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[低压电器]低压配电线保护的选择性问题
来源: | 作者: | 发布时间: 2021-03-10 | 71 次浏览 | 分享到:

  1 设计依据

  低压配电线路保护依据国家标准GB50054-95《低压配电设计规范》,该规范规定了电路几种故障时的保护要求,设计师的任务是合理选择保护电器的类型,正确整定其技术参数。现在正进行该规范的修订,本文将按GB50054-95 版本,并结合正在修订的内容叙述。

  低压保护电器主要使用低压断路器和低压熔断器两类;断路器从选择性分类,则有“非选择型断路器”(具有反时限和瞬时动作两个过电流脱扣器)和“选择型断路器”(另外还具有短延时定时限过电流脱扣器)两类,从名称就知道他们的选择特性很不相同。

  2 低压配电线路保护要求

  2.1 电路故障时能自动切断故障回路

  电路故障包括以下三类:

  (1)短路故障:依靠保护电器自动切断。

  (2)过负载:依靠保护电器自动切断或发出报警。

  以上两类均属过电流保护,目的是防止导体过热,在达到规定的允许最终温度之前切断,以防止导线(电缆)损坏,甚至引起火灾。

  (3)接地故障保护:依靠保护电器在规定的时间内切断,除防止电线过热外,更主要是作间接接触电击防护。必须指出的是,间接接触电击防护有多种方式,自动切断电源不是惟一的方式,但是却是最常用的方式。

  2.2 要有选择性切断电路

  故障时,要求靠近故障点的保护电器动作,而以上各级保护电器不应动作,以保证非故障电路的连续供电,最大限度缩小停电范围。

  2.3 正常运行和设备正常起动中保护电器不动作

  这是常规要求,在GB50055-93《常用用电设备设计规范》中有规定。

  3 保护电器的选型和整定必须处理两对矛盾

  (1)设备起动时保护电器不动作与故障时一定要动作的矛盾:前者决定了保护电器的整定电流(即熔断器的熔体额定电流,或断路器的瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流)不能太小,特别是较大功率、直接起动的笼式电动机;而后者则决定了该值不能太大,特别是离配电变压器距离较远的线路,矛盾将会突显。

  (2)故障(主要是接地故障)时保护电器要在规定时间内切断和上级保护要有选择性切断。前者要求切断时间要比较快,而后者则要求不能太快,要有等待下级保护电器动作的必要延时;通常是采用反时限保护特性(即熔断器)或上级有短延时脱扣器(即选择型断路器)的电器。

  4 保护电器的选择性动作是保证连续供电的重要因素

  4.1 连续供电要求

  (1)现代社会发展对连续供电要求高,如重要的、安全防护要求高的生产流程和装置,交通枢纽(民航、铁路场站),供电、供水、供气和通信、信息中心、计算机中心、金融中心及重要比赛的体育场馆等,对连续供电要求很高,高级酒店、办公楼和住宅对供电要求也越来越高,因此,在配电设计中必须充分考虑。

  (2)影响连续供电的因素很多,如电网供电的保证,变配电设备的故障几率,自然气象条件(雷击、风灾、冰雪等)的影响,机械外力对线路的损坏等,这是难以完全避免的,甚至是不可抗拒的。而保护电器的非选择性动作、造成的断电,却是从配电设计的合理性能够避免,或得到大大改善。