是TN-C-S。

第三，關於中性線電流是三相電流的矢量和這種說法

在討論接地系統時，中性線的電流不是等於三相的矢量和，而是相量和。

我們知道，力是典型的矢量，我們把力乘以力臂，再乘以它們夾角的正弦，得到的是力矩。力矩仍然是矢量；我們把電流相量乘以電壓相量，再乘以它們夾角的正弦，得到是無功功率。無功功率是標量，既不是相量也不是矢量。

所以在電學中，我們討論的對象都是相量，不是矢量。

第四，關於三相X線的說法

盡量不要用三相X線這個名詞來描述低壓配電網的接地系統，代之以TN-C、TN-S和TN-C-S。也盡量不要用零線這個稱呼，代之以PEN線。這樣做是與IEC標準靠攏，與國家標準靠攏。事實上，在國家強制性標準中，已經看不見零線這個稱呼。

三相X線的稱呼來自於前蘇聯。我國早先的國家標註是按蘇聯的，後來全面轉向了IEC標準。蘇聯標準在許多方面確實存在諸多缺陷。由於人們的習慣用語具有慣性，許多人也習慣於三相五線制這種說法，還有零線和火線，並且還代代相傳。

為了與IEC標準靠攏，也為了我們自身的理論水平和工作實踐需要，請糾正這種說法。

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接地系統的討論是永恆的話題，這方面的書籍、雜誌和網上的帖子多的無法計數。哪怕只是一位小電工，都可以講出一本書的內容出來。儘管如此，真正能夠解析透徹的並不多。

王厚余的書是值得看的，此書能讓我們理解什麼叫做接地系統。

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給大家出一道題：如果我們從最終用電設備處的接地形式來推測全系統的接地形式，可能嗎？

（參考答案：有一定的困難，有時很難區分。結論：討論低壓配電網的接地系統，一定要從全局來看，切忌僅僅從電源部分來看，或者從用電負荷出來看。）

樓上諸位說得很細。

說個簡單的。感覺題主就是沒分清零線和地線。

零線就是變壓器星形解法引出的中性線，是單相設備工作時候的電流通路。

地線和大地相連，不接變壓器的。是為了把設備外殼接地。

正常工作時，零線有電流，地線沒有電流。

如果零線地線連起來，可能造成設備外殼帶電。這是不對的。

就醬。

萬一記錯了有答得不對的，還請高手指導賜教啊。

首先得明白，這些制是對於400V配電網來說的。要想給你家燈泡這種單相負載供電，就必須用四線制。電器要有漏電漏電保護，保護方式為把外殼接零或接地，接地不安全，基本不用，大多數用接零，接零用的那根區別於零線的專用線就是第五根線，所以叫三相五線制。

討論這個問題，還是先要在發電機那端建立起概念，才能說清楚；那個中性線上究竟有木有電流、電壓？那三個發電機線圈，A相切割磁場時，B、C線圈發生了神馬變化？法拉第電磁感應定律是兩個，第二定律和老牛定律有什麼曲藝同工之妙？變壓器和發電機之間事神馬關係？

1、三相五線制包括三相電的三個相線（A、B、C線）、中性線（N線）；以及地線（PE線）。中性線(N線)就是零線。三相負載對稱時，三相線路流入中性線的電流矢量和為零，但對於單獨的一相來講，電流不為零。三相負載不對稱時，中性線的電流矢量和不為零，會產生對地電壓。

2、三相四線制是三相線另加一根零線可供三相負載用電，也可分別以每根相線與零線構成單相負載供電

@Patrick Zhang回答很專業也很全面！但對非本專業的人員來說不一定能完全理解，我從一個業餘愛好者的角度說幾句，不妥之處，還請斧正！

1、三相四線制、三相五線制都是連接用電設備的供電方式，高壓輸電有三相線就可以了。因為通過用戶側的管理，可以近似地實現三相用電平衡，即N≈0。

2、A、B、C、N都是保證設備正常供電的，PE是保證用電安全的。也就是說A、B、C、N任何一根出問題，設備就不能正常工作了；PE則不同，沒有它正常的設備是可以正常工作的，但如果設備出現漏電等故障時，就不安全了，其外露的金屬就分就會帶電；如果有PE再配合漏電保護器，如果設備漏電，漏電保護器就會「跳閘」，直到你排除故障，漏電保護器才可以「合上」供電，從而保證了用電安全。

比如說你買了一台電熱水器，裝在沒有PE線的老房子里，它照樣用。但如果它漏電就可能會電死人。而用在有PE的情況下，就是它漏電了，也只是漏電保護器（如果它正常的話）跳個閘而已。

3、PE線一旦引出中間任何地方都不能斷開，也就是說它是不過開關的。它一旦斷開其斷點前端設備保護將失效。

4、就現在居住建築而言，照明系統是沒有PE的，插座系統才有。

題主可以去網上搜搜 TN 系統，有TN－C，TN－S， TN－C－S

結合圖片就能加深理解了，地線準確講應該叫 PE線，大晚上的手機作答我就不多寫了（其實是自己水平不高，怕露餡，哈哈）

三相四線制就是三根導出相差120度的三條正弦波電壓的火線，外加一個中性點引出的零線。居民用電從一根火線上取點，從零線流回發電機。中性點上三個正弦波互相抵消，電壓為0，故稱零線（N）。

電器是可以工作了，但是如果電器漏電，就會有生命危險，所以就有了三相五線制。

三相五線制就是在三相四線制的基礎上又多加了一條接地的地線（PE），接在電器的金屬表面上，利用大地的零電位導走漏出的電。

我們平時用的雙頭插頭就是三相四線中的一根火線和一根零線，三腳插頭的頂角那個插頭就是插在地線上的，這就是三相五線了。

線和五線沒多少區別，只是配電房把PEN線分開兩條一條作N線，一條作地線

PE線和N線都是從變壓器中性點引出

一句話解決的是三相四線就是零線底線共用一根線PEN 三相五線就是把地線單獨出來

你沒去過工廠吧。。

設備外殼是要接地的，也就是你說的「不知道要接在哪裡」那根線。

它的作用是:防止設備漏電的時候人碰到了就啪啪啪啪，也防止產品的元件接觸到啪啪啪啪啪啪。。。

最後我覺得有必要確認一下，我們說的是一個東西不？

如果你是普通用戶你家電熱水器就是要 3相5線供電的。那根地線跟零線不能共用的。因為地線是接在外殼起到保護作用的。如果沒有地線會漏電的時候。電沒地方去知道結果了吧就是電死人了。也有在前端零線分出來做地線的這種不安全因為有電壓差電流大的時候更明顯。

其他企業用戶設備對電和環境要求高的也好地線保護和電磁干擾的出線。比如大功率的在線ups 那個干擾很大外殼必須接地。一防止干擾其他設備

具體的要看專業書籍沒個行業有具體作用和規範的幾天也說不完。

舉2個例讓你知道。

@ @Patrick Zhang回答的十分詳盡，學習了！

三相五線制就是把三相四線制里的零線分成了零線和接地線

除了Patrick zhang以外全錯。

就相當於再加一根線，提高供電的可靠性。本質上來說，四線制、五線制和三線制沒有本質區別。

就供電系統來說，三相線還有一個顯而易見的好處是方便抓企業偷電行為。