家用空开选1P+N好还是2P的好?

5 | 小李飞刀 |浏览59次
收藏|2019/08/19 15:39

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2019/09/24 10:16

家用空开选1P+N好还是2P的好?

上图中从上级配电回路引来火线L和零线PEN,火线经过开关(保险丝)进入电度表,然后以相线的形式入户;PEN线在户外再次重复接地,然后分开为中性线N和保护线PE。N线进电度表,之后入户,PE则直接入户。

这种接地形式被称为TN-C-S,其中TN-C指的是再次重复接地之前,线路中有零线PEN。而"-S"则是指再次接地之后,线路中已经没有零线,代之以N线和PE线。

入户时有三根线,即相线L、中性线N和保护线PE。这种接线形式被称为单相两线制,并且其中的PE不算线。为什么?国际电工委员会的标准IEC60364中规定:“线”指的是在正常运行时有电流流过的导线。正常运行时N线有电流,而PE线没有电流,因此PE不算线。

所谓漏电,指的就是相线对地发生了接触。这种接触可能是电缆破损造成的,也可能是用电设备内部发生相线对外壳短路(碰壳故障)。但不管是哪一种,我们都把它们称为单相接地故障

正因为中性线N在户外有重复接地,所以中性线N上的电压为零。

所以,所谓零线会发生漏电,并且试图用开关来保护零线漏电的线路,事实上是没有意义的。

户内根本就没有零线,无需我们去保护。

N线的电压为零,它无从漏电,漏电保护对于N线也毫无价值。

所谓2P开关,指的是开关两极中都具有线路保护功能,见2P主开关符号中的“X”标识,而1P+N主开关符号中N线开关只有“-”标识,表示只具有隔离功能。

对于居家配电来说,两种开关在使用上并没有本质区别。但如果线路的进线接反,即把相线L接到1P+N的N极上,N线接到1P+N的P极上,当线路中出现短路故障时,1P+N开关无法实施线路保护,而2P开关却可以。

图中绘出了断路器的过载保护脱扣器和短路保护脱扣器。

左图是正确接法。图中的P极出现了流向用电负荷的运行电流Ie,还有流向接地线PE的接地电流Ik。注意到在户外PE与N线连接在一起并接地,因此接地电流近似等于相对N的短路电流。由于短路电流流过短路脱扣器,所以断路器能执行短路保护操作。

再看右图,图中的相线接在N极。当发生相对PE的近似短路电流时,断路器的P极由于隔着用电负荷,并且其中流过的是运行电流,因此断路器的短路保护脱扣器不会动作。

结论是:在任何情况下,严禁将1P+N开关的进线端口接反!

总开和分路都装上RCD有必要吗?

RCD由两部分构成,其一是零序电流互感器及二次绕组,其二就是控制器。零序电流互感器用于测量漏电流,控制器则用于发出动作信号让断路器执行脱扣开断操作。

当相线和N线都穿入零序电流互感器后,零序电流互感器的铁磁体环中会出现磁场,而二次绕组就会出现感应电流。于是RCD的控制器就会根据电流的大小是否突破门限,继而让断路器执行脱扣。可见,零序电流互感器的二次绕组能否出现感应电流是关键。

我们知道相线电流与N线电流大小相等方向相反,因此当电路正常时,零序电流互感器的二次绕组是不会出现感应电流的;因此当电路正常时,零序电流互感器的二次绕组是不会出现感应电流的;因而IL与In相互抵消,零序电流互感器二次绕组中唯一能产生动作电流的就是漏电流Id。

RCD的控制器能根据二次绕组的测量电流值进行逻辑判断。若测量电流超过门限值,则RCD将起动断路器跳闸。

这就是RCD的工作原理

由此可见,RCD中必须同时穿入相线和N线才行。

先看左图。图中我们看到进线处安装了RCD1,馈电处安装了RCD2,由此构成了上下级两只RCD剩余电流保护。

由图中可以看出,断路器QF1和RCD1的任务是对全体6套回路进行供电和线路保护,而QF2和RCD2则只对本回路执行供电和线路保护。

因此,如果上下级的保护门限一致,则当上级系统线路保护被执行后,所有回路都失去电能供应。这叫做事故扩大化。

为此,上下级保护之间必须具有选择性保护的配合关系才行

再看右图:图中有两条曲线,其中上面的一条是上级回路保护曲线,下面的一条是下级回路保护曲线,两条曲线没有交点。

对于同一个动作电流Ic,我们看到上级的动作时间tc2大于下级的动作时间tc1;对于同一个动作时间t1,我们看到下级的动作电流I1小于上级的动作电流I2。

一般地,若上级的动作电流为下级动作电流的1.5倍,上级的动作时间长于下级动作时间70ms,则能够确保选择性保护匹配。

对于居家配电的RCD来说,它的动作电流值是按人体被电击的最长忍受时间来定义的,因此上下级RCD之间不存在选择性关系。

由此可知,要么保留上级RCD而撤离下级RCD,要么保留下级RCD而撤离上级RCD,两者不能共存。

至于一般的低压供配电系统,上级的RCD一般设置为电气火灾的防护,则上下级RCD的选择性自然能得到较好的匹配关系。


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