低压电器在三相四线系统“断零”保护中的应用

刘桂秋　窦慧　赵毅

摘 要：三项四线系统中，零线起到很大的保护作用，在系统运作时，一旦发生“断零”现象，将引起设备异常，从而导致无法继续运作，甚至会出现工作人员的安全事故，造成重大的影响。而低压电器在我们生活和工作中都较为常见，使用程度普遍偏高，所以，对于低压电器在三项四线系统中的“断零”保护就显得十分重要。本文就将探讨“断零”的原因和危害，以及低压电器在三项四线系统中的“断零”保护的应用。

关键词：低压电器;三相四线;断零;应用

在三项四线系统中，零线可以在负载异常的情况下，进行电流之间的疏导和平衡，使整个系统维持正常供电运行;零线也可以接特定的电气设备，它还能作为保护线，在设备发生故障断开电路，保护系统不受更大的损坏。“断零”就是一种危害极大地现象，随着国家的进步与发展，我国对电网建设的重视逐渐增强，减少“断零”现象也是整个改造当中的一环。如今这种情况已得到不错的改善，但仍做的不够完善，为了避免因“断零”造成重大事故，我们在配电系统中仍然需要需采取一些保护性举措来减少“断零”的发生，本文选择生活工作中使用最广泛的低压电器进行研究，证实规范使用低压电器对防止“断零”也有很好的作用。

一、“断零”的危害

在三相四线系统中，“断零”出现时，会导致系统变得不平衡，从而使电压不相等，电荷发生偏移，导致以过低的电压去负载过大相，或者以过大的电压负载过小的相，这种情况明显会引发问题，轻則设备停止工作，内部出现部分损坏;重则设备损毁引起事故，对工作人员造成生命威胁。

例如，三相四线发生“断零”的情况演示，如下图所示。其电压为380V，根据欧姆定律可知，阻值的过大过小都会引起电压的变动，导致设备异常，造成设备损坏。

再加上零线在TN-C系统中有保护接零的作用，一旦断开，就很可能导致漏电，当人接触到设备时就会发生触电事故，后果极其严重。

二、“断零”的原因

“断零”在三相四线制系统中，多数是由于中性线电流过大而发生熔断，引起电流增大的原因主要有以下几点。

（1）三相系统线路采用的都是平均分配电荷，一旦其中一条出现异常变化时，就会引起其它线路的波动，如其中一条相电流增大，另外两条就会下降，这时中性线电流也增加，就出现了不平衡的现象，导致线路熔断。

（2）谐波的出现，在线路中，因为部分设备带有非线性负荷，其又能够产生谐波，从而最终使电流变大。

三、低压断路器的选择

（1）低压断路器按N线结构划分，一般分为A、B、C、D，4种类型，A型需要安装过电流脱扣器，连接方式为只连接N极分合;B型不用安装过电流脱扣器，连接方式为连接N极和其它3极分合;C型安装过电流脱扣器，连接方式与B型一致，连接N极和其它3极分合;D型不安装过电流脱扣器，连接方式与A型一致，只连接N极分合。从而可知，不能断开负载的为A型和B型，能断开负载的为C型和D型。当我们在选择电气设备时，要考虑到电流负载的情况，负载大的选择额定电流为100%的产品设备，一般的可选额定电流为50%的产品设备。对有的情况，要明确选用的型号种类，比如在使用四极断路器时，采用安装电流脱扣器的方式可以在三相四线单相负荷中与在非线性负荷产生大量谐波中的使用，一般设备的回路，选用N线不装过电流脱扣器的断路器。

（2）选用具有调节三相不平衡的装置，自动调节系统中负载不平衡的情况。这种设备装置通是过主开关来控制其它的相开关，调节分配单相的负荷，使之保持平衡。具体情况为：主开关负责监测和调控，对各个相电流的实时数据进行统计和计算，并优化它们的配合方式，再发送到换相终端，终端发送调配指令，控制各个相开关进行电流调节。

（3）低压电器最好具有“断零”保护功能，只要电路中出现“断零”现象，立刻监测到并断开电路，保护整个系统不受进一步损坏，也保证了设备的安全性。比如这一类低压电器中具有重合闸功能的断路器，就能在故障发生时有效做到分闸保护和记录，提高系统的安全可靠性。

（4）选择具有谐波处理能力的设备，电器设备中产生的谐波是导致发生“断零”的原因之一，设备具有处理三次谐波的功能也能对“断零”具有一定的保护作用，但同时，因个部位的要求不同，对这一类设备的选择也不同，对有的情况，解决了谐波问题的同时也会带来新的问题，所以选择的时候要谨慎考虑。

四、结语

在电路系统中，因负荷不平衡造成部分电压或电流过大的情况很是常见，一旦零线断开，则很有可能会造成更加严重的损坏。电气设备故障无法运转造成经济损失;设备严重故障，发生爆炸及火灾给人带来的伤害将是难易弥补的，在不同的配电系统之中，根据系统的实际情况，采取相应的保护措施，防止出现“断零”现象也就非常重要。而低压设备作为我们周围的常见电气设备，对预防“断零”在系统中的影响也不容忽视，正确选择低压设备，考虑到当中可能会出现的紧急情况，做好防患于未然的准备，对预防“断零”现象，保证低压配电系统的运行安全有着重大的意义。

参考文献：

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作者简介：刘桂秋（1984-），女，汉族，山东巨野人，硕士研究生，工程师，研究方向：家电、低压电器、变压器、电机检验检测。