论文部分内容阅读
低压配电系统中保护电器的选择与应用
王英山
（黑龙江省海林林业局五十八经营林场 黑龙江 海林 157100）
【摘 要】保护电器在低压配电系统中具有非常重要的作用，如果选择选择不当则会给人们带来不可估计的损失甚至是造成严重事故。本文作者对低压配电系统中保护电气的选择进行了详细的介绍，并总结了低压配电系统中保护电气选择不当出现故障的解决建议。
【关键词】低压配电；保护电气；主要性能；保护特性；选择
0.概论
低压保护电器主要包括低压熔断器和低压断路器，是配电线路发生故障时切断故障电路的主要元件。如果保护电器的选择及整定设置不正确，将导致不能在要求的时间内切断故障电路，从而损坏电线、电缆，或者导致非选择性动作，扩大停电范围。为了正确选择和整定电器参数，要了解保护电器的主要性能，要熟知国家标准——《低压配电设计规范》（GB50054-95）的有关规定，要按照配电系统的状况和计算的故障电流值，正确整定保护电器的参数，以满足上述规范的要求，即在规定的时间内可靠切断故障，同时要有选择地切断故障。
1.保护电器组成与介绍
低压配电系统中的保护电气主要分为低压熔断器与低压断路器两种，具体内容为：
1.1低压熔断器
低压熔断器主要是靠熔断体对线路进行保护的，常用的主要包括以下几种：刀型触头熔断器、螺栓连接熔断器、圆筒帽形熔断器以及偏置触刀熔断器等类型。低压熔断器的熔断时间都是不同的，主要是根据故障电流的大小而决定，其电流特性是反时限特性曲线。一般情况下，熔断体都具有准确的分段能力，可以在一定的条件下，能夠对预期电流值进行分段，只有有效值才能够进行交流分量。保护电器之间的配合很重要，所以要进行准确的选择。
1.2低压断路器
低压断路器主要是靠脱扣器来进行电气保护的，脱扣器是断路器进行分断电路的元件。脱扣器的形式主要有分励脱扣器，过电流脱扣器，欠电压脱扣器。过电流脱扣器主要有瞬时过电流脱扣器、定时限过电流脱扣器、反时限过电流脱扣器。
2.保护电器保护特性的选型
2.1选型说明
本文作者主要以典型低压配电系统来说明不同位置保护电器的选型，具体内容为：
（1）配电干线首端：应选用选择型断路器。当此干线供电范围不大，其计算负载电流较小（如300A 以下）时，也可选用熔断器。
（2）配电干线第二级：宜用熔断器。当此干线供电范围较大，负载较重要，计算负载电流较大（如400A 以上）时，可用选择型断路器。
（3）末端电路，即直接接至用电设备的线路保护电路，通常使用非选择型断路器。
（4）末端电路的上一级线路保护电器：使用熔断器为好。
（5）为保证选择性动作，多级配电线路的中间各级最好选用熔断器。
综上所述，配电线路各级保护电器比较合理的选型是：
选择型断路器（首端）→熔断器→断路器→非选择型断路器（末端）。
2.2断路器和熔断器的比较
这两种保护电器各有其特点，应根据需要选用。断路器具有遥控功能、完善的保护功能，调整方便、故障断开后可以恢复等诸多优点，特别是智能型断路器更是熔断器所不可比拟的。但熔断器却以它良好的选择、配合性能和较低廉的价格而占有自己的地位，适合于配电系统的中间各级。
3.保护电器的整定
在对低压配电系统中的保护电气进行选择之后，还要对保护电气进行整定，这样才能确保低压配电系统的正常工作，采用熔断器与使用短路器的过程中一定要严格按照相关规定进行，避免造成不必要的损失，具体包括以下机房面内容：
3.1短路保护
发生短路故障时，应该在达到导体允许的极限温度之前切断故障电路，并用相应公式进行热稳定校验。
（1）使用熔断器时，因为它具有反时限特性，可根据现场实验按导体截面和敷设方式得到熔体电流的最大允许值选取即可。
（2）使用断路器时，利用其瞬时或短延时脱扣器作短路保护。瞬时脱扣器的全分断时间极短，一般都能符合要求。
3.2过载保护
（1）用断路器的长延时作过载保护，只要长延时脱扣器的整定电流Izd1 小于或等于导体允许的载流量，即Izd1≤IZ。
（2）用熔断器保护时，熔体电流整定根据相关公式进行计算，即IB≤In≤IZ和I2≤1.45IZ。
3.3线路故障时，应有选择性切断电路
线路故障时，要保证可靠切断电路，又要尽可能缩小断电范围，即有选择性地切断，这就对配电设计提出了更高的要求，要求准确的计算数据，恰当的选择保护电器，正确整定保护电器的额定电流、动作电流和动作时间。
3.4配电线路保护要点
工业和民用建筑的低压配电每一段线路都要装设保护电器，设计时应从下而上逐段线路按短路保护、过负载保护、接地故障保护三种保护要求进行整定和校验。
3.5保护电器的选择性
（1）首级干线宜用选择型断路器（电流较小者可用熔断器）：
①短延时整定电流Izd2≥下级断路器Izd3 的1.2 倍。
②短延时时间应大于下级熔断体熔断时间0.15～0.2s。
（2）中间各级宜用熔断器，按1.6：1 选择。
（3）末端回路可用非选择断路器，对笼型电动机可用aM型熔断器。
4.低压配电系统中保护电器的选择建议
低压配电系统中的保护电气如果选择不当就会给其正常使用带来一定的影响，甚至会造成严重后果。所以，在实际生产的过程中一定要严格按照相关规定进行操作，一旦发生故障，可以根据以下建议进行及时的调整，具体内容为：
4.1重新计算与整定线路
在实际应用过程中，如果在出现故障后产生了大面积的停电状况，主要就是因为线路上的各级保护电气没有选择好，他们之间的配合不当。出现这种故障时应该对这一故障线路上的线路进行重新计算与整定，而不能盲目更换保护电气。
4.2合理选择漏电断路器
如果没有合理的选择漏电断路器，只是用普通的断路器来代替漏电断路器或者是出现接线错误的话，那么漏电断路器在发生故障后就很难正常工作，进行及时的断路，严重威胁着人们群众的生命安全。所以，一定要按照相关规定进行操作，并且运用科学的方法选择合适的漏电断路器。
4.3熔断器不能随意更换
在进行熔断器更换的过程中，有些人会选择用微型断路器代替熔断器。由于微型断路器一般为非选择性断路器，当线路发生故障时，起不到有选择切断故障的作用。所以在实际生产中，不能随意更换熔断器；微型断路器只适用于末端回路，不能用于线路中间。
5.结束语
综上所述，电气保护的选择在低压配电系统重视非常重要的，但其选择过程却是非常复杂的。所以一定要严格按照相关规定进行选择，避免造成不必要的损失，保证低压配电系统的安全、有效运行。
【参考文献】
[1]肖丽平，张立军.浅谈低压断路器在建筑配电系统中的应用[J].电气应用，2010.11：24-26.
[2]汤玉生.低压配电系统中配电开关的选择性保护配合的应用[J].南方建筑，2009.12：18-20.
[3]任威荣，李晓东.低压电器的选择性配合[J].低温建筑技术，2008.01：11-13.
[4]师科峰，程开嘉.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].低压电器，2011.10：32-34.
王英山
（黑龙江省海林林业局五十八经营林场 黑龙江 海林 157100）
【摘 要】保护电器在低压配电系统中具有非常重要的作用，如果选择选择不当则会给人们带来不可估计的损失甚至是造成严重事故。本文作者对低压配电系统中保护电气的选择进行了详细的介绍，并总结了低压配电系统中保护电气选择不当出现故障的解决建议。
【关键词】低压配电；保护电气；主要性能；保护特性；选择
0.概论
低压保护电器主要包括低压熔断器和低压断路器，是配电线路发生故障时切断故障电路的主要元件。如果保护电器的选择及整定设置不正确，将导致不能在要求的时间内切断故障电路，从而损坏电线、电缆，或者导致非选择性动作，扩大停电范围。为了正确选择和整定电器参数，要了解保护电器的主要性能，要熟知国家标准——《低压配电设计规范》（GB50054-95）的有关规定，要按照配电系统的状况和计算的故障电流值，正确整定保护电器的参数，以满足上述规范的要求，即在规定的时间内可靠切断故障，同时要有选择地切断故障。
1.保护电器组成与介绍
低压配电系统中的保护电气主要分为低压熔断器与低压断路器两种，具体内容为：
1.1低压熔断器
低压熔断器主要是靠熔断体对线路进行保护的，常用的主要包括以下几种：刀型触头熔断器、螺栓连接熔断器、圆筒帽形熔断器以及偏置触刀熔断器等类型。低压熔断器的熔断时间都是不同的，主要是根据故障电流的大小而决定，其电流特性是反时限特性曲线。一般情况下，熔断体都具有准确的分段能力，可以在一定的条件下，能夠对预期电流值进行分段，只有有效值才能够进行交流分量。保护电器之间的配合很重要，所以要进行准确的选择。
1.2低压断路器
低压断路器主要是靠脱扣器来进行电气保护的，脱扣器是断路器进行分断电路的元件。脱扣器的形式主要有分励脱扣器，过电流脱扣器，欠电压脱扣器。过电流脱扣器主要有瞬时过电流脱扣器、定时限过电流脱扣器、反时限过电流脱扣器。
2.保护电器保护特性的选型
2.1选型说明
本文作者主要以典型低压配电系统来说明不同位置保护电器的选型，具体内容为：
（1）配电干线首端：应选用选择型断路器。当此干线供电范围不大，其计算负载电流较小（如300A 以下）时，也可选用熔断器。
（2）配电干线第二级：宜用熔断器。当此干线供电范围较大，负载较重要，计算负载电流较大（如400A 以上）时，可用选择型断路器。
（3）末端电路，即直接接至用电设备的线路保护电路，通常使用非选择型断路器。
（4）末端电路的上一级线路保护电器：使用熔断器为好。
（5）为保证选择性动作，多级配电线路的中间各级最好选用熔断器。
综上所述，配电线路各级保护电器比较合理的选型是：
选择型断路器（首端）→熔断器→断路器→非选择型断路器（末端）。
2.2断路器和熔断器的比较
这两种保护电器各有其特点，应根据需要选用。断路器具有遥控功能、完善的保护功能，调整方便、故障断开后可以恢复等诸多优点，特别是智能型断路器更是熔断器所不可比拟的。但熔断器却以它良好的选择、配合性能和较低廉的价格而占有自己的地位，适合于配电系统的中间各级。
3.保护电器的整定
在对低压配电系统中的保护电气进行选择之后，还要对保护电气进行整定，这样才能确保低压配电系统的正常工作，采用熔断器与使用短路器的过程中一定要严格按照相关规定进行，避免造成不必要的损失，具体包括以下机房面内容：
3.1短路保护
发生短路故障时，应该在达到导体允许的极限温度之前切断故障电路，并用相应公式进行热稳定校验。
（1）使用熔断器时，因为它具有反时限特性，可根据现场实验按导体截面和敷设方式得到熔体电流的最大允许值选取即可。
（2）使用断路器时，利用其瞬时或短延时脱扣器作短路保护。瞬时脱扣器的全分断时间极短，一般都能符合要求。
3.2过载保护
（1）用断路器的长延时作过载保护，只要长延时脱扣器的整定电流Izd1 小于或等于导体允许的载流量，即Izd1≤IZ。
（2）用熔断器保护时，熔体电流整定根据相关公式进行计算，即IB≤In≤IZ和I2≤1.45IZ。
3.3线路故障时，应有选择性切断电路
线路故障时，要保证可靠切断电路，又要尽可能缩小断电范围，即有选择性地切断，这就对配电设计提出了更高的要求，要求准确的计算数据，恰当的选择保护电器，正确整定保护电器的额定电流、动作电流和动作时间。
3.4配电线路保护要点
工业和民用建筑的低压配电每一段线路都要装设保护电器，设计时应从下而上逐段线路按短路保护、过负载保护、接地故障保护三种保护要求进行整定和校验。
3.5保护电器的选择性
（1）首级干线宜用选择型断路器（电流较小者可用熔断器）：
①短延时整定电流Izd2≥下级断路器Izd3 的1.2 倍。
②短延时时间应大于下级熔断体熔断时间0.15～0.2s。
（2）中间各级宜用熔断器，按1.6：1 选择。
（3）末端回路可用非选择断路器，对笼型电动机可用aM型熔断器。
4.低压配电系统中保护电器的选择建议
低压配电系统中的保护电气如果选择不当就会给其正常使用带来一定的影响，甚至会造成严重后果。所以，在实际生产的过程中一定要严格按照相关规定进行操作，一旦发生故障，可以根据以下建议进行及时的调整，具体内容为：
4.1重新计算与整定线路
在实际应用过程中，如果在出现故障后产生了大面积的停电状况，主要就是因为线路上的各级保护电气没有选择好，他们之间的配合不当。出现这种故障时应该对这一故障线路上的线路进行重新计算与整定，而不能盲目更换保护电气。
4.2合理选择漏电断路器
如果没有合理的选择漏电断路器，只是用普通的断路器来代替漏电断路器或者是出现接线错误的话，那么漏电断路器在发生故障后就很难正常工作，进行及时的断路，严重威胁着人们群众的生命安全。所以，一定要按照相关规定进行操作，并且运用科学的方法选择合适的漏电断路器。
4.3熔断器不能随意更换
在进行熔断器更换的过程中，有些人会选择用微型断路器代替熔断器。由于微型断路器一般为非选择性断路器，当线路发生故障时，起不到有选择切断故障的作用。所以在实际生产中，不能随意更换熔断器；微型断路器只适用于末端回路，不能用于线路中间。
5.结束语
综上所述，电气保护的选择在低压配电系统重视非常重要的，但其选择过程却是非常复杂的。所以一定要严格按照相关规定进行选择，避免造成不必要的损失，保证低压配电系统的安全、有效运行。
【参考文献】
[1]肖丽平，张立军.浅谈低压断路器在建筑配电系统中的应用[J].电气应用，2010.11：24-26.
[2]汤玉生.低压配电系统中配电开关的选择性保护配合的应用[J].南方建筑，2009.12：18-20.
[3]任威荣，李晓东.低压电器的选择性配合[J].低温建筑技术，2008.01：11-13.
[4]师科峰，程开嘉.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].低压电器，2011.10：32-34.