三相五线制是一种常见的电力供电系统,它由三个相位导线(L1、L2和L3)、一个中性线(N)和一个地线(PE)组成,共五根导线。我国民用建筑的配电方式采用TN-S接地系统。
①相位导线:相位导线是三相五线制中的主要导线,用于传输电能。每个相位导线之间的电压相位差为120度,这样可以提供更稳定和平衡的电力供应。在三相系统中,电流会交替流动在不同的相位导线上,从而实现功率传输。
②中性线:中性线是连接电源的中点,通常用作返回电流的路径。在三相系统中,由于电流在各个相位之间平衡分布,中性线的电压接近于零。中性线还用于提供单相负载的电力供应,通过将单相负载连接到其中一个相位导线和中性线上。
③地线:地线用于安全接地,以保护人员和设备免受电击和故障电流的影响。地线连接到设备的金属外壳或其他导电部分,并通过接地系统将电流引导到地下。这样可以确保在发生电气故障时,故障电流能够安全地流入地面,而不会对人员和设备造成伤害。
三相四线制低压供电系统,目前在我国低压配电网中,输电线路一般采用三相四线制的低压供电方式(少PE),如图所示
上图中 A、B、C 分别代表三相四线制供电系统中的三根相线,相线之间(AB、BC、AC)的电压称为线电压,我国的线电压值为 380VAC;另一条是中性线 N 也叫“零线”,各相线与零线(AN、BN、CN)之间的电压称为相电压,我国的相电压值是 220VAC。在进入用户的单相输电线路中,有两条线,一条我们称为火线,另一条我们称为零线(零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路)。而三相系统中,三相自成回路,正常情况下中性线是无电流的,故称三相四线制;在 380V 低压配电网中为了从 380V 相间电压中获得 220V 线间电压而设 N 线。在实际应用场合,三相四线制配电网中总存在掉相情况。这要求三相四线输入,在中线不掉的情况下,任意掉二根火线,电源能正常工作。而对于三相三线输入则在掉一相的情况下电源能正常工作。所以要求用电设备能够适应输入电压 220VAC/380VAC,而对于出口产品,还得适应国外的 110VAC 的输入电压。而各交流电压加上 20%的误差范围即为:
110VAC(88~132VAC);
220VAC(176~264VAC);
380VAC(304~456VAC);
所以在实际应用场合,传统的三线四线制电源能够兼容三种电压情况,加上电源产品余量的设计,所以传统电源输入范围为 85~456VAC。但真正的三相四线制应用是零线 N 线必须接入或者 A、B、C、N 四根线同时接入的,这样的话客户实际应用的输入电压是 220VAC,也就是 85-264VAC 之间。只有当零线 N 开路或者没有连接时,AC/DC 电源才要求在 264-455VAC 之间工作,但这种情况对于以安全要求很高的行业或设备来说是并不允许的,所以说传统的三相四线制电源实质上是一种功能设计冗余,即每个 AC/DC 电源模块并没有物尽其用,而且这样的电源体积大、成本很高,对客户来说是一种资源浪费。