新聞咨詢(xún)

有朋友問(wèn)買(mǎi)了個(gè)空氣開(kāi)關(guān)，按標識應該是左火右零。物業(yè)電工是按左零右火接的，說(shuō)沒(méi)什么影響。

請問(wèn)一下，這樣有問(wèn)題嗎？

這個(gè)問(wèn)題，解析時(shí)可以分解為兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子問(wèn)題。我們來(lái)看下圖：

圖中用了藍色框標明的區域就是斷路器，當然，箱式變壓器 這臺斷路器是低壓配電室里面用的，而用粉色框起來(lái)的部分與問(wèn)題有關(guān)。

注意看這臺斷路器，我們發(fā)現它是四極的，而且在三條相線(xiàn)中，半圓的標識和半個(gè)正方形的標識標識這臺斷路器具有過(guò)載保護和短路保護功能。

特別注意的是：

JP柜N線(xiàn)所在的極里，沒(méi)有任何保護，斷路器在這里充其量只不過(guò)具有隔離開(kāi)關(guān)功能而已。

因此，這臺斷路器的接線(xiàn)屬于3P+N的型式。美式變壓器考慮到N極在斷路器內部，為了說(shuō)明問(wèn)題，故意將N極觸頭繪制成斷路器的型式，但在實(shí)際繪圖時(shí)，N極觸頭應當繪制成隔離器的型式。

請注意兩件事：

1：進(jìn)線(xiàn)方向必須是從上往下。

2：除非N線(xiàn)也有與相線(xiàn)一樣的保護功能，而且整定值也一致，否則不得把斷路器相線(xiàn)接入極與N線(xiàn)接入極對調互換使用。

下面我們來(lái)一一解釋。

我們先來(lái)看第一個(gè)問(wèn)題的解答。這個(gè)問(wèn)題涉及到斷路器動(dòng)靜觸頭的介電能力和電弧移動(dòng)方式。

我們來(lái)看下圖：

這是一只微型斷路器。它的上側是進(jìn)線(xiàn)端，下側是出線(xiàn)端。我們從圖中可以看出，出線(xiàn)端的機械復雜程度超過(guò)進(jìn)線(xiàn)端。

其實(shí)進(jìn)線(xiàn)側是斷路器的靜觸頭，配電柜而出線(xiàn)側是斷路器的動(dòng)觸頭。靜觸頭的結構相對簡(jiǎn)單，散熱條件好一些，因此靜觸頭側的介電性能也即絕緣性能優(yōu)于動(dòng)觸頭側。

也因此，如果斷路器制造廠(chǎng)的技術(shù)和設計水準相對較低時(shí)，如果反向進(jìn)線(xiàn)，高壓配電柜也即將斷路器的出線(xiàn)側改為進(jìn)線(xiàn)側，則需要降容。降容后的運行電流僅為額定電流的75%。例如斷路器的額定電流是100A，反向送電后其運行電流為75A。

對于設計比較好的斷路器，則無(wú)需降容。

這在斷路器的說(shuō)明書(shū)或者樣本材料中都會(huì )說(shuō)明。

低壓配電柜如果需要從下部進(jìn)線(xiàn)，除了需要用具有下部進(jìn)線(xiàn)無(wú)需降容功能的斷路器外，有時(shí)還需要采取其它一些措施。例如電纜和母線(xiàn)槽搭接問(wèn)題等等。

需要指出的是：把進(jìn)線(xiàn)方向弄錯是開(kāi)關(guān)柜制造廠(chǎng)的新入職工程師們常見(jiàn)錯誤。

我們來(lái)看下圖：

干式變壓器當斷路器因為線(xiàn)路短路而跳閘瞬間，這時(shí)的電路是有極性的。圖中上部是靜觸頭，下部是動(dòng)觸頭。圖中左側（綠色部分）表示靜觸頭為負極或者陰極，右側（紅色部分）表示靜觸頭為正極或者陽(yáng)極。我們來(lái)看其中的電弧運動(dòng)。

圖1：左右兩側的上圖中因為動(dòng)觸頭做開(kāi)斷運動(dòng)，觸頭間出現電??；

圖2：隨著(zhù)觸頭間隙加大，電弧也被拉長(cháng)，其中部在電場(chǎng)力的作用下向滅弧室方向彎曲。

圖3：左圖中電弧已經(jīng)離開(kāi)觸頭，向滅弧室方向運動(dòng)；右圖中我們看到，電弧的陽(yáng)極區已經(jīng)離開(kāi)觸頭，而陰極區卻滯留在動(dòng)觸頭上；

圖4：經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，滯留在動(dòng)觸頭（陰極）上的電弧陰極區才離開(kāi)觸頭，并向滅弧室方向運動(dòng)。

什么原因呢？

當斷路器的觸頭打開(kāi)，電弧開(kāi)始出現，同時(shí)極間的電阻不斷增大。電弧在兩極上形成電弧斑點(diǎn)，以及熔融金屬和它的蒸汽，這時(shí)的電弧被稱(chēng)為金屬性電弧。金屬性電弧是靠金屬蒸汽的離子來(lái)支撐的，我們把它稱(chēng)為金屬相電弧。

金屬相電弧的直徑較大，電弧基本上不運動(dòng)。當電弧隨著(zhù)觸頭開(kāi)距加大而拉長(cháng)后，在外磁場(chǎng)的作用下，周?chē)鷼怏w進(jìn)入電弧，使得電弧中心的溫度升高，電流向中心集中，電弧變細，電弧變?yōu)闅庀嚯娀?。這時(shí)，電弧才具有運動(dòng)的可能性。

我們知道，低壓電器是有滅弧罩的，電弧要進(jìn)入滅弧罩，必定會(huì )遇見(jiàn)各種拐角和臺階。這些拐角和臺階對于電弧的運動(dòng)會(huì )產(chǎn)生什么影響呢？

一位很出名的學(xué)者，叫做R.Michal，他研究了電弧弧根運動(dòng)的機理，得出的結論是：

1、陽(yáng)極電弧弧根具有跳躍通過(guò)阻擋物的能力。也就是說(shuō)，陽(yáng)極電弧遇見(jiàn)臺階和間隙能一躍而過(guò)。

2、陰極電弧弧根的運動(dòng)必須是連續的，它只能沿著(zhù)阻擋物的表面運動(dòng)。

這個(gè)現象有點(diǎn)像男孩子和女孩子。男孩子遇見(jiàn)障礙可以跳過(guò)，女孩子則只能老老實(shí)實(shí)地沿著(zhù)地面走過(guò)去。當電弧在遇見(jiàn)臺階時(shí)，陰極電弧弧根要從臺階下方沿著(zhù)立面攀升到臺階上方再繼續前進(jìn)，而陽(yáng)極電弧弧根則直接越過(guò)，于是電弧必然會(huì )出現傾斜和停滯。

我們再來(lái)看上方的電弧運動(dòng)圖。圖中綠色部分的下方動(dòng)觸點(diǎn)是電弧陽(yáng)極。

從第一張開(kāi)始出現電弧，到最下方的第三張電弧弧根進(jìn)入滅弧室，我們看到陽(yáng)極電弧弧根的運動(dòng)沒(méi)有問(wèn)題，它順利地越過(guò)了動(dòng)觸頭與電弧罩之間的臺階。

圖中紅色部分的下方動(dòng)觸點(diǎn)是電弧陰極。

從第一張開(kāi)始出現電弧一直到第三張，我們看到電弧陰極弧根始終跟著(zhù)動(dòng)觸頭運動(dòng)，而最后第四張陰極弧根才越過(guò)臺階進(jìn)入滅弧室中。

看到這里，相信大家一定會(huì )想到，這對于具體的斷路器來(lái)說(shuō)，能產(chǎn)生什么作用呢？

答案是：與斷路器的進(jìn)線(xiàn)位置有關(guān)。

我們來(lái)看下圖，這張圖是ABB的Emax框架斷路器結構簡(jiǎn)圖：

如果我們將電源的進(jìn)線(xiàn)側接在斷路器的出線(xiàn)側，有50%的可能會(huì )出現右圖所示狀況。

如果斷路器的進(jìn)線(xiàn)方向為上進(jìn)線(xiàn)，且其動(dòng)觸頭在下方。當觸頭打開(kāi)時(shí)，不管陰極在靜觸頭還是動(dòng)觸頭，電弧都能相對順利地進(jìn)入滅弧室；反過(guò)來(lái)，斷路器的進(jìn)線(xiàn)方向為下進(jìn)線(xiàn)，則電弧進(jìn)入滅弧室的時(shí)間會(huì )比前者要遲，也即電弧會(huì )有停滯時(shí)間。

如此說(shuō)來(lái)，斷路器的上進(jìn)線(xiàn)和下進(jìn)線(xiàn)優(yōu)劣程度，很大程度上與斷路器的制造技術(shù)相關(guān)。

對于國產(chǎn)斷路器，最好不要采取下進(jìn)線(xiàn)。如果一定要下進(jìn)線(xiàn)，則必須降容。

對于進(jìn)口或者合資生產(chǎn)的斷路器，例如施耐德、西門(mén)子和ABB的斷路器，則上下進(jìn)線(xiàn)的容量是一致的，無(wú)需降容。

這里，我們再一次看到中國制造的不足之處。中國制造，任重而道遠。

綜上所述，不建議將電源進(jìn)線(xiàn)接在斷路器的出線(xiàn)側。

對于較大電流規格的低壓斷路器，例如框架斷路器，其載流量更大，電流可達數千安。由于斷路器的溫升更高。如果確實(shí)要反進(jìn)線(xiàn)，則一定要仔細看選定的斷路器的樣本，確保無(wú)需降容才行。

我們再來(lái)看第二個(gè)問(wèn)題的解答，也是問(wèn)題的核心：

如果把雙極開(kāi)關(guān)中的相線(xiàn)和N線(xiàn)位置互換，會(huì )出現何種問(wèn)題？

我們知道，低壓雙極斷路器的N極，或者四極斷路器的N極，它的脫扣能力是按相線(xiàn)脫扣能力的百分位數來(lái)定義的。一般是25%、50%、75%和100%。

對于A(yíng)BB的微型多極斷路器，各極的脫扣能力是一致的，無(wú)所謂互換。

我們看下圖：

我們很明確地看出，表中并未說(shuō)明N極的脫扣能力與相極有何區別。

極這個(gè)名詞，英文叫做Pole，因此我們把1極的斷路器叫做1P，兩極的自然叫做2P，類(lèi)似的還有3P和4P。

對于1P到3P的斷路器，它內部的線(xiàn)路保護脫扣能力都是一致的，但如果是1P+N，或者3P+N，則情況就不一樣了。N極有可能除了具有隔離開(kāi)關(guān)功能外，什么線(xiàn)路保護都沒(méi)有！實(shí)際使用時(shí)一定要把N極的保護脫扣功能搞清楚。

現在我們來(lái)仔細看問(wèn)題圖：

圖中紅色的相線(xiàn)接到了N極，而藍色的N線(xiàn)卻接到了相極。正如同問(wèn)題所說(shuō)，線(xiàn)接反了。另外，到底是從底部進(jìn)線(xiàn)還是從頂部進(jìn)線(xiàn)，圖中看不出來(lái)。若從底部進(jìn)線(xiàn)，問(wèn)題就更大了。

我下載了這種開(kāi)關(guān)的圖，并加以放大，我們來(lái)仔細看它的面板說(shuō)明。（當然，規格可能會(huì )與朋友使用的不同，朋友用的是32A的規格，而此圖為16A規格）規格并不影響說(shuō)明問(wèn)題。圖如下：

注意看開(kāi)關(guān)的符號，在C16字符的右側：我們看到左邊的相極圖表示其具有短路保護和過(guò)載保護，而右邊的N極圖只是一條直線(xiàn)而已，可見(jiàn)N極只具有隔離開(kāi)關(guān)功能，完全不具有短路保護和過(guò)載保護功能。

結論：

對于A(yíng)BB的微型斷路器SN201L C32，它屬于1P+N類(lèi)型的斷路器，它的相線(xiàn)與N線(xiàn)位置不能互換。一旦把相線(xiàn)接入N極，則開(kāi)關(guān)不再具有線(xiàn)路保護功能。

因此，必須盡快把相線(xiàn)和N線(xiàn)換回正確位置。

增加內容：

許多網(wǎng)友們提出從斷路器的N線(xiàn)引入L線(xiàn)后，因為串聯(lián)電路的電流處處相等，因此不會(huì )影響到斷路器的保護。為此，專(zhuān)門(mén)增加這部分來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

我們來(lái)看下圖：

▲圖中的斷路器均為1P+N

從圖中我們看到左邊的QF1是正常的端口引入相線(xiàn)，而右邊的QF2卻從N線(xiàn)端口引入相線(xiàn)。

先注意到幾點(diǎn)：

1、家裝配電網(wǎng)的接地系統是TN-C-S。也即由電源引來(lái)的PEN線(xiàn)在入戶(hù)前接地，然后分開(kāi)為N線(xiàn)和PE線(xiàn)入戶(hù)。

2、用電負荷的外露導電部分（也即金屬外殼）必須接地，也即接到PE線(xiàn)上。

3、當發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于TN-C-S屬于大電流接地系統，因此接地電流非常接近于相對N的短路電流，因此單相接地故障的保護裝置為斷路器。

4、家裝配電網(wǎng)的總入口處也可加裝漏電保護器，用以提高人身安全防護能力。

現在開(kāi)始分析：

先看左圖：圖中接線(xiàn)方向是正確的，因此斷路器相線(xiàn)的脫扣器能起到線(xiàn)路保護作用。

當用電負荷的外露導電部分發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于它的外殼與PE相連，因此故障電流的路徑是：斷路器相線(xiàn)回路用電負荷的外露導電部分PE線(xiàn)，因此，斷路器必定會(huì )執行保護操作。

再看右圖：圖中的接線(xiàn)方向是反的，也即從斷路器的N線(xiàn)端子引入相線(xiàn)。

1、我們看到，當電流離開(kāi)用電負荷后，從斷路器的下樁頭進(jìn)入斷路器，也即進(jìn)線(xiàn)方向從下而上，違反了進(jìn)線(xiàn)必須從上往下的規則。因此，斷路器必須降低容量使用。

2、當用電負荷的外露導電部分發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障電流的方向是：斷路器N線(xiàn)回路用電負荷的外露導電部分PE線(xiàn)，我們看到，這條路徑完全沒(méi)有線(xiàn)路保護能力。

如果配電網(wǎng)中未接漏電開(kāi)關(guān)，則全系統徹底地失去了保護，必定會(huì )發(fā)生嚴重電氣火災事故。

3、如果在斷路器的出線(xiàn)側發(fā)生相對N的短路事故，雖然看似斷路器能夠執行正常的保護操作，但因為斷路器需要降容使用（見(jiàn)正文第一條說(shuō)明），因此斷路器的保護可能會(huì )因為觸頭電壽命降低的原因而失效。

結論是：在任何情況下，絕對不要將1P+N的斷路器進(jìn)線(xiàn)方向弄反?。?！