干貨|如何選擇中性導體(N)截面積

在低壓配電系統設計中選擇中性導體(N)截面積需要滿足相關要求，同時還需要掌握中性導體(N)截面積選擇方法，電力儀表在本文分享中性導體截面積選擇的干貨技術內容。

1、下列情況之一的線路，N導體截面積(S_N)應等于相導體截面積(S_ph):
①單相兩線制線路；
②銅芯相導體截面積S_ph(銅)≤16mm²，鋁芯相導體截面積S_ph(鋁)≤25mm²的三相四線制線路；
③含有3次及3的奇數倍次諧波電流，其總諧波畸變率超過15%，但低于33%的三相四線制線路。

2、三相四線制線，S_ph(銅)＞16mm²或S_ph(鋁)＞25mm²，且滿足以下全部條件，N導體截面積S_N可小于S_ph，但不宜小于S_ph的50%，且不得小于16mm²(銅)或25mm²(鋁)：
①正常工作時，負荷分配較均衡且諧波電流(包括3次及3的奇數倍次諧波)不超過相電流的15%；
②正常工作時，N導體的預期最大電流(含諧波電流)不大于其載流量；
③N導體已有按規定的過電流保護。

3、相電流中的總諧波畸變率(包括3次及3的奇數倍次諧波)大于33%時，N導體截面積(SN)的選擇。
①總諧波畸變率大于33%，如最常見的熒光燈、LED燈、計算機、顯示器等，主要是3次諧波大，而3次諧波在三相平衡系統中，在N導體中的電流呈3倍疊加，而導致N導體電流大于相電流，這樣就需要加大N導體的截面積。在下列條件下，應按N導體電流選擇截面積：
a、N導體和相導體在同一電纜中，或同敷設在共同的外護物內；
b、N導體截面積(S_N)和相導體截面積(S_ph)相等。
②在三相平衡系統中，3次諧波對N導體和相導體電流的影響和計算。
a、3次諧波在N導體中的電流呈3倍疊加，可按下式計算
I_N'=3I_cHRI₃
公式中：1_N'為3次諧波在N導體中產生的電流，A；I_c為三相平衡系統未計入諧波的計算電流，A；HRI₃為3次諧波電流含有率，為3次諧波電流與基波電流的比值。
b、計入3次諧波后的相電流I_c'按下式計算

公式中：I_c'為計入3次諧波后的相電流，A。
c、I_N'和I_c'隨3次諧波含有率的變化規律描述在圖2的曲線中。

圖2 I_N'和I_c'隨3次諧波含有率(HRI₃)變化
從圖2可以看出，隨著3次諧波加大，IN'急劇上升，對N導體威脅極大；相導體電流也將增大，但增值較小。
③3次諧波電流使N導體電流加大，電纜載流量的降低系數：三相平衡系統之N導體電流是由于3次諧波引起的，同時相導體電流也有增加，此時四芯和五芯電纜中的四芯(三相和N)都有相當大的電流，應引入必要的載流量降低系數，其值列于表1。該降低系數可用于絕緣線穿管或在共同外護物內敷設的條件。
表1 存在3次諧波電流時四芯或五芯電纜載流量降低系數：


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