浅谈民用建筑内四极开关的应用问题
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四极开关的应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。
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。
浅析四极开关的应用李伟【摘要】在低压配电设计过程中,我们通常会用到四极开关,那么什么时候要用四极开关?无论什幺场合都可以用四极开关吗?选用四极开关的原则又是什幺呢?【期刊名称】《中国科技信息》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】1页(P107)【关键词】四极开关;"断零";杂散电流;检修安全【作者】李伟【作者单位】机械工业第四设计研究院,建筑工程二院电气所【正文语种】中文在低压配电设计过程中,我们通常会用到四极开关,那么什么时候要用四极开关?无论什么场合都可以用四极开关吗?选用四极开关的原则又是什么呢?四极开关;“断零”;杂散电流;检修安全在低压配电设计过程中,我们通常会用到四极开关,那么什么时候要用四极开关?无论什么场合都可以用四极开关吗?采用四极开关的原则又是什么呢?近年来,很多学者关于四极开关的应用发表了大量的文章,展开讨论,主要结论是“四极开关应慎用”。
笔者不揣浅陋,愿意在学习和不断理解的基础上,结合配电设计中经常用到的接地系统作简单分析。
四极开关断开中性线后,可以避免因中性线带危险电压危及检修人员安全;也可防止杂散电流的危害。
这是采用四极开关的优点。
那么如果不断开中性线,中性线上的危险电压是怎么产生的呢?原因很多,例如:⑴ 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上产生电压降,使中性点和中性线对地带危险电压,如图一所示。
⑵保护接地和低压侧系统接地共用接地装置的变电所内高压侧发生接地故障,其故障电流同样也在RB上产生电压降,引起中性线带危险电压,如图二所示。
⑶低压线路上感应的雷电过电压沿中性线进入电气装置内。
不装四极开关又为什么会产生杂散电流呢?一般双电源转换系统接地选用不当就会出现此类情况。
请看图三。
转换开关Q1及Q2为三极开关,这样中性线电流就有两条通道回到电源侧:变压器中性线电流即可由本回路的中性线返回变压器,也可绕道沿发电机电源线路的中性线返回变压器,这一电流即是杂散电流。
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。
浅谈民用建筑内四极开关的应用问题【摘要】本文主要探讨了民用建筑内四极开关的应用问题。
在介绍了四极开关在民用建筑中的重要性以及其定义与作用。
接着在分别从四极开关的安装位置选择、额定电流和电压、选购注意事项、使用与维护技巧、实际应用等方面进行了详细讨论。
通过对四极开关的全面了解,可以更好地应用于民用建筑中,提升其安全性和稳定性。
最后在强调了四极开关在民用建筑中的重要性,需要引起重视,正常运行对建筑安全稳定起着关键作用。
对于四极开关的应用问题,我们需要认真对待,并确保其正常运行,以保障民用建筑的安全使用。
【关键词】四极开关,民用建筑,安装位置,额定电流,额定电压,选购,使用,维护,应用,重要性,注意事项,技巧,实际应用,正常运行,安全稳定。
1. 引言1.1 民用建筑内四极开关的重要性民用建筑内四极开关是电气系统中至关重要的设备之一,其作用不可忽视。
四极开关在民用建筑中起到了供电和电路控制的重要作用,为建筑内各种电器设备提供了有效的保护和控制。
四极开关能够及时切断电路,在电路发生故障时保障用户的安全,同时也能实现电路的远程控制,提高了电力系统的智能化管理水平。
在民用建筑中,四极开关的性能稳定性和可靠性直接关系到建筑的用电质量和安全性。
合理选择、安装和维护四极开关对于保障电力系统的正常运行和保障用户安全至关重要。
在民用建筑中,四极开关更是承担着重要的责任,其重要性不可小觑。
对于四极开关的应用问题需要引起重视,保证其正常运行对于民用建筑的安全和稳定起着关键作用。
深入了解四极开关的相关知识,并加强对其使用和维护的重视,对于提高民用建筑的用电质量和安全性都具有非常重要的意义。
1.2 四极开关的定义与作用四极开关是一种用于控制电路通断的开关设备,通常用于民用建筑中电气系统的配电和保护。
四极开关具有四个触点,分别用于接通和切断主电源和负载电路,能够实现对电路的精确控制。
其主要作用包括保护电器设备不受过载和短路的影响,确保电路安全稳定运行。
再论四极开关的应用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,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瞬态高频过电压;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是低压相线故障接地引起的,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. 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。
浅谈民用建筑内四极开关的应用问题
1 中性线的保护
在我国,民用建筑中通常采用三相四线制供电形式。
三相四线回路中的中性线(包括TT系统、IT系统的中性线和TN系统的PEN线或中性线)一旦发生断线(在我国,此情况俗称为断零),就会发生单相设备大量烧坏,造成经济损失,严重时可致人员伤亡。
在三相负载不平衡的情况下,中性线断线后,单相电压变为线电压,由各相功率不同的用电负载分担线电压,当其中一个用电负载所分担的部分线电压大于其额定工作电压时,其工作寿命将大大降低,超过额定电压过高时,将使其烧毁。
而对于民用建筑中普遍使用的单相电机而言,电压过高时电机将因铁损增大而发热,电压过低时则因铜损增大而发热,都将使电动机绝缘劣化加速而缩短其寿命,以前者的后果更为严重,所以发生“断零”时单相电动机的绝缘寿命不论电压高低总难免缩短。
但是我国电力行业正处于发展中阶段,与发达国家成熟的电力行业相比还有一些落后的观念与做法。
为了节省造价,减小中性线截面,降低中性线的机械强度;野蛮施工,不注意采取措施减少中性线的应力,或者接头处连接不可靠;电气设计中滥用四极开关,增加中性线
上不必要的断点。
因此,对于中性线的保护尤为重要。
在电气线路的设计中应注意做到以下两点:
(1)在三相四线回路中应不得减小中性线和PEN线的截面,应使其与相线截面一致,在谐波电流过大时,防止回路过热,还应视具体情况加大其截面积。
(2)在中性线上尽量减少线路端子连接和接头,尽可能减少串入的开关和触头,例如没有特别的需要尽量少装用四极开关,以防其中性线触头和接线端子接触不良而增加“断零”的危险。
2 电气维修安全方面
电气设备的维修分为机械维修和电气维修两类。
机械维修不触及电气设备的带电导体,只需断开三根相线,设备不运转就可以。
电气维修则可能接触所有的带电导体,包括三根相线和一根中性线。
三相断电后,由于中性线可能由于各种原因a.低压供电网络发生单相接地故障,故障电流在变电所接地极上产生电压降,从而使中性点对地带危险电压;b.保护接地和低压侧系统接地共用接地装置的变电所内高压侧发生接地故障,其故障电流也对接地极产生电压降,引起中性线带危险电压;c.低压线路上感应的雷电过电压沿中性线使得电气装置带电,引发触电危险。
)带危险电位。
因此进行电气维修时,应断开
所有的带电导体,包括相线以及中性线。
2.1线路保护
低压配电线路根据具体情况采用二级或三级保护时,在总电源、分支线路首端或线路末端(农村集中安装电能表箱、农业生产设备的电源配电箱)安装剩余电流保护装置。
2.2民用建筑中四极开关的选用
我国住宅低压(AC 380V)供电一般采用TT接地系统,在电源进线处采用四极开关。
由于住户内为非专业电气人员进行电气维护及操作,因此住户内的用户配电箱内进线电源处采用四极(或二极)开关。
由于现在住宅小区建筑规模不断扩大,很多情况下,配电变压器位于建筑物内,TN-S接地系统也有用于住宅配电系统,但考虑到住户用电的安全性,并且考虑到电业维护管理的要求,住宅的低压总电源进线处以及住户内的用户配电箱内电源进线处仍采用四极(或二极)开关(注:当电业部门要求在住宅低压总电源进线处装设剩余电流保护装置,由于剩余电流保护装置容易误动作,为了减少不良社会影响,建议采用报警式剩余电流保护装置,并采用四极(或二极)开关)。
我国其他民用建筑(如办公楼、商业楼、体育场馆、学校等)供
电一般都采用TN-S或TN-C-S接地系统,因此10/0.4kV变电所内变压器出线开关和母联开关采用四极开关。
终端照明配电箱时常会有非电气专业人员进行操作,容易发生电击事故,因此建议在终端照明配电箱的电源进线处采用电气隔离的四极开关,保护人身安全。
由于我国国民用电安全意识的缺乏,电气行业设计观念的落后,国产电气设备品质不高,电气安装及操作人员的素质水平不够,为保障人身安全,我国民用配电系统中仍旧多处采用四极开关。
而在国外却极少采用四极开关,包括10/0.4kV变电所内变压器出线开关以及照明终端配电箱的进线开关均采用三极开关(这与国外发达地区供电系统广泛采用三相三线制有一定的关系)。
3 结语
应该根据具体情况,设计合理的电气系统,适当的选用四极开关保障供电的可靠性及安全性。
随着我国电气行业的不断完善,国民用电意识的提高,四极开关的多用及滥用现象将在我国逐渐减少。