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昌暉儀表聊總進線設置剩余電流保護時為何四極斷路器不分斷N

2020/4/22 0:52:20 人評論 次瀏覽 分類:電工基礎  文章地址:http://www.jinzhengkj.com.cn/tech/3005.html

昌暉儀表結合相關規范和技術文獻和大家聊聊總電源進線設剩余電流動作保護時需要選用四極斷路器且N極不分斷的原因,儀表人在電氣施工過程中常會碰到這個問題,掌握這些電工基礎知識是必要的。
 
根據GB 50096-2011《住宅設計規范》的8.7.2條的6款:每幢住宅的總電源進線應設剩余電流動作保護或剩余電流動作報警。

總進線處設置帶剩余電流保護的四極斷路器
圖1 總進線處設置帶剩余電流保護的四極斷路器

上圖設計是否正確呢,需要選用四極斷路器嗎?N極需要始終接通嗎?

一、帶剩余電流保護塑殼斷路器選用幾極呢?

由于帶了剩余電流保護,剩余電流檢測元件需要檢測回路的所有帶電導體,如三相平衡無需出中性線的負荷回路,那么只要檢測L1、L2、L3相,此時的塑殼斷路器只需要選用三極即可。

而對與三相四線的400/230V或單相與三相共用的線路,因其N線也有電流流過,故剩余電流檢測元件也需要對N線進線檢測,因此,塑殼斷路器需要選用四極,以下為常熟CM3L系列選型樣本,大家注意看注:1)。
常熟CM3L系列選型表
圖2 常熟CM3L系列選型表

二、此處斷路器的N極是否需要分斷?

根據圖1,此處總進線PEN線做了重復接地,然后PE與N分開,再根據GB50054-2011《低壓配電設計規范》的3.1.11條的1款:
3.1.11剩余電流動作保護電器的選擇,應符合下列規定:
1 處在 TN-S 系統中,當中性導體為可靠的地電位時可不斷開外,應能斷開所保護回路的所有帶
可知此時中性導體N為可靠的地電位,所以此時可以選用N極不分斷的四極CM3L斷路器,四極產品可選代號為A、D。
四極產品可選代號A、D(N極始終接通)
圖3 四極產品可選代號A、D(N極始終接通)

N處于地電位時,推薦選用A型或D型(也就是N極始終接通)
圖4 N處于地電位時,推薦選用A型或D型(也就是N極始終接通)


再看王厚余《建筑物電氣裝置600問》中的17.4也強調不分斷N的重要性。


17.4有些電氣裝置為保證電氣維修安全,自上而下全部裝用了四極開關,這些裝置卻多發省“斷零”燒設備事故,何故?

采用四極開關切斷中性線實現電氣隔離,可保證電氣維修安全。但為此需在中性線上這家易堵刀閘的活動連接點和上、下兩個進出線端子的固定連接點,這有悖于問答16/7中所述在三相四線回路的中性線上,盡量減少連接點和刀閘以減少“斷零”事故的電氣安全要求的。

如果發現四極開關有一對觸頭不導電,這一對觸頭往往是中性線上的觸頭。觸頭間的接觸電阻由溫度12.23中述及的膜電阻和收縮電阻組成。后者與本章節關系不大,不予敘述。前者系由觸頭表面的一層化學腐蝕物、氧化物、塵埃等組成的一層電阻膜,它阻礙電流的通過。當開關切斷負載電流時,觸頭間產生電弧,這一電弧不大,并不燒損開關觸頭,但能燒掉和清除觸頭表面的電阻膜,從而減少接觸電阻。對于四極開關產品標準要求分閘時先斷開三個相線觸頭,后斷開中性線觸頭;合閘是先合上中性線觸頭,后合上三個相線觸頭,以避免開關開合瞬間的“斷零”引起短瞬三相電壓不平衡。分閘時三根相線斷開后中性線上不復存在電流,中性線觸頭自然不會拉出電弧來清除其電阻膜,所以中性線觸頭的接觸電阻總是大于相線觸頭的接觸電阻。實踐證明如果四極開關有一極不導電,這一極也往往是中性線的一極。這正是四極開關易招致“斷零”事故。


三、施耐德斷路器是怎么做的?

據了解,施耐德帶剩余電流保護的塑殼斷路器只有四極,N極需要分斷,如何做到N極不分斷呢,施耐德采用的是三極斷路器+外置N線CT實現接地故障保護,如下圖所示:
三極斷路器+外置N線CT實現接地故障保護

在住宅總進線處,帶剩余電流保護的塑殼斷路器需要檢測所有帶電導體(L1、L2、L3、N),因此需要選用4極斷路器,由于N線處于地電位,可以選用N極不分斷的四極斷路器。


至此,圖1中選用的四極斷路器,但又不分斷N極CM3L斷路器是合適的。

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