低壓電器在三相四線系統(tǒng)“斷零”保護(hù)中的應(yīng)用

劉桂秋　竇慧　趙毅

摘 要：三項(xiàng)四線系統(tǒng)中，零線起到很大的保護(hù)作用，在系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)，一旦發(fā)生“斷零”現(xiàn)象，將引起設(shè)備異常，從而導(dǎo)致無法繼續(xù)運(yùn)作，甚至?xí)霈F(xiàn)工作人員的安全事故，造成重大的影響。而低壓電器在我們生活和工作中都較為常見，使用程度普遍偏高，所以，對于低壓電器在三項(xiàng)四線系統(tǒng)中的“斷零”保護(hù)就顯得十分重要。本文就將探討“斷零”的原因和危害，以及低壓電器在三項(xiàng)四線系統(tǒng)中的“斷零”保護(hù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：低壓電器;三相四線;斷零;應(yīng)用

在三項(xiàng)四線系統(tǒng)中，零線可以在負(fù)載異常的情況下，進(jìn)行電流之間的疏導(dǎo)和平衡，使整個(gè)系統(tǒng)維持正常供電運(yùn)行;零線也可以接特定的電氣設(shè)備，它還能作為保護(hù)線，在設(shè)備發(fā)生故障斷開電路，保護(hù)系統(tǒng)不受更大的損壞。“斷零”就是一種危害極大地現(xiàn)象，隨著國家的進(jìn)步與發(fā)展，我國對電網(wǎng)建設(shè)的重視逐漸增強(qiáng)，減少“斷零”現(xiàn)象也是整個(gè)改造當(dāng)中的一環(huán)。如今這種情況已得到不錯(cuò)的改善，但仍做的不夠完善，為了避免因“斷零”造成重大事故，我們在配電系統(tǒng)中仍然需要需采取一些保護(hù)性舉措來減少“斷零”的發(fā)生，本文選擇生活工作中使用最廣泛的低壓電器進(jìn)行研究，證實(shí)規(guī)范使用低壓電器對防止“斷零”也有很好的作用。

一、“斷零”的危害

在三相四線系統(tǒng)中，“斷零”出現(xiàn)時(shí)，會導(dǎo)致系統(tǒng)變得不平衡，從而使電壓不相等，電荷發(fā)生偏移，導(dǎo)致以過低的電壓去負(fù)載過大相，或者以過大的電壓負(fù)載過小的相，這種情況明顯會引發(fā)問題，輕則設(shè)備停止工作，內(nèi)部出現(xiàn)部分損壞;重則設(shè)備損毀引起事故，對工作人員造成生命威脅。

例如，三相四線發(fā)生“斷零”的情況演示，如下圖所示。其電壓為380V，根據(jù)歐姆定律可知，阻值的過大過小都會引起電壓的變動(dòng)，導(dǎo)致設(shè)備異常，造成設(shè)備損壞。

再加上零線在TN-C系統(tǒng)中有保護(hù)接零的作用，一旦斷開，就很可能導(dǎo)致漏電，當(dāng)人接觸到設(shè)備時(shí)就會發(fā)生觸電事故，后果極其嚴(yán)重。

二、“斷零”的原因

“斷零”在三相四線制系統(tǒng)中，多數(shù)是由于中性線電流過大而發(fā)生熔斷，引起電流增大的原因主要有以下幾點(diǎn)。

（1）三相系統(tǒng)線路采用的都是平均分配電荷，一旦其中一條出現(xiàn)異常變化時(shí)，就會引起其它線路的波動(dòng)，如其中一條相電流增大，另外兩條就會下降，這時(shí)中性線電流也增加，就出現(xiàn)了不平衡的現(xiàn)象，導(dǎo)致線路熔斷。

（2）諧波的出現(xiàn)，在線路中，因?yàn)椴糠衷O(shè)備帶有非線性負(fù)荷，其又能夠產(chǎn)生諧波，從而最終使電流變大。

三、低壓斷路器的選擇

（1）低壓斷路器按N線結(jié)構(gòu)劃分，一般分為A、B、C、D，4種類型，A型需要安裝過電流脫扣器，連接方式為只連接N極分合;B型不用安裝過電流脫扣器，連接方式為連接N極和其它3極分合;C型安裝過電流脫扣器，連接方式與B型一致，連接N極和其它3極分合;D型不安裝過電流脫扣器，連接方式與A型一致，只連接N極分合。從而可知，不能斷開負(fù)載的為A型和B型，能斷開負(fù)載的為C型和D型。當(dāng)我們在選擇電氣設(shè)備時(shí)，要考慮到電流負(fù)載的情況，負(fù)載大的選擇額定電流為100%的產(chǎn)品設(shè)備，一般的可選額定電流為50%的產(chǎn)品設(shè)備。對有的情況，要明確選用的型號種類，比如在使用四極斷路器時(shí)，采用安裝電流脫扣器的方式可以在三相四線單相負(fù)荷中與在非線性負(fù)荷產(chǎn)生大量諧波中的使用，一般設(shè)備的回路，選用N線不裝過電流脫扣器的斷路器。

（2）選用具有調(diào)節(jié)三相不平衡的裝置，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中負(fù)載不平衡的情況。這種設(shè)備裝置通是過主開關(guān)來控制其它的相開關(guān)，調(diào)節(jié)分配單相的負(fù)荷，使之保持平衡。具體情況為：主開關(guān)負(fù)責(zé)監(jiān)測和調(diào)控，對各個(gè)相電流的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，并優(yōu)化它們的配合方式，再發(fā)送到換相終端，終端發(fā)送調(diào)配指令，控制各個(gè)相開關(guān)進(jìn)行電流調(diào)節(jié)。

（3）低壓電器最好具有“斷零”保護(hù)功能，只要電路中出現(xiàn)“斷零”現(xiàn)象，立刻監(jiān)測到并斷開電路，保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)不受進(jìn)一步損壞，也保證了設(shè)備的安全性。比如這一類低壓電器中具有重合閘功能的斷路器，就能在故障發(fā)生時(shí)有效做到分閘保護(hù)和記錄，提高系統(tǒng)的安全可靠性。

（4）選擇具有諧波處理能力的設(shè)備，電器設(shè)備中產(chǎn)生的諧波是導(dǎo)致發(fā)生“斷零”的原因之一，設(shè)備具有處理三次諧波的功能也能對“斷零”具有一定的保護(hù)作用，但同時(shí)，因個(gè)部位的要求不同，對這一類設(shè)備的選擇也不同，對有的情況，解決了諧波問題的同時(shí)也會帶來新的問題，所以選擇的時(shí)候要謹(jǐn)慎考慮。

四、結(jié)語

在電路系統(tǒng)中，因負(fù)荷不平衡造成部分電壓或電流過大的情況很是常見，一旦零線斷開，則很有可能會造成更加嚴(yán)重的損壞。電氣設(shè)備故障無法運(yùn)轉(zhuǎn)造成經(jīng)濟(jì)損失;設(shè)備嚴(yán)重故障，發(fā)生爆炸及火災(zāi)給人帶來的傷害將是難易彌補(bǔ)的，在不同的配電系統(tǒng)之中，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，采取相應(yīng)的保護(hù)措施，防止出現(xiàn)“斷零”現(xiàn)象也就非常重要。而低壓設(shè)備作為我們周圍的常見電氣設(shè)備，對預(yù)防“斷零”在系統(tǒng)中的影響也不容忽視，正確選擇低壓設(shè)備，考慮到當(dāng)中可能會出現(xiàn)的緊急情況，做好防患于未然的準(zhǔn)備，對預(yù)防“斷零”現(xiàn)象，保證低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行安全有著重大的意義。

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作者簡介：劉桂秋（1984-），女，漢族，山東巨野人，碩士研究生，工程師，研究方向：家電、低壓電器、變壓器、電機(jī)檢驗(yàn)檢測。