四極斷路器的合理選用關乎電力系統的安全。一方面，四極斷路器作為帶電導體，其中性線在某些情況下因沒有斷開，可能引發電擊事故；另一方面，在不需要採用四極斷路器的場合因選用了四極斷路器，可能造成「斷零」及其它的安全問題。電氣設計師們需要清楚什麼情況需要選用四極的斷路器。

一、四極斷路器型式

● 目前，國內市場供應的四極塑料外殼式斷路器有六種型式：

1）斷路器的N極不帶過電流脫扣器，N極與其他三個相線極一起合分電路；

2）斷路器的N極不帶過電流脫扣器，N極始終接通，不與其他三個相線極一起斷開；

3）斷路器N極帶過電流脫扣器，N極與其他三個相線極一起合分電路；

4）斷路器的N極帶過電流脫扣器，N極始終接通，不與其他三個相線極一起斷開；

5）斷路器的N極裝設中性線斷線保護器，N極與其他三個相線極一起合分電路；

6）斷路器的N極裝設中性線斷線保護器，N極始終接通，不與其他三個相線極一起斷開。

其中適用情況 ：

1）和2）型式適用於中性線電流不超過相線電流的25%的正常狀態（變壓器聯結組標號為Yyno），其中2）型適用於TN_C系統（PEN線不允許斷開）；

3）和4）型式適用於三相負載不平衡，且負載中有大量電子設備（諧波成份很大），導致N線的電流等於或大於相線電流，N線過載而無法藉助三個相線的過電流脫扣器的動作來切斷過載故障的情況；

4）型適合TN_C系統；

5）和6）型式適合於在中性線斷線時，切斷三相及中線以保護單相設備避免損毀和間接觸電事故的發生；

6）型適合於TN_C系統。

對於下列情況，有必要選用四極斷路器：

1）有雙電源切換要求的系統必須選用四極斷路器，以滿足整個系統的維護、測試和檢修時的隔離需要；

2）住宅每戶單相總開關應選用帶N極的二極開關（可用四極斷路器）

3）剩餘電流動作保護器（漏電開關），必須保證所保護的迴路中的一切帶電導線斷開，因此，對具有剩餘電流動作保護要求的迴路，均應選用帶N極（如四極）的漏電斷路器。

設計時要注意，TN-C-S、TN-S系統中的電源轉換開關，應採用同時切斷相導體、中性導體的四極開關4P。這是因為在電源轉換時切斷中性導體，可避免中性導體產生分流，這種分流會使線路上的電流矢量和不為零，以致在線路周圍產生電磁場和電磁幹擾。

採用四極開關可保證中性導體電流只會流經相應的電源開關的中性導體，防止中性導體產生分流，以免在線路周圍產生電磁場及電磁幹擾。

要強調說明的是，正常供電電源與備用發電機之間，其電源轉換開關應用四極開關4P，應斷開所有的帶電導體。TT系統的電源進線開關應採用四極開關4P，以避免電源側故障時，危險電位沿中性導體引入負載側。另，漏電開關應斷開所有的帶電導體（包括中性線）。

二、四極斷路器各種電源接地系統中有關中性線的保護

各種電源接地系統中有關中性線的保護方案

在中性線的截面積和保護與低壓電網的接地形式密切相關。

對於TT、TN和IT系統，當相線截面積不大於15mm2時，中性線的截面積必須與相線截面積相等; 當相線的截面積大於15mm2時，中性線的截面積可小於相線截面積。在ABB-MNS3.0低壓成套開關設備中，中性線的截面積一般取相線銅排截面積的一半。

如果中性線的截面積規格選擇正確時，一般無需為中性線配備特殊的保護措施，因為相線的保護措施足以兼顧到中性線的保護;如果中性線因為三次諧波電流的原因或中性線的截面積不夠大，則中性線需要配備過載保護和短路保護。

在TN-C系統中，中性線在任何情況下不得斷開，因為在TN -C系統中中性線同時也是用於保護的PE線; 在TT、TN-S和IT系統中，當低壓電網的線路發生故障時則要求斷路器同時斷開所有線路，其中包括中性線。

表1-36是在TT、TN-C和TN-S系統中斷路器對中性線保護配置方案。

因為電氣維修安全安裝四極隔離開關

若某低壓配電網是單電源供電的，將三條相線切斷後，中性線有可能會帶危險電壓。其原因是:

1）低壓供電網路內發生一相接地故障，故障電流在低壓配電所內接地極電阻R上產生電壓降，使中性點和中性線對地帶危險電壓。

2）若中壓側保護接地和低壓側系統接地共用接地裝置，當中壓側發生接地故障時，其故障電流在低壓配電所內接地極電阻R上產生電壓降，使中性點和中性線對地帶危險電壓。

3）低壓線路上感應的雷電過電壓沿中性線進人電氣裝置內。

這些中性線上的危險電壓可能持續時間長，或者電壓幅值非常高，都可能在電氣維修時引發電氣事故。為此，在低壓成套開關設備中或者在線路的適當位置中裝設四極開關，用以實現中性線電氣隔離。

(1) TN-C接地系統

雖然採用四極開關切斷中性線，可保證電氣維修安全，但TN- C系統的PEN線內包含PE線，而PE線是嚴禁切斷的，因此TN -C系統內不允許裝用四極開關。

(2) TN-C-S和TN-S接地系統

常用的TN-C-S系統和TN -S系統內就不必裝用四極開關。IEC標準和我國電氣規範都規定了在建築物內設置總等電位聯結的要求，一些未做總等電位聯結的老建築物因金屬結構、管道等互相之間的自然接觸，也具有一定的等電位聯結作用。由於這一作用， TN-C-S系統和TN-S系統可不必為電氣維修安全裝用四極開關。

(3) TT接地系統

在TT系統內，即使建築物內設置有總等電位聯結，也需為電氣維修安全裝用四極開關。因為TT系統內的中性線和總等電位聯結系統是不相連通的，所以TT系統中的電源中性線帶有一定的電壓Ur進人建築物內時，總等電位聯結系統卻為地電位，此電位差有可能引起電氣事故，如圖1-54所示。

為此TT系統應在低壓成套開關設備的電源進線處配置安裝四極開關。

(4) IT接地系統

IT接地系統一般採用三相三線制，不引出N線。如果IT接地引出了中性線，當發生單相接地故障時，中性線對地電壓將上升為相電壓，此現象與圖1-54有些類似。考慮到電氣維修安全，低壓成套開關設備的進線處需要選配四極進線開關。

(5)雙電源切換對開關極數的要求

變壓器電源和自備發電機電源之間的切換是否需要斷開中性線與許多條件或因素有關，包括兩電原迴路的接地系統類別、兩電源迴路是否接人同-一套低壓成套開關設備、系統接地的設置方式、電源迴路有無裝設RCD或者單相接地故障保護等，情況較為複雜。為此，IEC標準並，做出明確的規定。

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