3P和4P斷路器的問題如何選擇,歷來有爭論,大家是如何選擇的呢?有人認為中性線上的危險電壓是因流過中性線的過大的三相不平衡電流導致的電壓降引起的。不過,因為中性線上的電壓降很小,所以不論三相電壓如何不平衡,中性線上的電壓降不可能大于接觸電壓限值50V而引起電擊事故。
其實,中性線上的危險電壓通常通常是由低壓相線接地故障引起中性線過電壓,但發生這種接地故障時,線路故障往往不切斷電源以減小停電范圍,這就給維修人員帶來潛在的電擊危險。我們通常采用三級開關斷開三根相線,但電氣人員經常因觸及帶危險電壓的中性線而受傷。
因此,有些人覺得應該用四級開關,這樣可有效避免中性線帶危險電壓,有效的保護電氣檢修人員安全。
但事情往往背離安全的初衷,走向了另一種危險。
如果采用四極開關,隔離中性線可保證建筑物內電氣檢修的安全,也可保證電氣裝置正常運作。但它也帶來另一個風險,即一個四級開關在中性線上增加了一對觸頭和兩個接線端子共三個連接點,這違背了中性線上盡量減少連接點的電氣安全要求的。如果中性線上連接點因故障斷開,將導致“斷零”風險,如果三相負載嚴重不平衡,將導致單相設備被大量燒壞,而發生“斷零”故障后,通常設備可正常工作,在設備燒毀前很難被發現,燒毀設備風險極大。
在我們的設計中,如何正確選用三級或四級開關,是我們電氣從業者應慎重考慮的問題。既要防止人身觸電事故,也要保證電氣裝置的正常工作,而且還應盡量減少中性線接點,避免“斷零”事故發生燒壞設備。
關于何時應該選用3P開關,何時選用4P開關的問題,可以參看王厚余先生的《低壓電氣裝置的設計安裝和檢驗(第三版)》的第十六章《電氣隔離和四極開關的應用》。
以下僅對王老在書中的結論做一梳理:
(1)基本原則:選用4P開關,會在中性線上增加一-對觸頭,由于老化及故障原因,增大中性線斷線的概率,造成三相負載不平衡,嚴重時會燒壞電器。因此,4P 開關的使用不可過濫。TN-C系統嚴禁使用4P開關;
(2)TN-C-S和TN-S系統,因建筑物內有總等電位聯結,可不必為電氣維修安全裝用4P開關;
(3)TT系統內應為電氣維修安全使用4P開關;
(4)IT系統如果引出中性線,應為電氣維修安全使用。
(5)配電變電站因建筑物內有總等電位聯結,無論什么系統,都不需要為維修安全使用4P開關;
(6)末端電源轉換開關(包括變壓器電源和自備發電機電源), 若兩電源同在一處共用- -低壓配電盤,為避免產生雜散電流,末端電源轉換開關應采用4P開關;若兩電源不在一處,不共用一低壓配電盤,末端電源轉換開關應采用3P開關;
(7)TT系統或TN系統電網電源與引出中性線的IT系統自備發電機電源進行轉換時,應采用4P開關,與不引出中性線的IT系統自備發電機電源進行轉換時,可采用3P開關。