低压配电系统工作零线装设开关与用电安全

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长期以来我国低压配电系统接地保护型式基本上采用接地、零重复接地的保护系统，这是一套保守的安全体系。改革开放以来，随着对外技术交流的增多，引进了不少国外设备，也带来标准上与国际接轨的必要。近些年颁布实施的《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)、《低压配电设计规范》(GB50054-95)等规范和标准，无一不是尽量引用国际电工学会的IEC标准。在低压配电系统接地上也规定了三种型式：TN、TT、IT。这几种接地型式和残余电流保护都涉及到中性线是否装设开关问题。

1、TN系统中，N线上出现电流已非偶然，无论是三相运行的负荷不平衡，还是电路中拥有的整流及大型可控硅元件，都会使中性线有电流流过，并有可能大大超过单相运行的正常值。长此以往中性线过载，将会造成发热而烧断，引起负载端的中性点电位偏移，而损坏家用电器。在事故情况下，还会危及人身安全。这种现象随家用电器的大量增加而加剧，因此安装四极(二极)开关，让中性线与相线一道切断，起到保护作用尤其重要。

但是开关作为功能控制器，并不是任何场合都可以切断中性线的，要根据不同的接地保护型式来确定，现分析如下：

1.1 TN系统

TN-C系统在各类工业与民用建筑中大量采用，《低压配电设计规范》明确规定：“在TN-C系统中，严禁断开PEN线，不得装设断开PEN线的任何电器。”因此，TN-C系统不应装设四极开关。

TN-S系统中，标准、规范均未强调中性线严禁装设开关，这时PE线和N线是分开设置的。此时装设四极开关，符合“严禁有开关电器接入保护线”的要求，而PE线又保护着设备的外露导电部分与系统中性接地点相连，满足间接电击保护的要求。保证电源转换的功能性开关无论是单电源还是双电源配电系统，在低压总开关处装设四极开关，可以避免电源转换开关在切换操作时，不同系统中中性线上的电位漂移，使电流走向不致变动或分流，不造成诸如剩余电流保护装置的误动作，而影响正常运行。也满足了规范对整个系统在维护、测试和检修时隔离要求。这些对安全供电都是有利的。

1.2 TT系统

该系统的设备外露导电部分已对地进行了直接连接，此时装设四极开关不致切断外壳与PEN线的连接，对三相不平衡电路是有利的。

1.3 IT系统

《低压配电设计规范》第4.4.16条：“IT系统不宜引出N线”。IEC标准也“强烈建议IT系统不应配出中性线。”因为某种原因中性线接地后，IT系统则变成TT系统，俩种系统的配电与保护是各不相同的，一旦变动，则原有的保护措施难保可靠。所以，一般IT系统是不引出中性线的。可是某些IT系统中又免不了有单相负荷与照明，因此国内外IT系统中配出中性线的情况还是有的，但要经过特殊处理。

总之，在IT系统当相线因故障切除，中性也切断才是更可靠的，可避免中性线接地而变成TT系统。对于有中性线配出的IT系统，从安全角度出发，也宜装设四极开关。

2. 漏电保护器中使用四极开关

IEC标准第532.2.1条："剩余电流保护装置必须保证回路中的一切带电导线断开"。另外，我们从漏电保护器的接线要求中不难看出，无论是TN还是TT系统，凡是带电载流导体必须全部通过零序电流互感器的铁芯，这是为了检测泄漏电流，达到保护动作的目的。因此，它的开关就涉及中性线。既或是对于三相平衡负荷，由于系统存在漂移电流，此电流虽小，但往往足以使保护装置误动作。所以，对于具有漏电保护装置的回路应装设四极(二极)开关。

3. 其他

3.1 无论是IEC标准，还是国家相关专业规范，都明确规定当相线与中性线的截面相等时，中性线可不设断电装置。规范规定：16mm2及以下相线与中性线的截面皆应采用等截面，而这个范围导线所带负荷大多是末端负荷，它在配电系统中所用开关中占比例很大，因而中性线上可不装设开关的范围很广。

3.2 从电击危险可能产生的后果来看，某些特殊场所(如浴池、游泳池、洗衣机房等潮湿场所)还是装设四极开关为好。

近些年随标准、规程规范与国际接轨的步伐加快，一些适应新要求的产品不断被开发生产出来，四极开关、四极断路器、接触器已有不少国内外厂家生产出来，并得到广泛采用，对于用电安全能起到相当的促进作用。