在电源切换过程中,是否需断开中性线取决于多种条件与因素,这些包括但不限于两电源回路的接地系统类型、是否共接同一低压配电柜、系统接地的设置方式,以及电源回路是否装设了RCD或单相接地故障保护等。由于这些因素的复杂性,IEC标准并未对此作出明确规定。
针对不同的双电源配置方案,我们进行如下分析:
方案一:当两电源安装在同一场所内且共用相同的低压配电柜时,进线回路或双电源切换回路应采用四极开关。
在图示情况一中,双电源互投方案中,若设备前端安装了带RCD保护的三极断路器QF11和QF21,需注意单相接地故障电流或三相不平衡所导致的中性线电流可能通过QF21回路的N线和PE线。此情况可能导致QF21的RCD保护动作,从而影响合闸操作。
非正规路径的中性线电流可能形成包绕环,对敏感信息设备造成干扰,甚至引发断路器误动作。为解决这一问题,应考虑采用四极开关以切断故障电流的流通路径。
方案二:当两路配电变压器互为备用电源或与柴油发电机互为备用电源,且其中性点均直接接地,且共用低压配电柜时,进线回路宜采用四极开关,如图例二所示。
在TN-S接地型式的低压配电网中,变压器的中性点就近接地,并通过三相、N线和PE线接入低压配电柜。为防止单相接地故障引起的非正规路径电流,进线断路器和母联断路器应考虑使用四极开关并配备单相接地故障保护。
当母线上的设备发生单相接地故障时,正确的电流路径应通过设备外壳、PE线、N线和接地故障电流检测点回到变压器。但非正规路径的电流可能绕行至其他进线回路,引发不必要的跳闸。
为避免此类情况,应确保进线和母联回路均使用四极开关。
方案三:若两套电源虽同处一室但未共用低压配电柜,则二级配电设备中的电源转换开关可采用三极开关。
在图示情况三中,尽管变压器与发电机在同一低压配电所内,但它们未共用低压配电柜。在这种情况下,二级配电设备的断路器在处理三相不平衡负载时,中性线中会产生三相不平衡电流,但这些电流会按照常规路径流动,不会引发非常规路径的电流问题。
由于ATSE在电源转换时的单向性,它只会在一组电源(如变压器或发电机)之间做出选择,因此不会出现中性线电流的异常流动。在这种情况下,ATSE开关可以使用三极产品。
当两套电源设备位于同一地点且共用低压配电柜时,为确保系统安全运行,应优先考虑使用四极开关;而在其他情况下,根据具体配置和需求选择适合的开关类型。