老帕谈1P+N与2P漏电开关在选用上的区别

老帕(张白帆)结合断路器工作原理和接线方法，讲述1P+N与2P漏电开关在选用上的区别，并给大家提供了2P断路器与1P+N断路器选用建议：若经济承受的起，配电箱主开关尽量使用2P的。但分开关，倒是可以用1P+N的。
1P+N与2P漏电开关在选用yunrun.com.cn/tech/2100.html
首先要弄明白，漏电开关虽然有不同的规格，但它们的结构都是一样的，差别只是所配的前接断路器而已。断路器有两种脱扣器，分别是热脱扣器和磁脱扣器。热脱扣器对应于过载保护，磁脱扣器对应于短路保护。

图中1，左侧是3P断路器，我们看到它有三极，并且每极中都有热脱扣器和磁脱扣器；图1中，中间是2P断路器，我们看到它有两极，并且每极中都有热脱扣器和磁脱扣器；图1中，右侧是1P+N断路器，我们看到它有两极，但只有左边的一极中有热脱扣器和磁脱扣器，而右边的一极中没有任何脱扣器。因此，1P+N的N极其实只是一个隔离开关。

                               
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图1  断路器工作原理图

我们来分析有关1P+N断路器的接法：

                               
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图2    1P+N断路器的接法
图2中的左侧是接线图，图中使用的是1P断路器，断路器的出口接到插座右侧的相线插口。插座的左侧是N线插口，中间是地线PE插口。

图2-1到图2-33图是正接，即L极接相线，N极接中性线：
①在图2-1中，当断路器的出口处与N极短路时，断路器的短路保护磁脱扣器会让断路器跳闸；
②在图2-2图中，当断路器的出口处发生了单相接地故障。对于TN接地系统，由于PE线与N线在变压器低压侧是接在一起的，接地电流近似等于相对N的短路电流，所以断路器的磁脱扣器会执行保护操作；对于TT接地系统，由于负载外壳是直接接地的，接地电流很小，不能让磁脱扣器动作，这时就一定要配套漏电开关。
③在图2-3中，N线发生了接地。因为N线的电位与地线十分接近，因此断路器不会执行任何保护动作。

图2-4到图2-6是反接，即L极接中性线，N极相线：
①在涂-4中，我们看到断路器出口处与相线发生了短路，断路器的短路保护磁脱扣器会让断路器跳闸。
②在图2-5中，相线发生了碰壳事故，由于隔着负载等效电阻，断路器不会执行短路保护，也不会执行过载保护。于是事故在完全没有任何保护的情况下被扩大化和严重化。
③在涂-6中，断路器出口处接地，但由于断路器上口接的是N线，所以断路器不会执行任何保护动作。

从以上分析中看到：
①1P+N断路器必须P极接相线，N极接中性线，绝对不能接反，否则会出大问题；
②不管是1P+N断路器或者是2P断路器，若不配漏电开关，当发生漏电时。对于TN系统，由于漏电电流被放大为相对中性线的短路电流，因此断路器会产生保护动作；对于TT系统，则因为漏电电流很小，断路器不会执行保护。

                               
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图3  1P+N断路器正确接线方式

图3-1中，绘出了漏电开关的零序电流互感器。平时相线电流Ix等于中性线电流In，且方向相反，因此零序电流互感器的铁芯中不会出现磁通，铁芯的副边绕组当然也不会有感应电流，漏电开关自然不会产生让前接断路器跳闸的操作。

当用电设备的外壳发生碰壳事故时，由于相线中增加了漏电流Id，而中性线电流In依然不变，因此零序电流互感器的副边绕组中将出现动作电流，我们把它叫做剩余电流。剩余电流的大小就等于Id。漏电断路器产生动作驱动前接断路器执行跳闸保护。
图3-2是用电设备的外壳未接地，发生了用电设备的相线碰壳事故后，因为漏电断路器的零序电流互感器中的副边绕组中不会出现剩余电流，因此前接断路器不会跳闸保护。当有人接触到用电设备的外壳时，人体流过的漏电流会驱使漏电开关动作，继而让前接断路器跳闸保护。注意到这里的代价是把人体当成了接地体，人体当然要承受电击作用，危险性极大。

结论
1、漏电开关与前接的断路器一起构成了漏电保护系统，不要把前接断路器与后接的漏电开关一体化。
目前也有两者合并后的产品，但本质不变。漏电开关又叫做RCD，带有断路器的漏电开关叫做1P+N的RCD，还有3P+N的RCD。以上这些都属于微型断路器产品。
对于塑壳断路器或者框架断路器，带有剩余电流（漏电电流）保护的脱扣器叫做G保护，此类断路器叫做四段保护脱扣器LSIG。在这里，L是过载反时限动作保护，S是短路短延时反时限动作保护，I是短路瞬时动作保护，G就是单相接地故障保护，也分为反时限与定时限两种。
2、要正确理解2P断路器与1P+N断路器的不同。对于1P+N断路器，一定不能把电源极性接反。
3、系统中一定要有地线，用电设备的外壳必须接地。这样处理后，一旦发生漏电，系统自己就会执行跳闸保护。若用电设备的外壳未接地，则漏电开关只能依赖于人体接地来执行线路保护操作，虽然漏电开关会动作，但人体将承受非常危险的电击事故。
4、那么到底是2P好还是1P+N好？张白帆老师的建议是：若经济承受的起，配电箱主开关尽量使用2P的。但分开关，倒是可以用1P+N的。

我家和友人以及同事们，家里的配电箱主开关都是用2P的。


作者：张白帆(Patrick Zhang)，ABB公司的资深电气工程师，在知乎网拥有超过18万粉丝的电气领域大神。北京地铁、首都机场T3航站楼、长江三峡永久船闸、上海磁悬浮列车、大亚湾核电站等数百项目中均留下他的足迹！已出版《低压成套开关设备的原理及其控制技术（第3版）》、《老帕讲低压电器技术》等图书。在昌晖仪表网可免费获得老帕讲低压电器技术图书