四极开关应慎用---王厚余

-四极开关应慎用
关键词： 四极开关

作者：中国航空工业规划设计研究院 王厚余

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。