关于四极开关的应用,一直都是敏感话题!
博思塔尼亚
2020年08月28日 13:41:36
只看楼主

低压电器中,四极开关的应用一直存在争议。学术界可以争议,但标准、规范可是冷冰冰的条文,符合规范标准是基本要求。现在《民用建筑电气设计标准》GB 51348-2019对四极开关的应用给出新的规定,与老版本相比,有传承,也有进化。新老标准条款对比参见表1。 表1  新老“民规”关于四极开关的应用要求 为了保证电源转换, 功能性开关电器需作用于所有带电导体,包括相导体和中性导体。


低压电器中,四极开关的应用一直存在争议。学术界可以争议,但标准、规范可是冷冰冰的条文,符合规范标准是基本要求。现在《民用建筑电气设计标准》GB 51348-2019对四极开关的应用给出新的规定,与老版本相比,有传承,也有进化。新老标准条款对比参见表1。

表1  新老“民规”关于四极开关的应用要求


为了保证电源转换, 功能性开关电器需作用于所有带电导体,包括相导体和中性导体。 标准要求不得使这些电源并联,但是在有些供电可靠性要求较高的场所,需要瞬间并联的电源转换,通常采用 瞬间并联型ATSE


对于TN系统,如 TN-C-S、 TN-S系统中的电源转换开关应采用同时切断相导体和中性导体的四极开关 。IEC早在2007版的IEC 60364-4-44就有此要求,如下图所示。


如果这种情况采用三极开关会出现什么情况?IEC也有分析。如果 采用三极开关,在电源转换时中性导体(N)不被切断,则N导体上会产生分流,包括在N导体上流过的谐波,导则线路周围产生电磁场及电磁干扰。


如果采用四极开关,可以有效的避免此问题,保证N导体电流只会流经相应电源开关的N导体,两个电源完全分开,避免线路周围产生电磁场及电磁干扰。


因此,让学术界争论、研究,工程界按工程建设标准、规范设计、实施。

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风平浪静02
2020年08月29日 17:32:43
2楼

第一,三相四线制是不包括  TN-S,TN-C-S,TT ,引出N线的 IT系统型式的。应该更改为:三相四线制中的 TN-S,TN-C-S,TT,引出 N 线的 IT系统型式。

第二,现时由于中压系统变压器中性的接地形式的改变,增加了单相接地故障电流。导致低压配电系统电源侧中性点接地电阻上电压降增加,威胁到 TT 系统中性线和保护导线之间的安全。采用四极开关切断中性线有一定道理。但是,高压绕组接触低压绕组的概率比高压绕组接触外壳要大很多,而且它威胁的是整个低压系统,为什么不能直接就近接地,非要绕着弯通过其他部件再接地呢? 如果 IT 系统不输出 N 线,采用四极开关就没有意义了。


不被切断1.jpg


第三,改进了以往产生环流的论说,是一种符合电学理论的表现,表示赞同。但是,分流怕什么呢?单根通电导线周围存在磁场,初中生都知道。干扰一说莫须有。中性线中有三次谐波电流,相线中也存在三次谐波电流,相线中产生的磁场能够抵消,但是三次谐波产生的磁场是不能够抵消的。如果说有干扰,那么断路器三只电流互感器并排安装,干扰一定很大了。电能计量电流互感器从里到外都是并排安装的,那么计量的准确性值得怀疑。在变电所里用钳形电流表搞精密测试无可采信。再说一次,这种50赫兹的低频电磁场是不能够在空气中传播的,所谓的干扰真的很微小。就算是有那么一点微小的干扰,那能和防范高压绕组碰触低压绕组,对低压系统造成的威胁而特别安排的在变压器中性点直接接地重要性相提并论啊!

所以,没有理由放弃变压器中性点直接就近接地,跨越、连接,其他电气设备,电气构件接地都是对安全不利的。如果采用通过中性导体,保护导体再行接地,势必使接地干线 T 通过负荷电流,短路故障电流,给接地干线带来严重的威胁。有双电源用电,如果不允许和市电并网,则应该采用四极开关与之可靠隔离,其他确实无所谓。TT 系统不运行时可以切断中性线,则运行时可以任其自然,这也不是科学的态度。

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wang171468177
2020年08月29日 19:31:23
3楼

谢谢楼主分享低压电器中,四极开关的应用。希望学术界争论、研究,工程界按工程建设标准、规范设计、早日实施。

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风平浪静02
2020年08月30日 10:51:57
4楼

其实也是一个伪命题。总而言之,需要把相线、中性线、保护导线距离拉得很近以减小,通电导体周围的磁场,这是唯一的原因。可是忽略了这种磁场传播距离很小,谈不上干扰。为什么500千伏变电所,1000千伏线路电磁场对人体的影响远小于手机呢?就是因为距离和频率。说低压中性线分流有干扰作用,那么110千伏线路下居民,1000千伏变电所值班人员还活不活呢?它们相线之间的距离远,大于低压中性线分流导线。它们上面的电流,远大于低压配电系统,它们的电场强度,远大于低压配电系统。

可以说,电力系统对通讯系统的干扰不是它们的输电线路,或者输电、变电设备造成的。是输电线路接地故障,电流通过大地所产生的微小电火花发射的高频电磁波引起的。和导线分流没关系。

再说,低压配电变压器中性点不接地,可以避免成千上万,人-地电击事故。但是,接地可以避免高压绕组碰触低压绕组,对低压系统的威胁。最终人们还是选择了直接就近接地。人们作出这么大的牺牲,选择了接地,相比一点点实际可能并不存在干扰又算得了什么呢?有什么理由跨越中性线,跨越保护导线,再作那个接地呢???确实规范冷冰冰的,有些变压器距离配电柜有五米,有些十几米,甚至几十米,难道都要经过配电柜接地不成,这样的条款没有具体的参数,必定是不科学,很危险的。

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风平浪静02
2020年09月03日 20:24:43
5楼

如果说两条母排并联,电流分流会产生电磁干扰,那么以后并联母排是不能采用了。比如,GCS柜。本来设计水平母排就是两条并联的。水平母排上是不开孔的,靠两条母排之间的间隙,采用专门连接扣与纵母排连接。再说,相线母排在柜体后面,中性线母排是布置在柜底线再引入出线电缆仓。GGD,GCK都一样,中性线母排一般都布置在柜底下,以方便出线。相线与中性线是保持一定距离的,那这样的电磁干扰又如何计算。220kV线路采用四分裂导线,电流并联分流,电磁干扰又如何计算。


如果是变电所的开关量,模拟量,信号传输,一般需要采用屏蔽电缆。如果屏蔽层两端接地,当强电系统接地故障电流通过两个接地形成闭合的环,感生电流。可能造成共模和差模干扰,因为它有一个信号放大过程。中性线母排属于强电范畴,没有什么信号放大作用,是没有干扰路径的。所以,中性线两条母排分流也好,环流也罢。只要不和大地分流,是不存在电磁干扰问题的。

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