在电气设计中，怎么正确地选择和使用三级和四及开关的级数？

一、三级开关与四级开关的区别

四极（4P)比三极(3P)多一个N相零线接口。

用3P还是4P，取决于供电系统的接线方式， 一般的如用于民用供电系统，由于广泛存在三相不平衡，零线有相当的电流，投切时会引起相电压波动，影响用电稳定，所以需采用4极（P)产品；而在以三相负荷为主的工业动力系统中，零线电流很小，投切时相电压不会由三相不平衡引起波动，因此选用3极（P)产品。

二、某些故障情况下，中性线可能会对地带故障电压。

对电气设备的检修可以分为机械检修和电气检修。比如对于电机的机械检修时只需要不让其转动就可以进行机械检修，即只需要断开三个相线即可。

而对电气检修时不仅需要断开三个相线还要中性线，这是对检修人员安全的考虑，防止其它地方发生接地故障时使得中性线对地带电压，比如低压系统发生单相接地故障使得变压器的接地装置电位升高，造成中性线对地带故障电压，如下图所示；

如果变电所的系统接地与保护接地共用一个接地装置时，高压系统发生接地故障时，同样也会造成成中性线对地带故障电压；还有雷电感应也可能会使中性线对地带故障电压。

为了检修人员的安全必须要断开所有的带电导体，即选择4级开关。

三、“断零”易引发烧单相设备事故。

如果某些供电系统为了保证电气检修的安全，从上而下全部使用4级开关，这种行为极易发生“断零”引发烧单相设备的事故。

“断零”引发烧单相设备事故是指对于三相四线制供电系统来说，中性线断线使得三相不平衡负荷上各相电压不平衡，功率大的单相负荷反而承受的电压小，功率小单相负荷反而承受的电压大，对于这个小功率单相设备很快就会被烧掉。

基于此，在三相四线制回路的中性线上应该尽量减少连接点和开关以降低发生“断零”。

四、对于4级开关该用时必须用，不该用则不用。

为了保证电气检修安全需要用4级开关，为了减少“断零”引发烧单相设备事故要少用4级开关，在某种程度上两者之间是相互矛盾的。

那么什么情况下用4级开关，什么情况下用3级开关呢？

一般在某单位总进线开关选择4级开关，其余分支回路选择3级开关，同时总进线开关是否选择4级开关还要结合其系统的接地型式。

五、以接地型式分类，总进线开关选择4级还是3级。

1.TN系统

（1）TN-C系统

对于TN-C系统，严禁断开PEN线，所以对于TN-C系统的总进线开关只能选择3级开关。也说明了TN-C系统无法实现电气检修，这也是目前很少采用TN-C系统的一个原因。

（2）TN-C-S系统

对于建筑物内按照规范要求室内都做了总等电位联结，做了总等电位联结使得建筑物内金属管道、金属结构、中性线和PE线等相互联结在一起，即使中性线对地带故障电压，由于做了总等电位联结使得建筑物内金属管道、金属结构、中性线和PE线等都处于同一个电位上。

这是电气检修人员不断开中性线进行检修时，也不会发生电击事故，因为此时加在检修人员身上的电压几乎为零。所有对于TN-C-S系统总进线开关选择3级即可。

（3）TN-S系统

对于TN-S系统总进线开关选择3级即可，解释与TN-C-S系统一样。

2.TT系统

对于TT系统来说，变压器的系统接地与电气设备的保护接地是两个相互独立的地。即使建筑物内做了总等电位联结，TT系统的中性线是不与总等电位联结。

当中性线对地带故障电压时，做了总等电位联结的建筑物内为地电位。不断开中性线进行电气检修时，中性线对地带的故障电压会加在检修人员身上，当电压超过50V时，人就发生电击死亡的可能。

所以对于TT系统的总进线开关采用4级开关。

3.IT系统

对于IT系统为了保障供电可靠性一般不引出中性线，此时总进线开关选择3级开关。如果IT系统引出中性线，当某一相发生单相接地故障时，中性线的对地故障电压为220V，此时电气检修人员接触中性线这是非常危险，所以此时总进线开关选择4级。