什么情况下必须采用四极开关（如何正确选用四极开关）

• 选用四极开关的关键点在哪里？
• 什么情况下需要选用四极开关断开中性线N？
• 什么情况下不允许使用四极开关断开中性线N？
• 采用四极开关可能会发生什么风险？
• 四极开关选用原则是什么？
• 什么情况下应装设四极开关？

在低压三相四线配电系统中，一般都会在配电回路电源侧装设隔离开关或断路器或负荷开关等开关，其主要作用是在正常或检修或事故时分合电路。对于开关选三极还是四极，在实际工程设计、施工或改造进行开关选型的时候，很多人往往会产生困惑，把握不准：在该使用四极开关的时候，偏偏选用了三极开关；在可以装设三极开关的场所，却装了四极开关。

三极开关与四极开关的主要差别

三极开关与四极开关主要差别在于结构和功能，在结构上的差别是四极开关比三极开关增加了中心线N分合回路、体积较大、价格较贵；在功能上的差别是三极开关在分闸时只能断开三根相线（L1、L2、L3相线），不能断开中心线（N线）；四极开关在分闸时能同时断开三根相线（L1、L2、L3相线）和中心线（N线）。其中四极开关与三极开关的最大的差别是其能够切断中性线N。

选用四极开关的关键点

选用四极开关的关键点主要在于确认工程设计、施工或改造所涉及的低压配电系统是否需要或能够断开三相四线线路中性线N，如果需要断开中性线N，则需要选用四极开关，但并不是所有的低压配电系统都必须断开或都能断开中性线N。

什么情况下需要选用四极开关断开中性线N

选用四极开关断开中性线N的目的，主要是为了设备检修安全，其次是为了避免影响在运行中的设备正常工作。

在电气设备停电检修时，为确保人身和财产安全需要断开中性线N而装设四极开关

电气设备停电检修时，只要切断低压配电系统中的三根相线（L1、L2、L3相线），电气设备的电源即可被切断，不需要再断开中性线N，但三根相线断电后，中性线N上可能仍然会产生持续时间较长或电压幅值较高的、可能危及人身或财产安全的危险电压。

为什么三根相线断电后，中性线N还会可能产生这种危险电压？其主要原因有以下几个方面：

• 当低压配电系统中发生单相接地故障时

如果低压配电系统中发生单相接地故障，其故障电流将在低压配电系统中性点的接地极RB上产生电压降，使低压配电系统中性点和中性线对地电压由零升高至Ur。

• 当变电站10kV小电阻接地系统发生单相接地时

一般情况下变电站的系统接地、保护接地是共用共用接地装置的，如果变电站10kV系统是采用小电阻接地，当10kV系统发生单相接地故障时，其故障电流同样也将在低压配电系统中性点接地极RB上产生电压降，使低压配电系统中性点和中性线对地电压由零升高至Ur。

• 当低压配电线路附近发生雷击时

在雷雨天气发生雷电闪击的时候，雷电闪击点附近的低压配电线路上将会感应产生雷电过电压，该雷电过电压将沿低压配电线路进入电气装置内，也会导致低压配电系统中性线N电压升高。

因此在停电进行用电设备检修维护的时候，即使切断了低压配电系统三根相线，其中性线N仍然可能带有危险电压。为了避免受到中性线上可能产生上述危险电压的影响，为了避免发生危及人身、财产安全的事故，需要在低压配电回路的电源侧或其它适当位置装设四极开关用作电气隔离，或采取其它电气隔离措施，以便进行检修维护工作时，在切断三根相线（L1、L2、L3相线）的同时，切断中性线N。

在配电系统装设有电源转换开关时，为避免影响运行中的设备的正常工作，需要采用四极开关

当TN-C-S、TN-S系统中的电源转换开关的两路电源来自同一变电站内的两台不同变压器（一台工作、另一台备用）或一路电源引自变压器，另一路电源引自备用发电机时，如果电源转换开关为三极，用电负荷端的中性线N的不平衡电流（其中包括在中性线N中流过的三次谐波及其他高次谐波）会产生分流，该中性导体分流为杂散电流，其既可由本工作回路的中性线返回工作变压器电源，也可绕道沿备用变压器或备用发电机电源线路的中性线N经低压配电柜的PEN母排返回工作变压器。这一杂散电流会使工作回路上的电流矢量和不为零，在其流过的线路周围将产生电磁场及电磁干扰磁场，将可能对周边的敏感信息技术设备产生干扰等不良后果。

为避免产生这种杂散电流的不利影响，TN-C-S、TN-S系统中的电源转换开关应采用四极开关。

如果低压配电系统中含有PEN线，由于PEN线是将中性线N和保护接地线PE导体合并在一起的，PEN内包含PE线功能，而PE线是严禁切断的，因此以下情况下是不允许装设四极开关的：

1. TN-C系统内不允许装用四极开关，此时，PEN线内包含PE线，当电气设备检修时，无法断开中性线N，无法保证电气维修安全，这是目前TN-C系统少被采用的原因之一。
2. TN-C-S系统中的TN-C部分的开关，不允许装用四极开关，因为此时为中性线N和保护接地线PE导体合并的PEN线。
3. 采用四极开关可能会发生什么问题

采用四极开关在切断三根相线（L1、L2、L3相线）的同时，也切断了中性线N，实现了电气隔离，可保证电气设备的检修、维护时的安全。但此时在中性线N上增加开关了触头连接点和进出线端子连接点，在极端不利条件下，触头连接点或进出线端子连接点可能会发生接触不良，此时将造成三根相导体导通而中性线N断开现象的发生，也即发生俗称为“断零”的现象，将致使三相四线低压配电系统中性点偏移，若此时三相负荷不平衡，将使某相电压升高，而接在该相上的计算机、电子设备等对电压敏感的设备，因承受过高电压而受损。

基于上述原因，在没有必要时，应尽量少选用四极开关，以减少产生“断零”的概率。

四极开关选用原则

根据上述，在电气设备停电检修时，为确保人身和财产安全需要装设四极开关；当配电系统装设有电源转换开关时，需要采用四极开关；如果在各级低压配电系统中普遍采用四极开关，将会增加发生“断零”的风险概率，还会增加投资，另外如果低压配电系统中含有PEN线，不能采用四极开关，

因此，在配电系统设计、施工或改造过程中，应根据规范的要求，结合配电系统的接地方式、等电位联结等因素，掌握好分寸，适当地装用四极开关，不得滥用。

什么情况下应装设四极开关

TN系统

• 当变电所只有 一台变压器，且与其他变电站所有低压联接时，本变电所以及与其联结的变电所变压器0.4kV侧中性点接地只能够在变压器中性点处--点接地，所有主断路器与联结断路器均需要选用4极断路器。
• 当变电所有两台及以上变压器，且变压器0. 4kV侧中性点在各自变压器的中性点处接地时，所有主断路器与母线联结断路器，均应选用4极断路器;当与其他变电所有低压联结时，其他变电所也应采用在各自变压器的中性点处接地，所有主断路器与母线联结断路器，也均应选用4极断路器，每台变压器0. 4kV侧中性线(N)利用绝缘导线引出后不允许再接地。
• TN-C-S、TN-S系统中的电源转换开关，应采用切断相导体和中性导体的四极开关，在电源转换时切断中性导体可以避免中性导体产生分流。
• TN系统与配出N导体的IT系统间的转换开关。
• TT系统
• TT系统的电源进线开关应采用四极开关；以避免电源侧故障时，危险电位沿中性导体引入。
• TT系统与有中性导体的IT系统与之间的电源转换开关，应采用切断相导体和中性导体的四极开关。
• IT系统
• IT系统中当有中性导体时应采用四极开关。

• 正常供电电源与备用发电机之间，其电源转换开关应采用四极开关。
• 带有接地故障保护(GFP）功能的断路器应选用四极开关。
• 采用剩余电流保护电器保护的电路，除非在TN-S系统中的N导体为可靠的地电位。
• 在电路中需防止电流流经不期望的路径，会产生杂散电流的场合。宜装设四极开关(或单相两线制的双极开关）场合
• 建筑物进线处的隔离开关。
• 多层或高层建筑各楼层配电箱的进线隔离开关。
• 住宅配电箱，旅馆客房配电箱，办公、教室和类似场所的配电箱，采用单相两线制的进线隔离开关宜选用双极。