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为什么要实行三相五线制

在三相四线制电源系统中，零线兼有工作零线和保护零线的双重功用，我们把它称作PEN线(图二)。采用PEN线来做保护存在着一定的弊端。

其一，中性点漂移带来的影响。负荷不平衡时，中性点发生漂移，电源中性点和负荷中性点之间产生电压。

电压的大小为：UOO′=(UAYA UBYB UCYC)/(YA YB YC YN)

UA、UB、UC -三相的相电压(向量)

Y—导纳;Y=1/Z

要使UOO′等于零，必须使式中的分子等于零，或者分母无穷大。满足分子等于零的条件是负荷必须对称，即YA YB YC=Y

则UAYA UBYB UCYC=(UA UB UC)Y=0;满足分母无穷大的条件是YN ,ZN 0，即PEN线上的阻抗趋于零。

有人曾做过Pspice仿真实验，将3000盏40W日光灯均匀分布在三相上，按三种情况进行研究。第一种情况，某一相负荷不变，另外两相，其中一相负荷增加，另一相负荷减少(即A相为1000盏，B相为1000 K盏，C相为1000-K盏，K=100,200，…，1000);第二种情况，某两相负荷增加，另一相负荷减少(即A相为1000-K盏，B相为1000 K/2盏，C相为1000 K/2盏，K=100,200，…，1000);第三种情况，某两相负荷减少，另一相负荷增加(即A相为1000 2K盏，B相为1000-K盏，C相为1000-K盏，K=100,200，…，1000)。实验数据见下表：

三相星形不平衡负荷下的中性点电压

可见，三相负荷不平衡度越大，中性点电位漂移也越大，极限值可以达到相电压的水平。

理论上，当PEN线的阻抗由于种种原因不趋于零，并且向无穷大的方向增加时，PEN线以及接在PEN线上的设备外壳上所产生的电压亦会趋于相电压，消除这个电压就必须使三相负荷尽量保持平衡，或PEN线的阻抗趋向于零。

其二，零线断线带来的影响。这是PEN线阻抗变化的极端个例，即阻抗无穷大。如图三，工作零线兼做保护零线时，一旦零线断线，相线电压就会送到断线处，这样，断线处后面所接设备的外壳上就会带上相线电压，此电压对人的危害不言而喻，也是TN-C接零保护系统难以克服的。

为了克服TN-C接零保护系统存在的上诉缺陷，按照《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的规定采用TN-S 接零保护系统。由图四可知，此时不论负荷是否平衡，不论工作零线的阻抗如何变化，其都对PE线没有任何影响，大大地提高了安全性。

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