农村低压线路安装四极断路器和刀开关的必要性

1　低压配电系统的种类

(1)TN系统：在TN系统中，中性点是直接接地的，通过中性点引出两条线，一条是中性线N，一条是保护线PE，根据中性线N和保护线PE的组合情况，TN系统有以下三种型式：

TN-S系统：中性线N和保护线PE是分开的。

TN-C系统：中性线N和保护线PE共用一条。

TN-C-S系统：系统中某一部分的中性线N和保护线PE是分开的，另一部分是不分开的。

在TN系统中，只要将电气设备中需要接地的部分用导线与保护线PE或中性线N连接即可。

(2)TT系统：它是配电变压器中性点直接接地，电气设备金属外壳也接地，但两者的接地体是分开的，没有导线连接，电气设备的接地可几台共用也可单独使用。

(3)IT系统：它是配电变压器的中性点不接地或通过一个足够高的阻抗再接地，该系统称对地全绝缘系统或不接地系统，系统中的电气设备外壳作保护接地。

由此可见，在我国农村低压电网中无论采用以上哪种接线方式，都有中性线N，它从配电变压器低压侧中性点引出，把整个低压电网的线路及全村的各家各户都拴在一起，中性线在整个电网中没有一处断开点。

2　安装原因

我国国家标准GB14050《系统接地的型式及安全技术要求》和GB9089·1～9089·2《严酷条件下户外场所电气设施》规定：在线路停电时，PEN线(保护中性线)必须与相线同时切断。国际电工委员会(IEC)的标准也规定：带电的所有线路包括中性线停电后必须断开。

过去低压线路中性线没有安装断路器、刀开关的主要原因是，不少人错误地认为中性线无电压，无电流或电流很小，不是带电体或电源，因此，长期以来未能在部颁技术规程反映出来。也没有能执行部颁《电业安全工作规程》关于停电工作地点必须断开各方面电源的规定。中性线是电源线，是带电体这一概念没有得到确立。但中性线触电伤亡事故，年年都有发生。

造成中性线带电的原因是多方面的。随着低压线路运行的电动机逐年增多，当低压线路突然停电，电动机由于励磁和惯性转动，瞬间变成了发电机，向低压线路中反送电。单相和三相负载混合的低压线路，三相负载不平衡度较大，惯性大的电动机、就地补偿电容器，在线路停电的瞬间，就会向线路中释放电能，经过电灯、冰箱等单相负载窜到中性线上，使中性线带电。

另外当线路发生故障时也会使中性线带电，如：

(1)10kV线路一相断线或接地、配电变压器高压侧或低压侧一相熔断器熔断，造成低压中性点电压偏移，中性点电位增高。

(2)中性线接头接触不良或断线，断点后面(负载侧)的中性线对地电压接近于相电压。

(3)在中性点接地的电网中，一旦中性线至接地点的导线断线或接地电阻过大，此时接地电网变成不接地电网而使中性线带电。

在TN系统中，如线路上只安装三极开关，若该线路有三相负载和单相负载，且三相负载中有电机类负载，当相线单相碰壳接地时，相线断开，电动机旋转磁场由转子电流保持，与转子一起旋转，在定子绕组中产生感应电动势。如此时有人触及电动机的外露导电部分，则该电动势产生的电流经人体、大地、PEN线、灯泡或插在插座中的电气设备的内部电路构成回路，致使人体遭受电击。

在TN-C系统中，只有相线和PEN线，四极断路器的第四极接在PEN线上，此时如有碰壳短路，则四极全部断开，设备的外露导电部分也与电力系统的接地点断开。如果电气线路布置不当而有电压窜到已碰壳接地短路的设备上，人如触及将有遭受电击的危险。需将该系统设备的外露导电部分做重复接地，这是值得注意的。

在TN-S系统中，由于PE线始终将设备的外露导电部分与线路的中性接地点相连，电压接近于地电位，所以当四极断路器第四极即使产生故障时，也不致有电击危险。如果该系统只有三相负载也可不安装四极开关。如既供给单相负载又供给三相负载，且三相负载又不平衡时，则需用四极断路器。

综上所述，中性线是带电体这一概念必须确立。对于单相和三相不平衡负载的低压线路需在低压线路首端和进线端安装四极断路器(目前国内已生产单元拼装式四极断路器和四极剩余电流动作保护器)和四极刀开关(即四极联动隔离开关)，在线路适当段和分支干线、支线首端安装带熔丝片的四极刀开关，可作隔离和保护用，其目的是当线路或设备发生故障或停电检修时断开，使其有一个明显断开点，以免不平衡电压发生电击危险。另外一条线路中段或末端停电检修或分支线、支线停电检修，只要拉开相应的四极刀开关(无负载时)即可，不需全线停电。若一条线路停电也能将中性线断开。

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