選用四極開關需綜合考慮系統接地類型、安全需求(檢修時是否需要斷開中性線以防止電擊事故)、系統穩定性(避免因“斷零”導致單相設備燒毀)、功能需求(如雙電源切換、漏電保護等)等因素。一般的如用于民用供電系統,由于廣泛存在三相不平衡,零線有相當的電流,投切時會引起相電壓波動,影響用電穩定,所以需采用4極(P)產品;而在以三相負荷為主的工業動力系統中,零線電流很小,投切時相電壓不會由三相不平衡引起波動,因此選用3極(P)產品。對電氣設備的檢修可以分為機械檢修和電氣檢修。比如對于電機的機械檢修時只需要不讓其轉動就可以進行機械檢修,即只需要斷開三個相線即可。
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那么在供配電系統設計一般在什么情況下選擇3P斷路器和4P斷路器?這是一個很好的問題,因為這個問題平時或許大家不注意,但一到用的時候,很多人都悶頭了,感覺兩眼一抹黑,不知道怎么辦才好。
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01#
1P、1P+N、2P、3P、4P斷路器的區別:
(1)3P用于三根火線的接線,也就是380V的接線,一般用于380V的電器。4P用于三火一零的接線,通常是用于帶零線的380V電器,當然也能做總開關。3P是三開、控制三相電的,有三個進(出)線端,進三根火線。通常用于三相電總線開關和三相電設備。4P的就是在三開的基礎上加一端子,為零線端子用N表示。
(2)1P、2P是用于單相的;3P、4P則用于三相的。當用于保護接零時,只能使用1P、3P;而當用于保護接地時,最好用2P、4P的。而1P+N只在相線上裝設保護器,當工作時同時斷開相線。
(3)4P開關的有兩個用途:
1. 作電器隔離,用以斷開線路的中性線,保證電氣維修時維修人員的安全,我國過去廣泛采用所謂接零保護的TN-C系統,因該系統的中性線是PEN線,不能用閘刀切斷,線路中普遍采用3P開關,在電氣維修過程中N線沒有完全隔離造成 點擊 事故。而4P開關可以有效的斷開N線,起電氣隔離作用。
2. 用作功能開關,如雙電源自動切換裝置(ATS)。但4P開關使用過程中存在斷“零”的風險,因此在供配電設計時應慎用4P開關。
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02#
3P斷路器、4P斷路器的選用:
在講這個之前,我們有必要要講一下來自IEC的標準接地叫法,前蘇聯的三相四線,三相五線等不正規叫法我們就不說了。
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在IEC的規定中,把接地分成了上圖的四種形式,具體的英文意思大家應該可以根據上圖看懂。
(1)先講第一種,TT系統。采用這種接地系統,看圖我們很明顯,那就是電源端的接地系統和負載側的接地系統是分別設置的,在正常的情況下,顯然,N線處于地電位,對大地的電壓為0,但如果發生接地故障,這時,變壓器的電源點處因為接地電阻的關系,會產生一定的電壓,而因為是TT系統,負載的外殼還是保持在0電位,在這種情況下,零線和外殼直接就有可能產生危及人身安全的危險電壓,具體如下圖:
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因此,很明顯,采用TT系統,因為負載和電源的接地系統并不先聯,所以,必須采用4極開關。
(2)IT系統這種系統的供電方式,
一般采用三相三線制,不引出N線,因此,這種情況下,只能采用3極開關,這個我想是比較好理解的。當然,IT 系統如果引出中性線,應為電氣維修安全使用 4P 開關,這和TT系統一樣,應該采用4極開關。
(3)TN-C系統
我們都知道,TN-C系統中,總共有四條線,分別是A,B,C,PEN,所謂的PEN線,即在這個系統中,PEN線既是零線,也是保護線。此時選用4P開關,則會在PEN線在斷路器的位置上多出3個可能的斷點,這就會發生危險的TN-C系統斷零的危險狀態,在這種狀態下,某些用電器的電壓可能會超過平常的220V,造成電器燒毀。因此,基于用電器安全考慮,避免斷零風險增加,TN-C系統嚴禁使用4極開關。
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(4)TN-S系統
這種系統中,PE線和N線是嚴格分開了設置的,因此,應該說對人生安全的保護水平提高了很多,因為用電器外殼點的電位基本和電源點的電位是一致的。
但這種情況,如果用4極開關,還還是存在著斷零的可能,因此,我們建議是TN-S系統一般情況下也不用用四級開關。
當然,現在,很多人覺得零線不斷開,檢修人員覺得就不安全,要求斷路器要設接地故障保護,那么,在這種情況下,我們要選用4極開關。
因此,至于選用3極還是4極開關,我們可用下面一張圖來概括:
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來源:網絡
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