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在供配电设计里,一般啥情况得选3P断路器和4P断路器呢?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

在供配电设计里,一般啥情况得选3P断路器和4P断路器呢?

引用
网易
1.
https://m.163.com/dy/article/JGVEL9VC0536ACDF.html

在供配电设计中,正确选择3P(三极)和4P(四极)断路器对于保障设备和人身安全至关重要。本文将详细介绍这两种断路器的适用场景,并结合IEC标准的接地系统,帮助读者理解在不同供电系统中应如何做出选择。

断路器开关有 3P 和 4P 的,它们各自的适用情况是这样的:通常 3P断路器用在三相三线制给三相异步电动机三角形接法供电的时候,因为这时候负载是三相平衡负载,所以启动和停止只要切断三相电源就行。
4P 断路器呢,一般用在给三相四线制供电的电力系统里,在这个系统中,不光有三相用电设备,还有单相用电设备,当供电系统出故障的时候,可以同时切断四根电线,这样能保证人员和设备安全,也方便电气工作人员进行检修工作。那啥时候该选 3P 的断路器,啥时候又该选 4P 的断路器呢?咱们都清楚,选断路器就是为了保护设备和人的安全。

保护设备安全这点很好理解,就是得让设备在额定的电压和电流下工作,要不就得跳闸。保护人的安全呢,关键得能判断啥情况可能会威胁到人的安全。在说这个之前,咱们有必要说一说 IEC 的标准接地叫法,前苏联那种三相四线、三相五线之类不正规的叫法咱就不提了。按照 IEC 的规定,把接地分成了上图的四种形式,具体的英文意思大家应该能根据下图看懂。

▷ 先来说第一种,那就是 TT 系统。

采用这种接地系统,看图我们很明显,那就是电源端的接地系统和负载侧的接地系统是分别设置的,在正常的情况下,显然,N线处于地电位,对大地的电压为0,但如果发生接地故障,这时,变压器的电源点处因为接地电阻的关系,会产生一定的电压,而因为是TT系统,负载的外壳还是保持在0电位,在这种情况下,零线和外壳直接就有可能产生危及人身安全的危险电压,具体如下图。

因此,很明显,采用TT系统,因为负载和电源的接地系统并不先联,所以,必须采用4极开关。

▷ 第二种:IT 系统

IT系统这种系统的供电方式,一般采用三相三线制,不引出N线,因此,这种情况下,只能采用3极开关,这个我想是比较好理解的。当然,IT 系统如果引出中性线,应为电气维修安全使用 4P 开关,这和TT系统一样,应该采用4极开关。

▷ 第三种:TN 系统

TN-C系统我们都知道,TN-C系统中,总共有四条线,分别是A,B,C,PEN,所谓的PEN线,即在这个系统中,PEN线既是零线,也是保护线。此时选用4P开关,则会在PEN线在断路器的位置上多出3个可能的断点,这就会发生危险的TN-C系统断零的危险状态,在这种状态下,某些用电器的电压可能会超过平常的220V,造成电器烧毁。因此,基于用电器安全考虑,避免断零风险增加,TN-C系统严禁使用4极开关。

TN-S系统这种系统中,PE线和N线是严格分开了设置的,因此,应该说对人生安全的保护水平提高了很多,因为用电器外壳点的电位基本和电源点的电位是一致的。

但这种情况,如果用4极开关,还还是存在着断零的可能,因此,我们建议是TN-S系统一般情况下也不用用四级开关。

当然,现在,很多人觉得零线不断开,检修人员觉得就不安全,要求断路器要设接地故障保护,那么,在这种情况下,我们要选用4极开关。

因此,至于选用3极还是4极开关,我们可用下面一张图来概括:

▷ 3P 断路器和 4P 断路器有啥不一样?

(1)3P用于三根火线的接线,也就是380V的接线,一般用于380V的电器。4P用于三火一零的接线,通常是用于带零线的380V电器,当然也能做总开关。3P是三开、控制三相电的,有三个进(出)线端,进三根火线。通常用于三相电总线开关和三相电设备。4P的就是在三开的基础上加一端子,为零线端子用N表示。

(2)1P、2P是用于单相的;3P、4P则用于三相的。当用于保护接零时,只能使用1P、3P;而当用于保护接地时,最好用2P、4P的。而1P+N只在相线上装设保护器,当工作时同时断开相线。

(3)4P开关的有两个用途:

  1. 作电器隔离,用以断开线路的中性线,保证电气维修时维修人员的安全,我国过去广泛采用所谓接零保护的TN-C系统,因该系统的中性线是PEN线,不能用闸刀切断,线路中普遍采用3P开关,在电气维修过程中N线没有完全隔离造成点击事故。而4P开关可以有效的断开N线,起电气隔离作用。2. 用作功能开关,如双电源自动切换装置(ATS)。但4P开关使用过程中存在断“零”的风险,因此在供配电设计时应慎用4P开关。

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