对四极开关选用及认识论文
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关于四极断路器的选用四极断路器(4P)分为A、B、C、D四种:A:N极不安装过电流脱扣器,且N极始终接通,不与其它三极一起合分。
B:N极不安装过电流脱扣器,且N极与其他三极一起合分。
C:N极安装过电流脱扣器,且N极与其他三极一起合分。
D:N极安装过电流脱扣器,且N极始终接通,不与其它三极一起合分。
这里有两个问题要注意:1在用四极的场合,一定要注明是选用产品中哪一种,因为同为四极,但在N线上有无安装过电流脱扣器,其作用和目的是不同的。
N线上安装过电流脱扣器,它可以用在三相四线配电的单相负荷为主的线路中,或使用在产生大量谐波的非线性负荷 如气体放电灯,可控硅调光、调速线路中,或其它有一些有特殊要求的场合。
一般设备回路可选用N线不装过电流脱扣器的断路器。
2实际上,A、D两种虽然称为四极断路器,但它的N极始终接通,并不随其它三极一起合分,因此,此类MCCB俗称“假四极”即为3P+N,与三极MCCB无本质的区别,它比三极唯一有用的是在成套柜中,线路的进出可能方便一些。
因此,这类断路器只能适合应用在三相负荷但又有少量的单相负荷场合(如有控制电源采用220V的成套系统)。
如果选择错了,不但起不到保护作用,反而要出大问题。
对于下列情况,有必要选用四极断路器;一是有双电源切换要求的系统必须选用四极断路器,以满足整个系统的维护、测试和检修时的隔离需要;二是住宅每户单相总开关应选用带N极的二极开关(可用四极断路器);三是剩余电流保护器,必须保证所保护的回路中的一切带电导线断开,因此对具有剩余电流动作保护要求的回路,均应选用带N极的漏电断路器。
目前国内市场供应的四极塑壳式断路器有六种型式;1断路器的N极不带过电流脱扣器,N极与其他三个相线一起合分电路。
2断路器的N极不带过电流脱扣器,N极始终接通,不与其他三个极一起断开。
3、断路器N极带过电流脱扣器,N极与其他三个相线一起合分电路。
4、断路器的N极带过流脱扣器,N极始终接通,不与其他三个相线一起断开。
中国航空工业规划设计研究院王厚余为保证电器检修安全和实现电器装置的某些功能,在切断一电源回路时,除断开所有相线外,还需断开中性线,即断开全部带电导体,被称为电器装置的隔离.标准和我国标准对此都有规定,但语焉不详.最常用的隔离措施是装设四极开关(单相时为两极开关),但在执行中众说纷坛,莫衷一是,引起电器同行广泛的关注.笔者不揣浅薄,愿就个人理解所及,陈述一些浅见.1.停电进行维修时电击事故的起因过去电器维护室只用三级开关断开三根相线,维护人员常因触及带危险电压的中性线而受到伤害,不少同志认为中性线上的危险电压室因流过中性线的过大的三相不平衡电流导致的电压降引起的.其实不然,因为线路的总电压降通常不大于线路标称电压的,即,而中性线上的电压降又仅占一部分,所以不论三相电压如何不平衡,中性线上的电压降不可能大于接触电压限值而引起电击事故,这一理由不能成立.其实中性线上的危险电压另有来源,如雷电在线路感应的顺态高频过电压;又如配电变电所(特别是大接地电流电网中的变电所)高压侧接地故障,因共用接地极在低压电路上导入的暂态工频过电压;以及因断零引起的中性线上的的持续工频危险电压等;但发生机率最高的中性线危险电压室低压相线故障接地引起的,如图1中所示,它是由接地故障电流在变电所接地电阻上的电压降所引起的,图中值越大,故障接地电阻越小,中性线上的值越大,当的比值大于0.29时,即可大于50V,最大可达百伏左右.发生这种接地故障时,线路故障往往不切断电源以避免众多用户大面积停电,这就给维修人员带来潜在的电击危险.2.中性线并联对电器装置动作功能的影响在开关操作中,有时如不隔离中性线,电器装置正常功能的动作就无法实现.常见的一例是带RCD功能的一供一备两末端电源回路的电源转换开关的工作不正常,即RCD可能拒动,也可能误动,这可用图2和图3来说明.两图中和分别是工作电源和备用电源,CB1和CB2为带RCD功能的末端三极电源转换开关..为简化图画,PE线以金属线槽和设备外壳来代替.当图2中的点发生接地故障时,故障电流可经两个通路返回电源,其一部分按正常路径经PE线返回电源T1,其另一部分因电源的中性线未被断开,如图中箭头所示,扰经PE线和T2中性线返回电源T1.由于被分流降低了的动作灵敏度,本该动作的CB1可能拒动.图3中电器装置未发生接地故障,因未断开中性线,正常工作时,的中性线负载电流可经两个通路返回电源,其一部分按正常路径的中性线返回电源,其另一部分则如图中箭头所示绕道的中性线和PE线返回电源T1.此部分电流成为零序电流互感器检测出的剩余电流,这样,当装置正常工作时CB1可能误动.发生上例所述电器装置内带RCD功能两末端电源回路转换开关拒动或误动的原因都在两电源回路的中性线未与相线一道隔离而并联导通所致.中性线未隔离导致电器装置某些功能不能正常发挥的情况还不仅限与此,下文中还将陈述.3.四极开关的断零危险如上述采用四极开关隔离中性线可保证建筑物内电气检修的安全,也可保证电气装置某些功能的正常运作。
例谈四极开关使用的必要性一、前言电气设计的首要原则为安全可靠,同时应考虑技术先进性及经济合理性。
因此,准确地选择电气隔离器件,可有效保证低压配电系统中电气装置在功能上的正常发挥,以及相关人员在维护使用时的安全。
当前在三相用电回路中,较常用的电气隔离器件为四极开关。
但是,如何合理使用四极开关,在IEC标准和GB 50054-2011《低压配电设计规范》中都没有详尽的说明与规定,仅对TN-C系统中严禁将保护接地中性导体接入开关器件作了强制性规定。
在此,笔者作为低压供配电设计人员,以工程经验及个人见解,对合理使用四极开关进行总结,并结合一个工程案例,对此加以分析说明。
二、合理设计使用四极开关在过去的三相四线回路中,经常采用三极开关。
当需切断电源检修时,则断开三极开关,并认为断开三根相线后,可以安全地完成检修操作。
其实在这样的情况下,仍然不时会出现电击伤人等事故。
究其原因,多为中性线带电而导致该类事故发生。
因此,要做到电气隔离,需要有效切断所有带电导体。
在三相四线回路中,带电导体就是指三根相线和一根中性线,而设计使用四极开关,就可有效断开所有的带电导体,达到电气隔离的目的。
当低压配电系统中使用功能性的双电源转换开关时,可以通过设计使用四极开关来隔断杂散电流的通路;为防止剩余电流装置拒动或误动,也需要设计使用四极开关。
这些情况下设计使用四极开关,都能保证电气装置的稳定运行。
所以,合理地设计使用四极开关,不仅能大大降低电击伤人等事故的发生率,还可以有效保证电气装置在功能上的正常发挥。
三、设计使用四极开关的误区在IEC标准和国家标准中,没有明确地对四极开关的使用场合作具体规定,所以,造成了行业内对四极开关设计使用的误解,并导致一定范围的滥用。
最为普遍的误解,即是认为四极开关是用来防止中性线电流过载的。
在中性线上有三次谐波电流过载时,三极开关不能保护中性线,需要在中性线上装设开关触头和过电流检测元件,所以要使用四极开关。
四级双电源转换开关的选择与使用四极开关的作用只是对带电导体的隔离,以保证电气维修安全和电气装置功能的正常发挥,其装用范围是有限的。
三相断电后有很多原因造成中性线带危险电压,例如:1、低压供电网络内发生一相接地故障,故障电流在变电所接地极电阻上产生电压降,使中性点和中性线对地带危险电压。
2、变电所高压侧发生接地故障,故障电流同样在变电所接地极电阻上产生电压降,使中性点和中性线对地带危险电压。
3、低压线路上感应的雷电过电压沿中性线进入电气装置。
上述中性线上的危险电压有的持续时间长,有的电压幅值非常高,都可在电气维修时引发电气事故或造成电气装置工作不正常,因此在电气装置中应在线路的适当位置装设四极开关,或采取其他电气隔离装置。
采用四极开关切断中性线可保证电气维护安全和保证电气装置实现正常,但易造成“断零”故障,增加设备被烧坏的危险,所以设计中应掌握分寸,正确装用四极开关,避免在一电气装置内自上至下全部选用四极开关,恐失之过滥。
四极开关使用的场合TN-C系统中性线PEN包含PE线,而PE线是不允许断开,因此TN-C系统不允许装四极开关,无法保证电气维修安全和某些电气功能的正常发挥。
TN-C-S,TN-S系统不需要为电气维修安装四极开关,因为IEC标准和我国标准都规定了在建筑物内设置总等电位连接的要求,一些未做总等电位连接的老建筑也因金属结构,管道相互之间的自然接触,也具有一定的等电位连接的作用,管道与PE线,中性线相互连通,都处于同一电压水平上,维修人员触及中性线时不存在电位差,不可能发生触电,因此不需要为维护维修安全而安装四极开关。
TT系统应为电气安全安装四极开关,在TT 系统内即使有总等电位联结,也需要为电气维修安装四极开关,因为中性线和总等电位联结系统时不相连通的,当中性线带电压进入建筑物内时,总等电位联结系统却为地电位,这一电位差将引起电气事故。
因此为保证安全,TT系统应在建筑物内适当线段上,例如电源进线出装用四极开关。
浅谈民用建筑内四极开关的应用问题【摘要】本文主要围绕民用建筑内四极开关的应用问题展开讨论。
首先介绍了四极开关的定义,然后详细探讨了四极开关在民用建筑中的应用情况,包括其重要性和作用。
接着介绍了四极开关的安装与维护方法,以及与电路保护的关系。
总结了选购四极开关时需要注意的事项,帮助读者更好地选择和使用四极开关。
通过本文的阐述,读者可以了解到四极开关在民用建筑中的重要性和应用情况,以及如何正确选择和维护四极开关,保障电路的安全和稳定运行。
【关键词】四极开关, 民用建筑, 应用问题, 安装与维护, 电路保护, 选购注意事项, 结论1. 引言1.1 引言四极开关在民用建筑中的应用日益广泛,随着人们对电力安全的重视和需求的增加,四极开关作为电路的重要保护装置,在建筑内起着至关重要的作用。
四极开关能够有效地控制电路的开关和保护功能,确保电力系统的正常运行,同时也能在电路出现故障时及时切断电源,保护设备和人身安全。
在民用建筑中,四极开关主要用于控制家庭用电和室内照明等电路,保障人们的生活和工作需求。
了解四极开关的定义、应用、安装与维护方法以及选购注意事项对于保障建筑电路的安全和稳定运行至关重要。
本文将就四极开关在民用建筑中的应用问题进行深入探讨,希望能为读者提供一些有益的信息和知识。
2. 正文2.1 四极开关的定义四极开关是一种用于控制电气设备通断的电器元件,通常用于交流电路中。
四极开关具有四个导通触点,分别对应正相序、负相序、零线和地线,可以实现对电路的全面控制和保护。
四极开关在民用建筑中扮演着重要的角色,广泛应用于照明、空调、插座等电气设备的供电控制。
四极开关的安装与维护至关重要,确保其正常运行和安全性。
在安装时,需要注意保持接线端子的清洁和紧固,确保与其他设备连接良好,以免出现接触不良或短路等问题。
定期进行检查和维护,及时处理开关异常热情况、接线端子松动等问题,保障电路的稳定性和安全性。
四极开关与电路保护密切相关,可以通过设置短路保护、过载保护等功能模块,对电路进行有效保护。
浅谈对四极开关的选用及认识
【摘要】为保证电器检修安全和实现电器装置的某些功能,在切断一电源回路时,除断开所有相线外,还需断开中性线,即断开全部带电导体,被称为电器装置的隔离。
最常用的隔离措施是装设四极开关(三相回路中使用,当单相回路时使用两极开关)。
iec标准和我国标准等对此已有规定,但都不尽其详,因此,实际执行中大家对此各抒己见,众说纷坛。
由于四极开关的选用不当容易造成人身安全,故此,四极开关的选用应该得到电气同行广泛的关注。
笔者就个人理解对其选用略表浅见,以供大家参考。
【关键词】四极开关;断零
1 停电进行维修时电击事故的起因
过去电器维护室只用三级开关断开三根相线,维护人员常因触及带危险电压的中性线而受到伤害,不少同志认为中性线上的危险电压室因流过中性线的过大的三相不平衡电流导致的电压降引起的。
其实不然,因为线路的总电压降通常不大于线路标称电压的,即,而中性线上的电压降又仅占一部分,所以不论三相电压如何不平衡,中性线上的电压降不可能大于接触电压限值而引起电击事故,这一理由不能成立。
其实中性线上的危险电压另有来源,如雷电在线路感应的顺态高频过电压;又如配电变电所(特别是大接地电流电网中的变电所)高压侧接地故障,因共用接地极在低压电路上导入的暂态工频过电压;以及因断零引起的中性线上的的持续工频危险电压等;但发生
机率最高的中性线危险电压室低压相线故障接地引起的,如图1中所示,它是由接地故障电流在变电所接地电阻上的电压降所引起的,图中值越大,故障接地电阻越小,中性线上的值越大,当的比值大于0。
29时,即可大于50v,最大可达百伏左右。
发生这种接地故障时,线路故障往往不切断电源以避免众多用户大面积停电,这就给维修人员带来潜在的电击危险。
2 中性线并联对电器装置动作功能的影响
在开关操作中,有时如不隔离中性线,电器装置正常功能的动作就无法实现。
常见的一例是带rcd功能的一供一备两末端电源回路的电源转换开关的工作不正常,即rcd可能拒动,也可能误动,这可用图2和图3来说明。
两图中和分别是工作电源和备用电源,cb1和cb2为带rcd功能的末端三极电源转换开关。
为简化图画,pe线以金属线槽和设备外壳来代替。
当图2中的点发生接地故障时,故障电流可经两个通路返回电源,其一部分按正常路径经pe线返回电源t1,其另一部分因电源的中性线未被断开,如图中箭头所示,扰经pe线和t2中性线返回电源t1。
由于被分流降低了的动作灵敏度,本该动作的cb1可能拒动。
图3中电器装置未发生接地故障,因未断开中性线,正常工作时,的中性线负载电流可经两个通路返回电源,其一部分按正常路径的中性线返回电源,其另一部分则如图中箭头所示绕道的中性线
和pe线返回电源t1。
此部分电流成为零序电流互感器检测出的剩余电流,这样,当装置正常工作时cb1可能误动。
发生上例所述电器装置内带rcd功能两末端电源回路转换开关拒动或误动的原因都在两电源回路的中性线未与相线一道隔离而
并联导通所致。
中性线未隔离导致电器装置某些功能不能正常发挥的情况还不仅限与此,下文中还将陈述。
3 四极开关的断零危险
如上述采用四极开关隔离中性线可保证建筑物内电气检修的安全,也可保证电气装置某些功能的正常运作。
但它也带来一个电气危险,即一个四级开关在中性线上增加了一对触头和两个接线端子共三个连接点,这是有悖中性线上尽量减少连接点的电气安全要求的。
因中性线上的连接点如因故不导电将成为“断零”,如果三相电压的严重不平衡,导致单项设备被大量烧坏,而发生“断零”故障后设备照常运转,在设备烧坏前这一故障难以发现,烧坏设备的危险是很大的。
四级开关如果有一对触头不导电,这对触头往往是中性线触头。
触头的接触电阻由收缩电阻和膜电阻组成。
前者与本文关系不大,不做叙述。
后者系由触头表面的化学腐蚀物、氧化物以及尘埃赃物等构成的一层覆盖膜形成电阻,他阻碍电流的导通。
当开关平时正常操作切断负载电流时,动静两触头间产生电弧,此电弧虽然不大,但能烧掉和清除此电阻膜,减少良触头间的接触电阻。
操作四级开关时通常线断开三对相线触头,后断开中性线触头。
三根相线被切
断后中性线上不复存在电流,中性线触头也自然不能产生电弧来清除电阻膜,所以在实测中,中性线触头的接触电阻往往大于相线触头的接触电阻,他也容易像铝线街头那样音节触电阻过大而不导电,这正是四级开关容易引起“断零”事故的一个重要原因。
发达国家十分重视对“断零”事故的防范。
“断零”后通常不能用开关电器切断电源的方法来防止设备被烧坏。
一般只能在线路结构和幅线上采取措施,使“断零”少发生或不发生。
例如在美国,因一般居民不懂电气知识,住宅内最易发生“断零”烧坏设备事故,不论住宅用电量多大,他们通常用单项配电变压器对住宅楼用高压单项回路供电而不用三相回路供电。
这样就从根本上杜绝了低压三相四线回路因“断零”而招致烧坏设备的事故。
对住宅楼用单项变压器供电显然是不经济的。
现时在我国也是难以实现的。
但我们在设计三相四线电气装置选用开关电气时,应正确选用三级开关和四级开关,做到既能防人身电击和电气火灾,保证电气装置正常运作,又能尽量减少因开关“断零”而烧坏设备的事故,这是值得我们慎重对待的一个问题。
参考文献
[1]中国航空工业规划设计研究院等编《工业与民用配电设计手册》中国电力出版社,2005;
[2]《民用建筑电气设计规范》 jgj 16-2008 中国建筑工业出版社,2008;
[3]《全国民用建筑工程设计技术措施电气》中国计划出版社,
2003;。