[建筑]225浅谈对低压配电线路保护的研究

1、.浅谈对低压配电线路保护的研究引 言近几年来，随着低压配电线路的飞速发展，它已深入到千家万户。如果低压配电线路设计、施工不当，将直接导致电气设备运行过程中发生火灾或人身触电，从而严重危及人身安全。因此，我们在低压配电线路设计时，要严格执行低压配电设计规范中的各项规定，做好低压配电线路保护，正确整定保护电器各项参数，保证当线路发生故障时能及时切断电源，保护人身和财产的安全。1 低压配电线路保护要求低压配电线路的保护要求主要有以下三个方面：第一，当低压配电电路发生故障时，能自动切断故障电路。常见的低压配电电路故障主要有：短路故障、过负载、接地故障。其中，短路故障和过负载属于过电流保护的范畴，目的是

2、防止导体过热，在达到规定的温升之前自动切断电路，从而避免危险的发生。第二，要有选择性切断电路。当低压配电线路发生故障时，要求靠近故障点附近的保护电器迅速动作，而以上各级保护电器不应动作，来保证非故障电路的连续供电，从而最大限度的缩小因故障而造成的停电范围。第三，由低压配电设计规范中的基本要求可知，正常运行时保护电器不动作。2 低压配电线路保护特点2.1 低压配电线路特点低压配电线路分为主干线、分干线和末端线路三种。主干线是从变电所低压配电屏引出的馈电线。末端线路是直接连接用电设备，当线路发生短路或接地故障时，要求瞬时切断电路，无选择性要求。2.2 低压配电线路故障特点短路和接地故障大多发生在末

3、端回路，大约占到90%以上，特别是插座回路更是如此，因为是插头、插座和移动电器及其导线和接头等较容易出现故障。就故障类型而言，接地故障多，相间短路少，前者约占80%-90%。3 低压配电线路保护的选择性所谓低压配电线路保护的选择性是指当配电网络中某一点发生过电流故障时，低压配电保护电器会按照预先规定好的动作次序有选择性的动作，不允许越级动作，从而把由配电故障造成的停电范围限制在最小范围内。我们由低压配电设计规范中的要求可知，低压配电线路采用的上下级保护电器动作应具有选择性，各级之间应能协调配合。目前，低压保护电器主要使用低压断路器和低压熔断器两类。断路器从选择性来分，有非选择型断路器和选择型断

4、路器两种。3.1 低压配电线路对保护电器的选择根据低压配电线路的故障特点和低压保护电器级间选择性的配合情况，按照“技术先进、经济合理”的原则，对低压保护电器的选择要求如下：低压主开关柜内保护电器应选用选择型短路器；对于一般设备，一般配电柜内保护电器宜采用熔断器，因为熔断器限流特性好，价格便宜，容易满足选择性要求。但如果供用电设备不多且偶然停电影响不太大时，也可选用非选择型断路器；终端配电箱内保护电器通常选用非选择型断路器或漏电断路器，以提高保护电器的灵敏度；对于重要设备，各级均宜采用智能型断路器来确保级间选择性的配合，提高供电可靠性。引起低压配电线路过电流的原因是短路或过载（即过负荷）。短路大

5、多起因是线路的绝缘破坏而引起，过载则主要因用电负荷的盲目增加而引起。因此，低压配电线路的保护一般分为短路保护和过载保护两种。通常照明线路按过载保护要求选定保护装置，而动力线路则按短路保护要求选定保护装置。下面简要介绍熔断器和断路器的选型及参数整定。3.1.1 熔断器的选择熔断器的选择：熔断器主要是选择熔体的额定电流，并按短路电流检验其动作灵敏度和分断能力。1. 熔体额定电流的整定对于照明线路，熔体的额定电流应满足下面关系： (1)式中，为线路的计算电流，为照明线路熔体可靠系数，取决于电光源起动状况和熔断器特性。对于单台电动机回路，熔体额定电流应满足下面关系： (2)式中，为电动机电流，为电动机

6、回路熔体可靠系数，取决于电动机的起动状况和熔断器特性。的值在0.250.60之间。2.按短路电流检验分断能力因为一般熔断器经受四路达到冲击电流时在0.01S熔断，故应满足下式 (3)式中，为熔断器的最大开断电流，为回路的冲击短路电流有效值。通常制造商提供熔断器极限分断能力为交流周期分量有效值，则，为与回路功率因数有关的短路电流辐值系数。3.1.2 断路器的选择断路器的选择：断路器是选择其脱扣器的整定电流，选取的步骤与熔断器大体相同。1.脱扣器整定电流的确定对于照明线路，脱扣整定电流，按下列公式确定： (4) (5)式中，、分别是长延时、瞬时脱扣器整定电流，而、是相应这两种脱扣器的可靠系数，通常

7、取1，取6。因为脱扣器的额定电流是按大于等于线路计算电流来确定的，所以其整定电流有可能大于额定电流。通常，断路器的长延时过电流脱扣器做单台电动机过载保护时，整定电流应按电动机的额定电流选择（或取其1.1倍）。如果采用瞬时（或短延时）保护单台电动机，脱扣器整定电流应满足下面关系: (6)式中，为相应于瞬时（或短延时）脱扣器的可靠系数。2.按短路电流检验分断能力对动作时间在0.02S以上的断路器（如DW型）必须满足 (7)式中，为断路器开断电流（周期分量有效值），为被保护线路的三相短路电流周期有效值。对于动作时间在0.02S以内的断路器（DZ型），必须满足 （8）式中，为断路器开断电流(冲击电流有

8、效值)，为短路开始第一周期电流有效值。3.2 低压保护电器的灵敏性低压保护电器的灵敏性是指保护电器在系统最小运行方式下，在其保护范围内发生最轻微的短路故障时能可靠动作。它直接决定了低压保护电器动作的可靠性，是反映低压配电线路安全措施有效性的重要指标。3.2.1 熔断器的灵敏度根据低压配电设计规范中的要求，在TN接地系统中，熔断器切断故障回路应符合以下要求：第一，低压配电线路或供给固定式电气设备用电的末端线路不宜大于5s。第二，供给手握式电气设备和移动式电气设备的末端线路或插座回路，不应大于0.4s。1.按短路电流检验动作灵敏度为了使熔断器动作可靠，应按下列检验其灵敏性，即应满足 (9)式中，为

9、被保护线路段最小短路电流。在中性点接地系统中为单相接地短路电流，在中性点不接地中为两相短路电流。为熔断器动作系数（又称灵敏系数），一般取4，有爆炸危险均取5。 2. 按短路电流与熔断器额定电流的比值整定当短路电流与熔断器额定电流比值满足表一和表二要求时，即可认为熔断器灵敏度符合要求。熔体额定电流(A)4-1012-6380-200250-5004.5567表一 切断故障回来时间不大于5s的最小比值熔体额定电流(A)4-1016-3240-6380-200891011表二 切断故障回路时间不大于0.4s的最小比值3.2.2 断路器的灵敏度1.按低压配电设计规范整定低压配电设计规范规定低压断路器保

10、护的灵敏度不小于1.3。在选用低压断路器时，还应注意对灵敏度的检验，只需要检验其短延时过电流脱扣器的动作灵敏度即可。2.按短路电流检验动作灵敏度为了使断路器可靠动作，必须检验其灵敏性，即应满足下式： (10)式中，为断路器脱扣器的短延时或瞬时整定电流；为断路器的动作系数，取1.5。综上所述，我们在检验熔断器和断路器的动作灵敏度时，采用了不同的动作系数。熔断器的动作系数大而断路器的动作系数较小。这是因为熔断器具有反时限特性，过电流倍数越大，熔断时间越短；而断路器只要通过的电流大于瞬时或短延时脱扣器的整定电流，就会瞬时或短延时动作，即动作时间取决于断路器本身的特性，而不取决于过电流的倍数，根据低压配电设计规范要求断路器的动作系数大于1.3，只是考虑到可能出现的误差而提出的可靠性系数。4