低压配电系统设计中开关、断路器的极数选择

2020/11/26 16:17:55人评论次浏览分类:电工基础 文章地址://www.e-cumulus.com/tech/3463.html

低压配电系统设计中开关、断路器的极数选择是关系到用电安全、供电可靠的主要因素,设计人员对其性能和技术参数应有较多了解。电流表在本文分享开关、断路器的极数选择的相关知识,方便大家正确设计和选用开关好断路器。

开关、断路器极数的概念

三相四线制配电系统,开关、断路器选用三级或四级,对单相两线制线路,选用单极或两极,其实质是断开相导体时,是否要断开中性导体(N)的问题。

两个对立的原则

1、在切断相导体的同时,是否要切断N导体,应考虑以下两个要求:
①从电气操作、维护安全出发,最好断开所有带电导体,包括相导体和N导体。
②采用四极开关、断路器,在极端不利条件下,如相导体导通而N极未导通时,就有可能导致相导体未切断而N导体断开的不正常现象,俗称为“断零”,从而造成中性点偏移,在三相负荷不平衡条件下,使某相电压升高,接到该相的计算机、电子设备等对电压敏感的设备,因过电压而受损,因此从这点考虑应尽量少选用四极开关、断路器。
2、以上两个要求互相矛盾,应根据配电系统形式、接地方式、等电位联结等因素合理选择;一般说,采用TN接地系统,设置了保护等电位联结,3次谐波含有率小,还有完善的辅助等电位联结的条件下,能有效地保证维修时的安全,宜选用三极。
3、对于TN-C系统和TN-C-S系统的TN-C部分,即出现PEN导体(PE和N未分离)的情况下,禁止采用四极。

四极开关、断路器的通断要求

四极开关(含隔离开关、断路器,下同)的接通,应保证N极和各相触头同时接通,或先于各相接通;断开时,应保证N极和各相触头同时断开,或N极后断开。

应装设四极开关的情况

1、TN系统(或TT系统)与配出N导体的IT系统间的转换开关。
2、配出N导体的IT系统内的所有用三相四线制系统的开关。
3、TT系统的隔离开关。
4、双电源转换开关,当两个电源来自同一变电站时(这种情况如采用三极开关将产生杂散电流,导致电磁场干扰,图解见图1)。
两个电源来自同一变电站转换开关用三极产生杂散电流图解

图1 两个电源来自同一变电站转换开关用三极产生杂散电流图解
注 双电源转换开关若采用三极,左边开关闭合时,电流经左边线路的N导体返回;同时在NA点处,将有另一股电流经右边线路的N导体返回,形成杂散电流(红色虚线表示);导致左边线路的相导体和N导体电流矢量和不等于0,将产生电磁场干扰。
5、采用剩余电流保护电器保护的电路,除在TN-S系统中,N导体为可靠的地电位外。

6、在电路中需防止电流流经不期望的路径,会产生杂散电流的场合。

宜装设四极开关(或单相两线制的双极开关)场合

1、建筑物进线处的隔离开关。
2、多层或高层建筑各楼层配电箱的进线隔离开关。
3、住宅配电箱,旅馆客房配电箱,办公、教室和类似场所的配电箱,采用单相两线制的进线隔离开关宜选用双极。

不允许装设四极开关的情况

1、配电变压器低压侧中性端子到低压配电柜的总开关。
2、变电站两台或多台变压器时,低压配电柜两段或多段母线的联络开关。
3、TN-C系统及TN-C-S系统中的TN-C部分(即N和PE导体合并为PEN导体部分)的开关。

不需要装设四极开关的情况

1、建筑物内的TN-S系统,以及TN-C-S的TN-S部分(即N和PE导体分离的部分),设置有等电位联结时。
2、双电源转换开关,当两个电源来自不处于同一建筑物内的两个变电站或配电箱、盘的。
3、配电箱出线回路的断路器。

采用熔断器式隔离开关做保护电器的回路

任何情况下,都不应采用四极,N导体上不应装设熔断器。

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