家用短路器 2p 的總開和 1+n 的分路都帶漏保會更安全嗎?
開始看中了施耐德A9系列的1+n帶漏電保護的空開只佔1位的空間,強電箱可以比較小。後來了解到1+n的漏保只保護火線漏電,零線漏電是不保的,於是有了總開使用2p漏保的想法。那麼問題就來了,總開和分路都帶漏保的話,出現漏電是分路跳閘,總閘不跳?還是分路總路一起跳閘呢?總開保護,分路不保護確實成本低一些,但是出現問題全屋跳閘也很糾結,不知道是哪裡跳的。。。
我們來看題主的問題:
1)了解到1+n的漏保只保護火線漏電,零線漏電是不保的,於是有了總開使用2p漏保的想法。
2)總開和分路都帶漏保的話,出現漏電是分路跳閘,總閘不跳?還是分路總路一起跳閘呢?
我們來分析題主的問題。先看第一個問題:
看下圖:
上圖中從上級配電迴路引來火線L和零線PEN,火線經過開關(保險絲)後進電度表,而後以相線的形式入戶;PEN線在戶外再次重複接地,然後分開為中性線N和保護線PE。N線進電度表,之後入戶,PE則直接入戶。
這種接地形式被稱為TN-C-S,其中TN-C指的是再次重複接地之前,線路中有零線PEN。而"-S"則是指再次接地之後,線路中已經沒有零線,代之以N線和PE線。
從電度表後入戶時有三根線,即相線L、中性線N和保護線PE。這種接線形式被稱為單相兩線制,並且其中的PE不算線。知道為什麼?國際電工委員會的標準IEC60364中規定:「線」指的是在正常運行時有電流流過的導線。正常運行時N線有電流,而PE線沒有電流,因此PE不算線。
所謂漏電,指的就是相線對地發生了接觸。這種接觸可能是電纜破損造成的,也可能是用電設備內部發生相線對外殼短路(碰殼故障)。但不管是哪一種,我們都把它們稱為單相接地故障。
正因為中性線N在戶外有重複接地,所以中性線N上的電壓為零。
所以,題主的第一個問題的答案是:所謂零線會發生漏電,並且試圖用開關來保護零線漏電的線路,事實上沒有意義。
戶內根本就沒有零線,無需我們去保護。
如果把題主的問題改為:"1+n的漏保只保護相線漏電,N線漏電是不保的",這樣也沒有意義。因為N線的電壓為零,它無從漏電,漏電保護對於N線毫無價值。
我們來看下圖:
原來,所謂2P的開關,指的是開關兩極中都具有線路保護功能,見2P主開關符號中的「X」標識,而1P+N主開關符號中N線開關只有「-」標識,表示只具有隔離功能。
對於居家配電來說,這兩種開關在使用上並沒有本質區別。但如果線路的進線接反,也即把相線L接到1P+N的N極上,N線接到1P+N的P極上,則當線路中出現短路故障時,1P+N開關無法實施線路保護,而2P開關照樣可以。
我們看下圖:
圖中繪出了斷路器的過載保護脫扣器和短路保護脫扣器。
左圖是正確接法。圖中的P極出現了流向用電負荷的運行電流Ie,還有流向接地線PE的接地電流Ik。注意到在戶外PE與N線連接在一起並接地,因此接地電流近似等於相對N的短路電流。由於短路電流流過短路脫扣器,所以斷路器能執行短路保護操作。
再看右圖,圖中的相線接在N極。當發生相對PE的近似短路電流時,斷路器的P極由於隔著用電負荷,並且其中流過的是運行電流,因此斷路器的短路保護脫扣器不會動作。
結論是:在任何情況下,嚴禁將1P+N開關的進線埠接反!
我們回答第二個問題:
第二個問題與兩個基本概念有關,其一是剩餘電流保護裝置RCD的工作原理,其二是上下級線路保護的選擇性配合關係。以下解釋:
我們看下圖:
漏電開關由兩部分構成,其一是零序電流互感器及二次繞組,其二就是控制器。零序電流互感器用於測量漏電流,控制器則用於發出動作信號讓斷路器執行脫扣開斷操作。
當相線和N線都穿入零序電流互感器後,零序電流互感器的鐵磁體環中會出現磁場,而二次繞組就會出現感應電流。於是RCD的控制器就會根據電流的大小是否突破門限,繼而讓斷路器執行脫扣。可見,零序電流互感器的二次繞組能否出現感應電流是關鍵。
我們知道相線電流與N線電流大小相等方向相反,因此當電路正常時,零序電流互感器的二次繞組是不會出現感應電流的;當出現漏電時,相線中不但有相線電流IL,還有漏電流Id,而N線電流還是與相線電流IL大小相等方向相反,因而IL與In相互抵消,零序電流互感器二次繞組中唯一能產生動作電流的就是漏電流Id。
RCD的控制器能根據二次繞組的測量電流值進行邏輯判斷。若測量電流超過門限值,則RCD將起動斷路器跳閘。
這就是RCD的工作原理。
由此可見,RCD中必須同時穿入相線和N線才行。
我們再來看下圖:
先看左圖。圖中我們看到進線處安裝了RCD1,饋電處安裝了RCD2,由此構成了上下級兩隻RCD剩餘電流保護。
由圖中可以看出,斷路器QF1和RCD1的任務是對全體6套迴路進行供電和線路保護,而QF2和RCD2則只對本迴路執行供電和線路保護。
因此,如果上下級的保護門限一致,則當上級系統線路保護被執行後,所有迴路都失去電能供應。這叫做事故擴大化。
為此,上下級保護之間必須具有選擇性保護的配合關係才行。
我們看右圖:圖中有兩條曲線,其中上面的一條是上級迴路保護曲線,下面的一條是下級迴路保護曲線,兩條曲線沒有交點。
對於同一個動作電流Ic,我們看到上級的動作時間tc2大於下級的動作時間tc1;對於同一個動作時間t1,我們看到下級的動作電流I1小於上級的動作電流I2。
一般地,若上級的動作電流為下級動作電流的1.5倍,上級的動作時間長於下級動作時間70ms,則能夠確保選擇性保護匹配。
但對於居家配電的RCD來說,它的動作電流值是按人體被電擊的最長忍受時間來定義的,因此上下級RCD之間不存在選擇性關係。由此可知,要麼保留上級RCD而撤離下級RCD,要麼保留下級RCD而撤離上級RCD,兩者不能共存。
至於一般的低壓供配電系統,上級的RCD一般設置為電氣火災的防護,則上下級RCD的選擇性自然能得到較好的匹配關係。
至此,題主的問題回答完畢。
能幫到人的問題才是好問題,所以必須回答。
我就直接說建議了:
一、總開關不要使用漏電保護。
1.如果總開帶漏電保護,如果一旦發生漏電,保護動作,全屋就斷電了。
2.總開要選擇足夠大電流的,因為不知道你以後會裝配什麼電器。
二、零線帶電的情況一般家用不常發生,漏電保護更多地還是保護人為操作不當帶來的安全隱患。
1.1P+N的開關足夠用了,但切記出線零線不能和其他線路零線混用。
2.合理計算負荷大小,選用足夠且有餘量的開關。
3.廚房、空調、衛生間請單獨使用大容量漏電保護開關,且使用4平的銅線。
4.廚房這種高功率電器密集的地方可以單獨再接一個小強電箱。使用不帶漏電保護的單項開關做過載保護,合理分配各個插座的負荷,防止線路老化。
這是我自己改造的強電箱。請施耐德公司看到以後,將宣傳費打到我的微信賬號里。
推薦閱讀:
※三相四線中220v的電器可以直接用在208v的電壓上嗎?
※大面積停電一般有哪些原因?
※對於提高電網輸電能力同時減少損耗,你有什麼新創意?
※為什麼電力系統頻率由負荷決定?
※磁暴會引發電網大停電嗎?