浅谈民用建筑内四极开关的应用问题
四极开关的应用及探讨
２４Ｉ ． Ｔ系统 有 中性 线 引 出时采 用 四极开 关
ｌ Ｔ系统不引中性线时 ，只有 ３根相线 ，因此不存 在装设 四极开关 的问题 。Ｉ Ｔ系统引出 中性线后 ，中性 线一旦接地 ，Ｉ Ｔ系统就相应 地变 为 Ｔ Ｔ或 Ｔ Ｎ系统 ， 原来按 Ｉ Ｔ系统 设置 的线 路保护 起 不 了作 用 ，非 常危 险。因此 Ｉ Ｔ系统引出中性线时 ，中性线上需装设过 电 流检测装置 ，用于过 电流时使相 应 回路 的所有带 电导
修安全 ，这需要 根据接地 系统类别 和建筑 物 内是否有
总等 电位联结而定 。
２ 四极 开 关在 各 接 地 系统 中的 应 用
２１Ｔ － ． Ｎ Ｃ系统严 禁 采用 四极 开关
在 Ｔ － Ｎ Ｃ系统 中，Ｐ Ｎ线既有 中性线 的功能 ，也 Ｅ 有Ｐ Ｅ线 的功能 ，Ｐ Ｅ线作为保 护线 ，是严禁断 开的。 当设备与 Ｐ Ｅ线连接时 ，接地故障以及其它金属导体 引 来的对地危 险电压都会通过 Ｐ Ｅ线导人大地 ，从 而减少 或者消除对地危险电压 。一旦 Ｐ Ｅ线被断开 ，就会造成
线断 电 ，包括 中性 线 在 内 。 因此 ，有 中 性 线 引 出 的 Ｉ Ｔ
１ ２ 电气检修 安 全要 求 隔离 中性线 ．
电源直接接地 正常情 况下 ，中性线 电位基 本为 大 地的电位 ，但 由于各种 原 因，中性线 上可 能带 危险 电
压 ，如电源回路一相接 地导致 中性 线对地 电位升 高 ， 但因中性线有绝缘 外皮 ，还不 至于立 即引起事故 。为
避 免公 用 电 网 内 大 量 低 压 用 户 停 电 ，通 常 不 跳 闸 ， 这
就对 电气检修人员 构成 了危 险 ，因此在检 修时 ，中性 线应在相线隔离 的同时进行 隔离。但是并 非所有建筑 物电气装置都要求 中性线 和相线一起 隔离才 能保证检
关于四极开关应用的若干问题
2.带漏电保护的双电源转换开关应采用四极开关。两个上级开关带漏电保护，其下级的电源转换开关应使用四极开关。
3.在两种不同接地系统间电源切换开关应采用四极开关。
4.TN-C系统严禁使用四极开关。
5.TN-S、TN-C-S系统一般不需要设置四极开关。但TN-S系统的一些特殊情况（严重三相不平衡、零序谐波含量较高等）是否不用四极开关有待进一步研究。
电气 弱电 通讯 仪表 自动化 预算 造价 工作中的技术交流群：52393用建筑电气设计规范编制组于2002年12月15日、16日在天津召开了《四极开关应用研讨会》。会议邀请了国内著名专家王厚余、蒋麦占、冯宗恒、刘凇伯、王振生出席了会议，编制组参加会议的有王金元、洪元颐、尹秀伟、王东林等同志，会议经过两天激烈讨论达成以下共识：
IT 方式供电系统 I 表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。每二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护。
6.TT系统的电源进线开关应采用四极开关。
7.IT系统中当有中性线引出时应采用四极开关。
8.原《民用建筑电气设计规范》中关于中性线断线保护部分不再列入修改后的规范
IT 系统 TN-C-S
（一）工程供电的基本方式
根据 IEC 规定的各种保护方式、术语概念，低压配电系统按接地方式的不同分为三类，即 TT 、 TN 和 IT 系统，分述如下。
四级开关的应用
四极开关的应用四极开关的作用只是对带电导体的隔离，以保证电气维修安全和电气装置功能的正常发挥，其装用范围是有限的。
三相断电后有很多原因造成中性线带危险电压，例如：1、低压供电网络内发生一相接地故障，故障电流在变电所接地极电阻上产生电压降，使中性点和中性线对地带危险电压。
2、变电所高压侧发生接地故障，故障电流同样在变电所接地极电阻上产生电压降，使中性点和中性线对地带危险电压。
3、低压线路上感应的雷电过电压沿中性线进入电气装置。
上述中性线上的危险电压有的持续时间长，有的电压幅值非常高，都可在电气维修时引发电气事故或造成电气装置工作不正常，因此在电气装置中应在线路的适当位置装设四极开关，或采取其他电气隔离装置。
采用四极开关切断中性线可保证电气维护安全和保证电气装置实现正常，但易造成“断零”故障，增加设备被烧坏的危险，所以设计中应掌握分寸，正确装用四极开关，避免在一电气装置内自上至下全部选用四极开关，恐失之过滥。
四极开关使用的场合TN-C系统中性线PEN包含PE线，而PE线是不允许断开，因此TN-C系统不允许装四极开关，无法保证电气维修安全和某些电气功能的正常发挥。
TN-C-S，TN-S系统不需要为电气维修安装四极开关，因为IEC标准和我国标准都规定了在建筑物内设置总等电位连接的要求，一些未做总等电位连接的老建筑也因金属结构，管道相互之间的自然接触，也具有一定的等电位连接的作用，管道与PE线，中性线相互连通，都处于同一电压水平上，维修人员触及中性线时不存在电位差，不可能发生触电，因此不需要为维护维修安全而安装四极开关。
TT系统应为电气安全安装四极开关，在TT系统内即使有总等电位联结，也需要为电气维修安装四极开关，因为中性线和总等电位联结系统时不相连通的，当中性线带电压进入建筑物内时，总等电位联结系统却为地电位，这一电位差将引起电气事故。
因此为保证安全，TT系统应在建筑物内适当线段上，例如电源进线出装用四极开关。
例谈四极开关使用的必要性
例谈四极开关使用的必要性一、前言电气设计的首要原则为安全可靠，同时应考虑技术先进性及经济合理性。
因此，准确地选择电气隔离器件，可有效保证低压配电系统中电气装置在功能上的正常发挥，以及相关人员在维护使用时的安全。
当前在三相用电回路中，较常用的电气隔离器件为四极开关。
但是，如何合理使用四极开关，在IEC标准和GB 50054-2011《低压配电设计规范》中都没有详尽的说明与规定，仅对TN-C系统中严禁将保护接地中性导体接入开关器件作了强制性规定。
在此，笔者作为低压供配电设计人员，以工程经验及个人见解，对合理使用四极开关进行总结，并结合一个工程案例，对此加以分析说明。
二、合理设计使用四极开关在过去的三相四线回路中，经常采用三极开关。
当需切断电源检修时，则断开三极开关，并认为断开三根相线后，可以安全地完成检修操作。
其实在这样的情况下，仍然不时会出现电击伤人等事故。
究其原因，多为中性线带电而导致该类事故发生。
因此，要做到电气隔离，需要有效切断所有带电导体。
在三相四线回路中，带电导体就是指三根相线和一根中性线，而设计使用四极开关，就可有效断开所有的带电导体，达到电气隔离的目的。
当低压配电系统中使用功能性的双电源转换开关时，可以通过设计使用四极开关来隔断杂散电流的通路；为防止剩余电流装置拒动或误动，也需要设计使用四极开关。
这些情况下设计使用四极开关，都能保证电气装置的稳定运行。
所以，合理地设计使用四极开关，不仅能大大降低电击伤人等事故的发生率，还可以有效保证电气装置在功能上的正常发挥。
三、设计使用四极开关的误区在IEC标准和国家标准中，没有明确地对四极开关的使用场合作具体规定，所以，造成了行业内对四极开关设计使用的误解，并导致一定范围的滥用。
最为普遍的误解，即是认为四极开关是用来防止中性线电流过载的。
在中性线上有三次谐波电流过载时，三极开关不能保护中性线，需要在中性线上装设开关触头和过电流检测元件，所以要使用四极开关。
四极开关在民用建筑低压配电系统中应用
式 中： ｌ 为基 波 电流 ， Ｌ ． 、 、 的相不 平 衡 电流 ， 对 理想 的纯 电 阻负 荷来 说 ， Ｉ Ｉ ¨ Ｉ Ｉ Ｉ 如果 每相 的相 电流相 等 ， ｇ ［ Ｉ Ｉ ｒ ｅ ＝ ０ ， 否则Ｉ ≠０ ， 最 大 值 为Ｉ ＝ Ｉ Ａ ） ； Ｉ 为 谐 波 电 流， 为 各 次谐 波 电流 （ Ａ ） ； Ｉ Ｎ ｏ 为零 序 电 流 ， 为零 次 及 相 的三 次 倍 频谐
用 四极 开关 将 中性 线 和相 线全 部 隔离 。 １ ２为 正常使 用ＲＣ Ｄ功 能
３ ． ２ ． １ 低 压母 线分 断 开关 应设 置 四极 开 关 ， 防 止Ｎ 线 电 流有 串流 现 象 。 在 低 压 配 电 系统 中 ， 当 两 台
变 压 器分 列 运 行 时 ， 一 般 采 用下 面图 示 的接线 方 式 。 这 时低 压 配
够 纠 正 一些 电气设 计人 员不 正确 的应 用概 念 ， 并 启 发 电气设 计 人 员去 正确 的理 解 与运 用患 。
关 键 词： 民用建 筑 ； 四极开 关 ； 电气 隔 离； 开关 选用 ； 接地 系 统
１ 为什 么要 用 四极 开 关
障； 因共 用 接地 极在 低 压 电路 上导 入 的暂态 工 频过 电压 ； 因断 零 引起 的 中性 线 上 的的持 续 工频 危 险 电压等 。
零， 则说 明有分流情况（ 即接地故障） 产生 ， 这时开关动作跳闸。 般 的接 地 保护 是 考虑 相线 对 地短 路 ， 而 对 于单 相线 路 ， 其Ｎ 线也 产 生 电 流， 当Ｎ 线 与Ｐ Ｅ 线发 生 短路 时 ， 两 个Ｃ Ｔ 的 向量 和 值不 为 零 ， 所 以按 地保 护 也 会 动作 。如果 该 断路 器 只有 三极 ， 则 开 关跳 闸后 ， 接 地点 并 没有 切 断 ， 可 能 影 响
浅析四极开关的应用
浅析四极开关的应用李伟【摘要】在低压配电设计过程中,我们通常会用到四极开关,那么什么时候要用四极开关?无论什幺场合都可以用四极开关吗?选用四极开关的原则又是什幺呢?【期刊名称】《中国科技信息》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】1页(P107)【关键词】四极开关;"断零";杂散电流;检修安全【作者】李伟【作者单位】机械工业第四设计研究院,建筑工程二院电气所【正文语种】中文在低压配电设计过程中，我们通常会用到四极开关，那么什么时候要用四极开关？无论什么场合都可以用四极开关吗？选用四极开关的原则又是什么呢？四极开关；“断零”；杂散电流；检修安全在低压配电设计过程中，我们通常会用到四极开关，那么什么时候要用四极开关？无论什么场合都可以用四极开关吗？采用四极开关的原则又是什么呢？近年来，很多学者关于四极开关的应用发表了大量的文章，展开讨论，主要结论是“四极开关应慎用”。
笔者不揣浅陋，愿意在学习和不断理解的基础上，结合配电设计中经常用到的接地系统作简单分析。
四极开关断开中性线后，可以避免因中性线带危险电压危及检修人员安全；也可防止杂散电流的危害。
这是采用四极开关的优点。
那么如果不断开中性线，中性线上的危险电压是怎么产生的呢？原因很多，例如：⑴ 低压供电网络内发生一相接地故障，故障电流在变电所接地极上产生电压降，使中性点和中性线对地带危险电压，如图一所示。
⑵保护接地和低压侧系统接地共用接地装置的变电所内高压侧发生接地故障，其故障电流同样也在RB上产生电压降，引起中性线带危险电压，如图二所示。
⑶低压线路上感应的雷电过电压沿中性线进入电气装置内。
不装四极开关又为什么会产生杂散电流呢？一般双电源转换系统接地选用不当就会出现此类情况。
请看图三。
转换开关Q1及Q2为三极开关，这样中性线电流就有两条通道回到电源侧：变压器中性线电流即可由本回路的中性线返回变压器，也可绕道沿发电机电源线路的中性线返回变压器，这一电流即是杂散电流。
浅谈电气隔离和四极开关的应用
中性线可能 因各种 原因而对地带 电位 ， 因此 进行 电气维修 时 维修 安全装 四极开关 。 不仅要断开相线 ， 还应 断开 中性 线 ， 被称作带 电体 的电气隔离 。 这 在三相 四线 回路 中， 电气隔 离可 用 四极 开 关来 实现 ， 也可 用三 极 开关和在 中性线上加 隔离板实现 。
图 １ 两 电 源 共 用 配 电 盘 、 端 装 三 极 电 源 末 转 换 开 关 将 产 生 杂 散 电流 而 引 起 不 良后 果
生接地故障 ， 其故障电流 同样 也在 尺 上产生 电压降 ， 引起 中性线
带危险 电压 。３ 低压 线路 上感 应 的雷 电过 电压沿 中性线 进入 电 ）
收 稿 １期 ：０ ００ １ ３ ２ １ ４１
作者简介 ： 薛洪春 （９ ５ ， ， １７ 。） 男 工程师 ， 郑州东风建 筑工 程有限公司 ， 河南 郑州 马德通 （９ ５ ， ， １６ 一） 男 工程师 ， 郑州新 长城 房地产有限公 司， 河南 郑州
图 ２ 两电源不共用配电盘、 末端装三极 电源转 换开关不出现杂散电流及其不 良后果
统内 ， 即使建筑 物内设 置总 等 电位联 结 ， 也需 为 电气 维修 安全 装 ３ 变 电所 内总 开关 和母 联 开关 不需 装 四极 开关 附设于建筑物 内或单 独设 置 的多变 压器 或单 变压 器变 电所 设 四极 开关 。Ｔ Ｔ系统 内的 中性线和 总等 电位联 结系统 是不相 连 如果做有 等 电位 联 结 ， 不论 是 ＴＮ Ｃ Ｓ系统 、 Ｎ— 则 —－ Ｔ Ｓ系统 或 通的， 当中性线 带 【， ， 电压进入建筑物 内时 ， 总等电位联结 系统 为 内 ，
浅谈民用建筑内四极开关的应用问题
浅谈民用建筑内四极开关的应用问题【摘要】本文主要围绕民用建筑内四极开关的应用问题展开讨论。
首先介绍了四极开关的定义，然后详细探讨了四极开关在民用建筑中的应用情况，包括其重要性和作用。
接着介绍了四极开关的安装与维护方法，以及与电路保护的关系。
总结了选购四极开关时需要注意的事项，帮助读者更好地选择和使用四极开关。
通过本文的阐述，读者可以了解到四极开关在民用建筑中的重要性和应用情况，以及如何正确选择和维护四极开关，保障电路的安全和稳定运行。
【关键词】四极开关, 民用建筑, 应用问题, 安装与维护, 电路保护, 选购注意事项, 结论1. 引言1.1 引言四极开关在民用建筑中的应用日益广泛，随着人们对电力安全的重视和需求的增加，四极开关作为电路的重要保护装置，在建筑内起着至关重要的作用。
四极开关能够有效地控制电路的开关和保护功能，确保电力系统的正常运行，同时也能在电路出现故障时及时切断电源，保护设备和人身安全。
在民用建筑中，四极开关主要用于控制家庭用电和室内照明等电路，保障人们的生活和工作需求。
了解四极开关的定义、应用、安装与维护方法以及选购注意事项对于保障建筑电路的安全和稳定运行至关重要。
本文将就四极开关在民用建筑中的应用问题进行深入探讨，希望能为读者提供一些有益的信息和知识。
2. 正文2.1 四极开关的定义四极开关是一种用于控制电气设备通断的电器元件，通常用于交流电路中。
四极开关具有四个导通触点，分别对应正相序、负相序、零线和地线，可以实现对电路的全面控制和保护。
四极开关在民用建筑中扮演着重要的角色，广泛应用于照明、空调、插座等电气设备的供电控制。
四极开关的安装与维护至关重要，确保其正常运行和安全性。
在安装时，需要注意保持接线端子的清洁和紧固，确保与其他设备连接良好，以免出现接触不良或短路等问题。
定期进行检查和维护，及时处理开关异常热情况、接线端子松动等问题，保障电路的稳定性和安全性。
四极开关与电路保护密切相关，可以通过设置短路保护、过载保护等功能模块，对电路进行有效保护。
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浅谈民用建筑内四极开关的应用问题
1 中性线的保护
在我国，民用建筑中通常采用三相四线制供电形式。
三相四线回路中的中性线（包括TT系统、IT系统的中性线和TN系统的PEN线或中性线）一旦发生断线（在我国，此情况俗称为断零），就会发生单相设备大量烧坏，造成经济损失，严重时可致人员伤亡。
在三相负载不平衡的情况下，中性线断线后，单相电压变为线电压，由各相功率不同的用电负载分担线电压，当其中一个用电负载所分担的部分线电压大于其额定工作电压时，其工作寿命将大大降低，超过额定电压过高时，将使其烧毁。
而对于民用建筑中普遍使用的单相电机而言，电压过高时电机将因铁损增大而发热，电压过低时则因铜损增大而发热，都将使电动机绝缘劣化加速而缩短其寿命，以前者的后果更为严重，所以发生“断零”时单相电动机的绝缘寿命不论电压高低总难免缩短。
但是我国电力行业正处于发展中阶段，与发达国家成熟的电力行业相比还有一些落后的观念与做法。
为了节省造价，减小中性线截面，降低中性线的机械强度；野蛮施工，不注意采取措施减少中性线的应力，或者接头处连接不可靠；电气设计中滥用四极开关，增加中性线
上不必要的断点。
因此，对于中性线的保护尤为重要。
在电气线路的设计中应注意做到以下两点：
（1）在三相四线回路中应不得减小中性线和PEN线的截面，应使其与相线截面一致，在谐波电流过大时，防止回路过热，还应视具体情况加大其截面积。
（2）在中性线上尽量减少线路端子连接和接头，尽可能减少串入的开关和触头，例如没有特别的需要尽量少装用四极开关，以防其中性线触头和接线端子接触不良而增加“断零”的危险。
2 电气维修安全方面
电气设备的维修分为机械维修和电气维修两类。
机械维修不触及电气设备的带电导体，只需断开三根相线，设备不运转就可以。
电气维修则可能接触所有的带电导体，包括三根相线和一根中性线。
三相断电后，由于中性线可能由于各种原因a.低压供电网络发生单相接地故障，故障电流在变电所接地极上产生电压降，从而使中性点对地带危险电压；b.保护接地和低压侧系统接地共用接地装置的变电所内高压侧发生接地故障，其故障电流也对接地极产生电压降，引起中性线带危险电压；c.低压线路上感应的雷电过电压沿中性线使得电气装置带电，引发触电危险。
）带危险电位。
因此进行电气维修时，应断开
所有的带电导体，包括相线以及中性线。
2.1线路保护
低压配电线路根据具体情况采用二级或三级保护时，在总电源、分支线路首端或线路末端（农村集中安装电能表箱、农业生产设备的电源配电箱）安装剩余电流保护装置。
2.2民用建筑中四极开关的选用
我国住宅低压（AC 380V）供电一般采用TT接地系统，在电源进线处采用四极开关。
由于住户内为非专业电气人员进行电气维护及操作，因此住户内的用户配电箱内进线电源处采用四极（或二极）开关。
由于现在住宅小区建筑规模不断扩大，很多情况下，配电变压器位于建筑物内，TN-S接地系统也有用于住宅配电系统，但考虑到住户用电的安全性，并且考虑到电业维护管理的要求，住宅的低压总电源进线处以及住户内的用户配电箱内电源进线处仍采用四极（或二极）开关（注：当电业部门要求在住宅低压总电源进线处装设剩余电流保护装置，由于剩余电流保护装置容易误动作，为了减少不良社会影响，建议采用报警式剩余电流保护装置，并采用四极（或二极）开关）。
我国其他民用建筑（如办公楼、商业楼、体育场馆、学校等）供
电一般都采用TN-S或TN-C-S接地系统，因此10/0.4kV变电所内变压器出线开关和母联开关采用四极开关。
终端照明配电箱时常会有非电气专业人员进行操作，容易发生电击事故，因此建议在终端照明配电箱的电源进线处采用电气隔离的四极开关，保护人身安全。
由于我国国民用电安全意识的缺乏，电气行业设计观念的落后，国产电气设备品质不高，电气安装及操作人员的素质水平不够，为保障人身安全，我国民用配电系统中仍旧多处采用四极开关。
而在国外却极少采用四极开关，包括10/0.4kV变电所内变压器出线开关以及照明终端配电箱的进线开关均采用三极开关（这与国外发达地区供电系统广泛采用三相三线制有一定的关系）。
3 结语
应该根据具体情况，设计合理的电气系统，适当的选用四极开关保障供电的可靠性及安全性。
随着我国电气行业的不断完善，国民用电意识的提高，四极开关的多用及滥用现象将在我国逐渐减少。