结论：派出所无任何文书情况下将越级信访回来的人员带到派出所留置20个小时，这一行为一般是不合法的。以下从多个角度进行分析：

一、留置措施的合法性基础

留置是公安机关在调查取证过程中，对需要接受调查的人员采取的一种限制人身自由的措施。然而，这种措施的采取必须严格遵循法定程序和条件。根据《中华人民共和国刑事诉讼法》及相关法律法规的规定，留置措施通常适用于刑事案件的侦查阶段，且需要满足一定的条件，如犯罪嫌疑人可能逃跑、自杀、毁灭证据等。在信访情境下，若未涉及刑事犯罪，公安机关通常无权采取留置措施。

二、留置时间的限制

即便在符合留置条件的情况下，留置时间也受到严格限制。根据相关法律规定，留置时间一般不得超过24小时，且需要出具相应的法律文书，如留置通知书等。在您所描述的情况下，派出所未出具任何文书就将人员留置20个小时，这明显违反了留置时间的限制和程序要求。

三、信访与留置的关系

信访是公民、法人或者其他组织依法向有关国家机关反映情况、提出建议、意见或者投诉请求，依法由有关国家机关处理的制度。越级信访虽然可能违反了信访程序的相关规定，但这并不构成公安机关采取留置措施的合法理由。公安机关在处理信访事项时，应当遵循法定程序，保障信访人的合法权益，而不是通过留置等限制人身自由的措施来压制信访。

四、可能的法律后果

如果派出所的行为确实违反了法律规定，那么相关责任人员可能会面临法律责任。这包括但不限于行政处分、刑事责任等。同时，被留置的人员也有权依法维护自己的合法权益，如向相关部门投诉、申请行政复议或者提起行政诉讼等。

五、建议与行动

1. 收集证据：如果您或者您认识的人遭遇了类似情况，建议首先收集相关证据，如留置期间的监控录像、证人证言等，以证明派出所的行为违法。
2. 投诉与举报：可以向当地公安机关的上级部门或者纪检监察机关投诉举报，要求他们对派出所的行为进行调查处理。
3. 法律途径：如果投诉举报无果，或者认为自己的合法权益受到了严重侵害，可以考虑通过法律途径来维护自己的权益，如申请行政复议或者提起行政诉讼。

最后，如果您在信访或者留置方面遇到任何法律问题，或者需要进一步的法律帮助，请随时向我咨询。我会根据您的具体情况，提供专业的法律意见和帮助。