变配电所低压柜中主开关、母联开关的极数选择，一直被业内很多人所忽视，有选三极的，也有不少选四极的，而成套盘厂的电气工程师们也只能按设计院图纸进行设计生产。不过我们有没有认真想一想究竟怎样做才正确呢？

来看之前一个工程项目中，审图中心专家提出的一条审查意见。

最近在与一些高低压成套设备盘厂的技术人员确认这个问题时，很多人说以前项目中一直选的是4极开关，又或者从没在意过，都觉得设计院怎么做，他们就怎么做。

其实设计院好多人是拿之前项目图纸拷贝过来，也从没去想过，又或者没时间去想这个很细节的问题。

再来看看《全国民用建筑工程设计技术措施-电气》2009版，第 5.5.3-17 条中的表 5.5.3-1 指出： 变压器低压总开关 及母 联开关，应视为电源转换的功能性开关。 应作用于所有带电导体，且不能使其电源并联，故应选用 四极开关。

这么看来，似乎大多倾向于选四极开关，毕竟连《全国民用建筑工程设计技术措施》都明确指出了。不过我觉得这个问题很值得思考。 选3 极 ， 会违反“PEN线严禁被切断”的国家强制性条文规定。

《低压配电设计规范》GB50054-2011 第 3.1.4 条指出： 在TN-C系统中不应将保护接地中性导体（PEN）隔离，严禁将保护接地中性导体接入开关电器。

正因为是PEN排，所以主开关和母联开关都应该选用3极，这是最根本的原因。下面我们主要来讨论为什么变电所低压柜内不是“N”排，而是“PEN”排？

（1）从变压器中性点引出的是PEN线

实际上，变压器设备引出端子只有 4 个，即 L1、L2、L3 和星形结点的引出线端子。我们通常所说的变压器中性点直接接地，即是接自此引出端子的，然后可再分为 N 线和 PE 线。

那么，从这个端子至变压器内部星形结点的一段导体，将会通过中性线的三相不平衡电流，也通过了系统接地故障时的故障电流。所以它既是中性线，也是 PE 线，故为 PEN 线。

既然这条线为 PEN 线，我们能不能不在此端子处就分开为 N 和 PE 线，而让它延长至低压总配电柜处再分呢？

IEC 标准就是这么做的，它不允许在变压器室内将星形结点直接就地接地，而只能在低压总配电柜内一点与接地的 PE 母线连接而实现电源侧系统接地，除此以外不得再在其他处接地。不过，它还提出了具体要求，自变压器星形结点引出的 PEN 线必须保证绝缘。

此外，《交流电气装置的接地设计规范》GB/T 50065-2011 第 7.1.2 条也指出：

1）TN系统可分为单电源系统和多电源系统；

2）当为单电源系统时，可有 TN-S、TN-C-S、TN-C 系统三种；

3）当为多电源系统时，却只有 TN-C-S 系统一种，并要求不应在变压器的中性点或发电机的星形点直接对地连接；变压器的中性点或发电机的星形点之间相互连接的导体应绝缘，且不得将其与用电设备连接；电源中性点间相互连接的导体与PE之间，应只一点连接，并应设置在总配电屏内。

（2）变电所内系统接地的做法

注意了，这里只在说低压配电系统电源侧的系统接地要如何做，我们不提用电设备侧的保护接地。从上面规范来看，对于TN系统而言，其实真正的 TN-S 系统比 TN-C-S 系统要少很多。

其一： 往往变电所内大多有多台变压器而成系统；

其二： 只设一台变压器的变电所，若它在建筑物内，则给本单体供电时可采用 TN-S 系统；若该变电所也给其他建筑物供电，规范又建议采用 TN-C-S 系统。

所以说，IEC 的做法要灵活的多，把变压器星形结点的 PEN 线先引至低压总配电柜，它将变电所内的变压器、低压柜看做一个电源整体，在即将进行分配电时再处理成更多形式的系统接地型式。

另外，在变电所内其实拥有着很完美的等电位联结系统，所以将其内部所有设备看作是一个电源整体也是合理的。

变电所内低压系统的系统接地

而对于单电源系统的变电所，若先在变压器中性点直接接地，并将 N 线与 PE 线 分开，那么分开后的两线是严禁再合并成 PEN 线的。如此该变电所在向其他建筑物供电时，将无法正常使用 TN-C-S 系统，只能使用 TN-S 系统，否则将会存在杂散电流。

图集《防雷与接地》14D504 - 单电源 TN-C-S 系统变电站接地示例

图集《防雷与接地》14D504 - 双电源单母线分段 TN-C-S 系统变电站接地示例

可见，变电所内的系统接地并不是在变压器中性点直接接地，而是在低压柜处经由 PEN 排至 PE 排的跨接排一点接地更好。

这样做的优点是：

1）不产生杂散电流，避免了因其而产生的电气事故，如：引发电气火灾；对建筑物地下基础钢筋或金属管道造成电气腐蚀；对电子设备造成电磁干扰；也可能导致剩余电流保护器拒动或误动。

2）便于装设防单相接地电弧火灾用的剩余电流报警装置 RCM。

3）使得自变电所配出的低压系统的接地型式灵活多样，如何处理成：TN-C、TN-C-S、TN-S、TT系统。

（3）变电所可引出的系统接地型式

根据以上分析，变电所内不管是单电源系统，还是多电源系统，都建议其低压系统工作接地在低压柜处再进行处理。如此，低压柜内的五根母排其实是：L1、L2、L3、PEN、PE 线，而非传统意义上的 L1、L2、L3、N、PE 线。

这样的话，自变电所引出的系统接地型式就能有很多种了，看下图：

变电所可引出 TN-S、TN-C-S、TN-C 和 TT 系统

它们分别被用于以下场所的配电：

1）TN-S系统 —— 适用于内部设有变电所的建筑物；

2）TN-C-S系统 —— 适用于不附设变电所的建筑物；

3）TT系统 —— 适用于不具备设置等电位联结的户外场所。

4）TN-C系统 —— 虽然上述方案可以引出 TN-C 系统，但因该系统存在较多用电安全隐患，现今已很少采用。

综上所述： 既然自变压器引出至低压柜的是 PEN 线而非 N 线，则低压柜主开关、母联开关应选用3极，否则将违反设计强条。

这里不得不说的是，《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 第12.2.2-1 条规定的“TN系统中配电变压器中性点应直接接地”并未考虑全面。而《全国民用建筑工程设计技术措施-电气》2009 版在第 5.5.3-17 条的做法也存在有部分不妥的地方。

最后要指出的是： 供配电专业因涉及行业面广，设计规范和技术指导意见众多，各规范编制相矛盾的地方有很多。当出现这种情况时，我们应去查阅母规或总规，比如以GB开头的规范，子规应服从于母规。