有关选用四极开关的事情

进来看到一篇王厚余老先生写的一篇关于四极开关的选用文章，希望大家看看能有所收益！
四极开关应慎用
王厚余
(中国航空工业规划设计研究院　100011 　北京)
　　[提　要] 　针对四极开关应用问题的讨论,受IEC 标准和美国IEE 标准的启发,提出:不必为中性线的过流而
切断中性线,中性线过流不可能引起人身电击事故,电气检修安全要求隔离中性线,有总等电位联结的TN - S 系统
建筑物内的中性线不需要隔离,TT系统内的电源进线开关应隔离中性线,TT系统内的漏电保护器必须隔离中性线
等。
[关键词] 　四极开关;中性线;隔离
[中图分类号] TU85 ,TM564 　　[文献标识码] A 　　[文章编号] 1007 - 9467(2000) 01 - 0020 - 03
　　1999 年电气工程杂志开展了关于中性线隔离和四极开
关应用的专题讨论,加深了大家对这一问题的理解,收到了
很好的交流沟通、集思广益的效果,笔者也受益不浅。最近
查阅了IEC 标准和英国的IEE 标准,又有一些启发。不揣浅
陋,愿写下供同行批评指正。
　　1. 不必为中性线的过流而切断中性线
　　IEC60364 - 4 - 473 是规定线路过流保护的标准。其中关
于中性线过流保护的条文都规定不论中性线粗细,只需断开
有关相线,不必断开中性线。这是因为断开有关相线后中性
线电流自然消失,中性线过流问题不复存在,而少一个中性
线触头导电不良故障易于发现及时处理,而中性线的触头导
电不良难以发现,往往成为“断零”而导致烧坏大量单相用电
设备的事故,因此在可能条件下应尽量减少中性线上的触头
或刀闸的数量,用于中性线过流保护的可装可不装的触头就
不必装设。
　　2. 中性线过流不可能引起人身电击事故
　　IEC60364 - 4 - 41 是规定防电击措施的标准,但该标准
中没有因TN - C - S 系统PEN 线过流,导致PEN 线过大的电
压降和过大的设备外壳对地电压而规定断开中性线的防电
击措施。道理很简单,在电气设计中对线路的电压降都有限
制,低压线路上的电压降一般取为不大于回路标称电压的
5 % ,即相线、PEN 线和中性线的电压降总共不超过220V ×
5 % = 11V ,设备外壳上不可能出现大于50V 或25V 的对地电
压。所以为防人身电击而断开中性线也是不必要的。
　　3. 电气检修安全要求隔离中性线
在常用的电源直接接地的TN、TT系统内,正常情况下中
性线的电位基本上是大地的电位,但由于种种原因它可能带
危险对地电压,例如电源回路一相接地导致中性线对地电位
升高,但因中性线包有绝缘,还不致引起事故。为了避免公
用电网内大量低压用户停电,这种故障一般不跳闸,只作为
事故隐患潜伏下来。它只在电气检修时对检修人员构成危
险,因此在电气检修时,应在隔离相线的同时也隔离中性线。
又如,当10kV 变电所内高压侧发生接地故障时,由于接
地装置电位的升高同样也可使中性线带故障电压,因10kV
不接地网络的接地故障不跳闸只作用于信号,这个可达百伏
左右的故障电压在中性线上也是持续存在的,它也同样危及
电气检修人员。
现时一些城市将10kV 网络由不接地系统改为经小电阻
接地系统,上述故障电压可达千伏以上,虽然这时10kV 继电
保护可切断电源,但其动作时间长达0. 5～1s ,依然要危及检
修人员。
另外,检修时的电击危险是来自沿TT 系统电源线路导
入的雷电过电压,其持续时间以微秒计,但电压极高,足以致
人死命。其对带电导体的隔离还有触头间空气间隙距离的
要求(对工频300V 以下无此要求) 。这需视海拔高度、空气
污染程度以及触头形状等因素而定。英国IEE 标准《电气安
装规范》第460 - 01 - 0 条规定低压断路器可兼作隔离电器,
说明其断路器的触头间的空气间隙是符合隔离要求的。
对以上列举的各种沿中性线导入的危险电压引起的电
气检修时电击事故的防范,别无他法,只能用在隔离相线的
同时隔离中性线的办法来防范。
　　4. 有总等电位联结的TN - S 系统建筑物
内的中性线不需要隔离
　　并非所有建筑物电气装置都要求中性线和相线一起隔
离才能保证检修安全,这需视接地系统类别和建筑物内有无
总等电位联结而定。IEC60364 - 4 - 46 标准第461. 2 条规定:
“在TN - S 系统中(包括TN - C - S 系统中户内TN - S 部分)
中性线不需要隔离和开关”。英国IEE 标准《电气安装规范》
第461 - 01 - 02 条也规定:在电源进线处,除单相回路外,TN
- S、TN - C - S 系统三相回路应断开全部相线而不要求断开
中性线。所以如此规定,其原由可用图1 来说明,图中TN -
C - S 系统电气装置设有总等电位联结,如图中点划线所示。
大家知道,在IEC60364 标准和我国有关防电击标准中,建筑
物内的总等电位联结都规定为各种接地系统内必不可少的
基本防电击措施。当进行电气检修时,即使中性线没有隔离
而带有从电源侧传导来的对地故障电压Uf ,如图1 中所示,
但由于存在总等位联结的缘故,所有外露导电部分和装置外
导电部分都处于同一电位水平Uf 上,而不存在电位差,检修
人员接触中性线时自然无由遭受电击,甚至连触电感觉都没
有。因此在有总等电位联结的TN - S 系统建筑物内不必为
电气检修安全而隔离中性线。
图1 　TN - C - S 系统内中性线不隔离没有电击危险
　　5. TT 系统内电源进线开关应隔离中性线
　　上述IEC60364 - 4 - 46 第461. 2 条不隔离中性线的规定
未提TT系统,说明TT系统内应隔离中性线。英国IEE 标准
《电气安装规范》第461 - 01 - 03 条则规定TT系统(也包括IT
系统) 电气装置内的电气隔离应隔离所有带电导体,其中包
括中性线。这可用图2 来说明,图中的建筑物虽然做了总等
电位联结,但TT系统中的中性线与地绝缘而未与建筑物的
总等电位联结导通,它与地间存在故障电压引起的电位差
Uf ,此电位差将对电气检修人员构成电击危险。因此在TT
系统(也包括不常用的IT 系统) 建筑物内,必须在总电源进
线处和有需要的局部场所电源进线处,将中性线和相线同时
隔离。
图2 　TT系统内中性线不隔离存在电击危险
由于我国较多采用TN 系统,如果按IEC 和IEE 标准的
规定,不在TN 系统建筑物内装用四极开关,只有TT 系统建
筑物内装用四极开关,则四极开关的装用可大大减少,这对
提高电气安全水平和节约建设投资都是有好处的。　　　　　　　　　　　　　　

转自：中国电气设计师网
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