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住宅三相进线的过电压保护 三相过电压保护器

在三相四线制配电系统中，如果中性线断线，可能会因过电压而烧毁大量单相设备 。根据住宅三相进线配电系统的不同设计形式，简要阐述了三相进线配电系统的过电压保护方案，指出过电压保护只是相对保护，是转移风险的手段 。
在三相四线制配电系统中，一旦中性线断线(即“零线断线”)，接在一相或两相上的大量单相设备都可能被烧毁 。这是因为在中性线的断点之后，原本连接到不同相序的单相设备变成串联，然后连接到线电压之间 。根据分压原理，如果一组高阻抗设备的分压足够高，可能会损坏或烧毁绝缘或发生火灾 。“破零”的后果很严重 。
对于高低压供配电线路，一般有放射式连接、树干式连接和环形连接 。应用这个概念，如果把住宅室内配电箱看作一个独立的“配电系统”，也有放射式和树干式两种配电方式 。
一、径向功率分布放射式配电方式，即室内只安装一个配电箱，所有用电设备用独立配电线路从配电箱引出 。任何电路故障都不会影响其他线路的正常使用，所以供电可靠性高，加工制作简单 。如下图:
图1:室内配电箱系统图1
配电箱总开关采用ABB导轨产品S260系列微断，并配有异常电压保护附件(如果产品没有过电压附件，只安装过电压附件) 。在这个方案中，从主交换机后面到第N行仍然有一段公共N线 。线虽短，但有两个触点，仍有“破零”的危险 。因此，在总开关处安装过电压保护装置，只能保护前端线路免受变压器接线“断零”或等值故障带来的危害 。
由于这种配电箱的插座电路采用带剩余电流动作保护的微型断路器(以下简称漏电微断)，成本较高 。有时选择的元器件厂家没有带过压保护的三相系列产品，所以有时会将负载按相分组，每组配一个带过压保护功能的单相微断，可以适当降低成本，而漏电保护功能不受影响 。参见下面的图2:
图2:室内配电箱系统图2
与图1不同的是，该方案的主开关选用4极漏电微断，在三组相间隔开的设备前设置一个单相过电压保护微断 。这样，从主开关后面到N排的线路也包含在过压保护范围内，不存在保护死区 。
这个方案可以保护所有单相设备的漏电和过压，是一个比较完善的设计 。但配电箱在加工时需要配四个N排，即总开关和三个过压开关要配独立的N排，每个出线回路都要接相应的N排，否则过压开关会失去过压保护功能 。室内配电箱箱体会过大影响美观，在有限的空房间内不易设置4段N排，这是本方案的不足之处 。
以上两种方案在单层大户型和小户型复式房都有成功的工程案例，但不适用于复式房的大户型和多层别墅 。如果采用以上方案，会造成施工布线困难和管线浪费 。此时可采用树干式或放射式相结合的配电方式 。
二、干线分布干线配电示意图如下:
图3:主干配线系统示意图
树干式配电一般特点是一楼配电箱进线开关为三相，每层配电箱分别接一相；三相设备直接从一楼总开关后面引出(示意图未显示) 。由于每个分支配电箱都是单相进线，所以应在分支配电箱的进线开关处设置过电压保护，三相进线的总开关可以是一个普通断路器 。
三 。混合动力分配混合式是树干式和放射式相结合，即总配电箱安装在一层，该层设备以放射方式从箱内引出配电回路，分层配电箱安装在相应楼层分别引出配电回路 。
当分支配电箱采用单相供电时，应在各分层配电箱的进线开关或总配电箱的出线开关处设置过电压保护装置，总配电箱的进线开关不再设置过电压保护 。如图4所示:
图4:别墅的配电箱系统图1
图4所示系统图为天津“中国艺术家”聚集区某别墅一楼配电箱，采用“分层分相”设计方案 。三相设备从一楼配电箱引出，每层设一个带过压保护的总开关；二楼和三楼有分线箱，单相出线 。为减少配电级数，选择负荷隔离开关作为分支配电箱的进线开关 。参见下面的图5和图6:
图5:别墅二层配电箱系统图
图6:别墅三楼配电箱系统图
该设计方案的过压保护模式与图2所示基本相同 。从上图也可以看出，本方案设计三相负荷不平衡，所以在加工或施工安装配电箱时要注意三相顺序的轮换 。
无论采用放射式供电还是混合式供电，分配电箱都应尽可能采用单相供电，以简化配电系统，减少N线干线上的触点，最大限度地避免“零断线”故障 。
以上简单讨论了房子的过压保护方案，基本实现了所有线路的过压保护 。但目前过压断路器的脱扣值多为280V±5%，即最低脱扣值为266V，比220V高出21%，如果负载是白炽灯，寿命会大大缩短，但不会马上烧坏，体现了过压的“潜伏”和“隐蔽” 。
也就是说，电压已经超出了正常范围，但还没有达到保护元件的动作值 。这时候对设备的危害是缩短使用寿命而不是马上烧毁，现在还很难发现 。所以王先生说:根据国外经验，防止“破零”造成的设备事故，不是用开关式保护电器切断电源就能防止的 。只有在线路的选择和敷设上采取各种措施，才能最大限度地减少“破零”的发生，防止设备烧毁[1] 。
但随着电源技术的发展，从以前的变压器稳压管电源到今天的开关电源，大部分使用开关电源的设备对输入电压的要求都有所放宽 。一般开关电源的电压输入范围为220v±20%，即输入电压最高可以放宽到264V，接近过压保护元件的最低脱扣值，在一定程度上放大了过压保护功能和保护范围，但仍达不到294V的上限 。
【住宅三相进线的过电压保护 三相过电压保护器】因此，安装过电压保护装置并不一定能在所有过电压故障发生时完全保护电气设备，而只是避免大面积电气设备的快速烧毁 。所以过压保护只是一种“相对保护”，是一种减少危害的保护措施 。同时安装了过压保护装置 。由于用户的“非专业性”，用户与供电部门建立了“信任关系”，过电压的“隐蔽性”导致设备寿命缩短的风险由广大用户共同承担 。

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