低壓TN系統(tǒng)中變電所內(nèi)四極開關(guān)的選用研究

胡鵬程

摘要：在我國改革開放之后，社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的大背景下，對供配電系統(tǒng)的安全性越來越重視，專業(yè)技術(shù)也得到了新的發(fā)展，逐步完善。在TN系統(tǒng)中變電所內(nèi)的各個變壓器中直接采用了地接地的方式，能夠有效地減輕迷流的不利影響，在變電器低壓側(cè)主保護(hù)斷路器以及母聯(lián)斷路器中，將以切斷N線四極開關(guān)的方式進(jìn)行。根據(jù)現(xiàn)階段發(fā)展的要求，變電所內(nèi)各個變壓器在應(yīng)用一點接地線后，再通過四極開關(guān)的應(yīng)用具有一定的重要作用。因此，本文將針對低壓TN系統(tǒng)中變電所內(nèi)四極開關(guān)的應(yīng)用進(jìn)行有效分析。

關(guān)鍵詞：低壓TN系統(tǒng);變電所;四級開關(guān);研究

低壓配電系統(tǒng)主要是由配電變電所、高壓配電路線等相關(guān)的設(shè)備形成的，在對其進(jìn)行設(shè)計過程中，應(yīng)用四極開關(guān)能有效地減低安全事故的發(fā)生，在發(fā)生緊急情況下，四極開關(guān)能自動地阻斷N線[1]。與此同時，四極開關(guān)在一定程度上還能有效的減輕迷流的影響，不過，在此過程中也會出現(xiàn)斷零的情況。因此，四極開關(guān)的應(yīng)用要根據(jù)整體配電系統(tǒng)的實際供電內(nèi)容中的主接線以及系統(tǒng)中的接地方式進(jìn)行，通過相應(yīng)的研究分析，才能更好地發(fā)揮其效能。

一、四極開關(guān)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

在低壓配電系統(tǒng)設(shè)計過程中，四極開關(guān)的應(yīng)用情況主要有2種：在電源轉(zhuǎn)換中，在其功能性開關(guān)得以保證情況下要對全部的帶電導(dǎo)體產(chǎn)生相應(yīng)的作用;在TN-C-S以及TN-S系統(tǒng)中電源轉(zhuǎn)化的開關(guān)，可以應(yīng)用阻斷相導(dǎo)體以及中性導(dǎo)體的四極開關(guān)的方式，在進(jìn)行轉(zhuǎn)化期間將中性導(dǎo)體阻斷，進(jìn)而保證中性導(dǎo)體不會產(chǎn)生迷流[2]。這樣的方式會致使線路上的電流矢量和≠0，進(jìn)而導(dǎo)致電磁場以及電磁產(chǎn)生相應(yīng)的影響，而四極開關(guān)的應(yīng)用在一定程度上能有效保證中性導(dǎo)體電流只流于相關(guān)的中性導(dǎo)體中，能有效預(yù)防其出現(xiàn)分流的情況，保證線路不受任何電磁場以及電磁的影響。而變壓器低壓側(cè)總開關(guān)以及母聯(lián)開關(guān)作為電源轉(zhuǎn)化的重要開關(guān)，要有效地應(yīng)用于各種帶電導(dǎo)體中，但是不能讓電源并聯(lián)，這一類情況可以應(yīng)用四極開關(guān)。

相關(guān)的工作人員在進(jìn)行檢查以及維修過程中，經(jīng)常會因為接觸到帶電高壓的中性線而受到相應(yīng)的傷害，雷電會在線路感應(yīng)的順態(tài)高頻過電壓等當(dāng)中，致使中性線上形成危險的電壓。針對這一情況，就可以在供電結(jié)構(gòu)中應(yīng)用四極開關(guān)將中性線隔離開，進(jìn)而有效保證施工人員操作的安全性。在應(yīng)用四極開關(guān)過程中，相關(guān)的施工人員要結(jié)合實際情況進(jìn)行，因為四極開關(guān)會引起“斷零”現(xiàn)象，這一現(xiàn)象會使一部分用電設(shè)備的電壓升高，從而嚴(yán)重?fù)p害用電設(shè)備，嚴(yán)重情況下還會導(dǎo)致安全事故地發(fā)生。在應(yīng)用四極開關(guān)期間，尤其要注意PE線不可斷開，包括N線、PEN線，這些線路都具有相應(yīng)的保護(hù)功能，是電氣系統(tǒng)安全的重要保障。

二、TN-C-S系統(tǒng)中的應(yīng)用情況

（一）單電源

TN-C-S系統(tǒng)的電源以及整體的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相對簡單，線路接地沒有較多限制，詳見圖1。

依據(jù)圖1所示，在用電設(shè)備正常進(jìn)行工作情況下，電流會以N線為方向，流于電源中性點，不會在預(yù)想的路徑中通過;在接線出現(xiàn)問題時，故障電流也都會以PE線為方向流入電源中性點，也不會在預(yù)想的路徑中通過，在此系統(tǒng)中應(yīng)用四極開關(guān)不會有效減輕迷流，所以，不能應(yīng)用四極開關(guān)，防止斷零風(fēng)險的出現(xiàn)。

（二）多電源

根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，TN系統(tǒng)中的變電器中性點主要是應(yīng)用就地接地的方式，詳見圖2。

依據(jù)圖2所示，在用電設(shè)備正常進(jìn)行工作情況下，應(yīng)用四極開關(guān)過程中，電流會以n線為方向流入電源1中性點，不會在預(yù)想的路徑中通過，如若沒有應(yīng)用四極開關(guān)，那么N線上的一部分工作電流就會以聯(lián)絡(luò)點為方向流入電源2接地點，然后經(jīng)過總接地端的子流向電源1的中性點，經(jīng)過預(yù)想的路徑為迷流[3]。在接地出現(xiàn)問題時，問題電流會以PE線為方向部分流入電源1中性點，部分問題電源流入電源2的接地點，然后經(jīng)過總接地端的子流向電源1的中性點，經(jīng)過預(yù)想的路徑為迷流，針對這一情況應(yīng)用四極開關(guān)不會有效減輕迷流。因此，在變電器接地就地系統(tǒng)中應(yīng)用四極開關(guān)能有效地防止迷流，但是，不能有效地減輕迷流的產(chǎn)生，所以這一方式并不適用于涵蓋大量電子設(shè)備的建筑中。

三、結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)階段社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展背景下，對供電系統(tǒng)的要求越來越高。而TN系統(tǒng)中變電所的四極開關(guān)應(yīng)用，在應(yīng)用設(shè)計中相關(guān)的技術(shù)人員要依據(jù)建筑的實際情況，根據(jù)系統(tǒng)的接地措施、供電主接線具體實施方案進(jìn)行分析，然后再進(jìn)行確定。雖然四極開關(guān)在系統(tǒng)中能有效預(yù)防迷流，但是，對迷流的產(chǎn)生沒有起到相應(yīng)的降低作用，并且根據(jù)各個變電器不同還會產(chǎn)生相應(yīng)的問題。因此，對四極開關(guān)的應(yīng)用要謹(jǐn)慎，不可隨意應(yīng)用，現(xiàn)場具體情況需具體分析，保證供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李博才.TN系統(tǒng)低壓側(cè)中性點接地常見做法分析[J].現(xiàn)代建筑電氣，2019，10（06）：6-10.

[2]高建玲，吳山川.化工裝置低壓配電系統(tǒng)接地故障保護(hù)探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（11）：72-74.

[3]王萍，龔強(qiáng).低壓TN系統(tǒng)接地故障保護(hù)的探討[J].自動化與儀器儀表，2014（06）：189-191.

（作者單位：南京師大建筑工程設(shè)計研究院）