关于 TN 系统中单极分断能力问题的思考
这个问题源于 2010 年初有人向法国电气技术联合会（UTE）提出的一个疑问，以及随后被 NF C 15 – 100 标准（2013 年 5 月）修订案 4 引用的解释性文件 15 – 100 F13 中的回复：在TN系统的电气装置中，应如何选择短路保护设备的分断能力？
除了第 533.3.1 条的要求外，保护装置还必须能够在相电压与中性线之间的电压下，单极切断故障电流。
提出这一要求的故障情况是指仅在一相与地之间的故障，无论电路是四线、三线、二线还是单相。在所有这些情况下，保护装置仅在单极上承受负荷，并且该极两端的电压为电路的相电压。
因此，问题在于如何进行这种验证。自 2015 年 7 月起，FD C 15 – 500 文件的第 9.5 段提供了第一个关键要素，明确了进行此项验证时应考虑的最大故障电流：
TN 系统中最大故障电流 Iefmax 的计算
计算该短路电流是为了确定所需的单极分断能力。在相与PE导体或PEN导体之间发生短路的情况下，Iefmax 等于：
并且必须满足： Iefmax < (在 Un/√3 电压下的单极分断能力) 如果等式左边的值确定了，那么就只剩下确定等式右边的值。但这正是问题的难点所在。 首先排除答案较为明确的情况：
- S 是导体的横截面积，单位为 mm²。
- K 是一个系数，它考虑了导体材料的电阻率、温度系数、耐热性能，以及导体的初始温度（对于有负载的导体或电缆内的保护接地导体 PE，初始温度为长期运行时线芯的最高温度；对于单独的 PE，初始温度为环境温度）和最终温度（短路时线芯的最高温度 ）。
该标准定义了一种用于确定相间电压下单极分断能力（IIT）的测试方法，这在 IT 系统的电气装置中很有用。当然，这个值可以在TN系统中使用，但由于测试电压较高，在大多数情况下，这个值过低而无法使用。
另一方面，NF EN 60947 – 2 标准没有规定在相电压下进行同样类型的测试。因此，我们所需要的单极分断能力值并非在制造商的技术资料中都能找到。
相关问题：如果有相电压下的单极分断能力值，那么当极限分断能力是通过派生得到（这个问题在 IIT 中不存在，因为 IT 系统中不允许派生），或者在与隔离开关配合时，该如何处理呢？
当前情况
自从在标准中加入 TN 系统相电压下单极分断能力的验证要求以来，已经与制造商联合会、软件开发商以及相关的国家标准化机构进行了多次讨论。然而，到目前为止，在这个问题上还没有确定的官方立场。
近年来，法国断路器制造商应用户和软件开发商的要求，在大多数情况下会在其技术文档中提供相关数据。但外国制造商提供相关数据的情况较少，这可能是因为 TN 系统相电压下单极分断能力的验证要求（其技术相关性已得到证实）仅在法国标准中有明确规定，而在等效的 IEC 或 CENELEC 标准中并未明确规定。
关于这个问题的一些思考
3P、4P 和无“缩小”相极的 3P + N 断路器：从逻辑上讲，相电压下单极分断能力应等于相间电压下的极限分断能力，就像 NF C 15 – 100 标准（533.3.1）中对相间电压下单极分断能力 IIT 的注释所写：“在没有更精确信息的情况下，可以认为三极和四极设备在相间电压下单极分断能力至少等于在 √3 倍相关电路标称电压下的三相极限分断能力”。这样的提议可以解决许多实际问题。
有“缩小”相极的 3P + N、2P 和 1P + N 断路器：只有制造商能够提供相关数据。
派生或配合的使用：同样，只有制造商能够提供相关数据。
我们也希望 IEC 60947 – 2 标准的下一次更新能够纳入确定相电压下单极分断能力的测试方法。
Trace Software 的立场
作为电气设计软件的开发商，一旦用户选择了设备型号，对 TN 系统相电压下单极分断能力的验证就必不可少。如果我们有制造商提供的相关数据，自然会进行验证。
在无法获取这些数据的情况下，我们不应 “视而不见”，也不应建议用户这么做。因此，软件将会显示一个错误提示。如果用户向制造商咨询该情况并得到相关说明，那么用户就可以对这个错误提示作出合理的解释。
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