低壓配電系統(tǒng)中保護(hù)電器的選擇與應(yīng)用
王英山
(黑龍江省海林林業(yè)局五十八經(jīng)營林場 黑龍江 海林 157100)
【摘 要】保護(hù)電器在低壓配電系統(tǒng)中具有非常重要的作用,如果選擇選擇不當(dāng)則會給人們帶來不可估計(jì)的損失甚至是造成嚴(yán)重事故。本文作者對低壓配電系統(tǒng)中保護(hù)電氣的選擇進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,并總結(jié)了低壓配電系統(tǒng)中保護(hù)電氣選擇不當(dāng)出現(xiàn)故障的解決建議。
【關(guān)鍵詞】低壓配電;保護(hù)電氣;主要性能;保護(hù)特性;選擇
0.概論
低壓保護(hù)電器主要包括低壓熔斷器和低壓斷路器,是配電線路發(fā)生故障時切斷故障電路的主要元件。如果保護(hù)電器的選擇及整定設(shè)置不正確,將導(dǎo)致不能在要求的時間內(nèi)切斷故障電路,從而損壞電線、電纜,或者導(dǎo)致非選擇性動作,擴(kuò)大停電范圍。為了正確選擇和整定電器參數(shù),要了解保護(hù)電器的主要性能,要熟知國家標(biāo)準(zhǔn)——《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50054-95)的有關(guān)規(guī)定,要按照配電系統(tǒng)的狀況和計(jì)算的故障電流值,正確整定保護(hù)電器的參數(shù),以滿足上述規(guī)范的要求,即在規(guī)定的時間內(nèi)可靠切斷故障,同時要有選擇地切斷故障。
1.保護(hù)電器組成與介紹
低壓配電系統(tǒng)中的保護(hù)電氣主要分為低壓熔斷器與低壓斷路器兩種,具體內(nèi)容為:
1.1低壓熔斷器
低壓熔斷器主要是靠熔斷體對線路進(jìn)行保護(hù)的,常用的主要包括以下幾種:刀型觸頭熔斷器、螺栓連接熔斷器、圓筒帽形熔斷器以及偏置觸刀熔斷器等類型。低壓熔斷器的熔斷時間都是不同的,主要是根據(jù)故障電流的大小而決定,其電流特性是反時限特性曲線。一般情況下,熔斷體都具有準(zhǔn)確的分段能力,可以在一定的條件下,能夠?qū)︻A(yù)期電流值進(jìn)行分段,只有有效值才能夠進(jìn)行交流分量。保護(hù)電器之間的配合很重要,所以要進(jìn)行準(zhǔn)確的選擇。
1.2低壓斷路器
低壓斷路器主要是靠脫扣器來進(jìn)行電氣保護(hù)的,脫扣器是斷路器進(jìn)行分?jǐn)嚯娐返脑?。脫扣器的形式主要有分勵脫扣器,過電流脫扣器,欠電壓脫扣器。過電流脫扣器主要有瞬時過電流脫扣器、定時限過電流脫扣器、反時限過電流脫扣器。
2.保護(hù)電器保護(hù)特性的選型
2.1選型說明
本文作者主要以典型低壓配電系統(tǒng)來說明不同位置保護(hù)電器的選型,具體內(nèi)容為:
(1)配電干線首端:應(yīng)選用選擇型斷路器。當(dāng)此干線供電范圍不大,其計(jì)算負(fù)載電流較?。ㄈ?00A 以下)時,也可選用熔斷器。
(2)配電干線第二級:宜用熔斷器。當(dāng)此干線供電范圍較大,負(fù)載較重要,計(jì)算負(fù)載電流較大(如400A 以上)時,可用選擇型斷路器。
(3)末端電路,即直接接至用電設(shè)備的線路保護(hù)電路,通常使用非選擇型斷路器。
(4)末端電路的上一級線路保護(hù)電器:使用熔斷器為好。
(5)為保證選擇性動作,多級配電線路的中間各級最好選用熔斷器。
綜上所述,配電線路各級保護(hù)電器比較合理的選型是:
選擇型斷路器(首端)→熔斷器→斷路器→非選擇型斷路器(末端)。
2.2斷路器和熔斷器的比較
這兩種保護(hù)電器各有其特點(diǎn),應(yīng)根據(jù)需要選用。斷路器具有遙控功能、完善的保護(hù)功能,調(diào)整方便、故障斷開后可以恢復(fù)等諸多優(yōu)點(diǎn),特別是智能型斷路器更是熔斷器所不可比擬的。但熔斷器卻以它良好的選擇、配合性能和較低廉的價格而占有自己的地位,適合于配電系統(tǒng)的中間各級。
3.保護(hù)電器的整定
在對低壓配電系統(tǒng)中的保護(hù)電氣進(jìn)行選擇之后,還要對保護(hù)電氣進(jìn)行整定,這樣才能確保低壓配電系統(tǒng)的正常工作,采用熔斷器與使用短路器的過程中一定要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行,避免造成不必要的損失,具體包括以下機(jī)房面內(nèi)容:
3.1短路保護(hù)
發(fā)生短路故障時,應(yīng)該在達(dá)到導(dǎo)體允許的極限溫度之前切斷故障電路,并用相應(yīng)公式進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。
(1)使用熔斷器時,因?yàn)樗哂蟹磿r限特性,可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)按導(dǎo)體截面和敷設(shè)方式得到熔體電流的最大允許值選取即可。
(2)使用斷路器時,利用其瞬時或短延時脫扣器作短路保護(hù)。瞬時脫扣器的全分?jǐn)鄷r間極短,一般都能符合要求。
3.2過載保護(hù)
(1)用斷路器的長延時作過載保護(hù),只要長延時脫扣器的整定電流Izd1 小于或等于導(dǎo)體允許的載流量,即Izd1≤IZ。
(2)用熔斷器保護(hù)時,熔體電流整定根據(jù)相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算,即IB≤In≤IZ和I2≤1.45IZ。
3.3線路故障時,應(yīng)有選擇性切斷電路
線路故障時,要保證可靠切斷電路,又要盡可能縮小斷電范圍,即有選擇性地切斷,這就對配電設(shè)計(jì)提出了更高的要求,要求準(zhǔn)確的計(jì)算數(shù)據(jù),恰當(dāng)?shù)倪x擇保護(hù)電器,正確整定保護(hù)電器的額定電流、動作電流和動作時間。
3.4配電線路保護(hù)要點(diǎn)
工業(yè)和民用建筑的低壓配電每一段線路都要裝設(shè)保護(hù)電器,設(shè)計(jì)時應(yīng)從下而上逐段線路按短路保護(hù)、過負(fù)載保護(hù)、接地故障保護(hù)三種保護(hù)要求進(jìn)行整定和校驗(yàn)。
3.5保護(hù)電器的選擇性
(1)首級干線宜用選擇型斷路器(電流較小者可用熔斷器):
①短延時整定電流Izd2≥下級斷路器Izd3 的1.2 倍。
②短延時時間應(yīng)大于下級熔斷體熔斷時間0.15~0.2s。
(2)中間各級宜用熔斷器,按1.6:1 選擇。
(3)末端回路可用非選擇斷路器,對籠型電動機(jī)可用aM型熔斷器。
4.低壓配電系統(tǒng)中保護(hù)電器的選擇建議
低壓配電系統(tǒng)中的保護(hù)電氣如果選擇不當(dāng)就會給其正常使用帶來一定的影響,甚至?xí)斐蓢?yán)重后果。所以,在實(shí)際生產(chǎn)的過程中一定要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作,一旦發(fā)生故障,可以根據(jù)以下建議進(jìn)行及時的調(diào)整,具體內(nèi)容為:
4.1重新計(jì)算與整定線路
在實(shí)際應(yīng)用過程中,如果在出現(xiàn)故障后產(chǎn)生了大面積的停電狀況,主要就是因?yàn)榫€路上的各級保護(hù)電氣沒有選擇好,他們之間的配合不當(dāng)。出現(xiàn)這種故障時應(yīng)該對這一故障線路上的線路進(jìn)行重新計(jì)算與整定,而不能盲目更換保護(hù)電氣。
4.2合理選擇漏電斷路器
如果沒有合理的選擇漏電斷路器,只是用普通的斷路器來代替漏電斷路器或者是出現(xiàn)接線錯誤的話,那么漏電斷路器在發(fā)生故障后就很難正常工作,進(jìn)行及時的斷路,嚴(yán)重威脅著人們?nèi)罕姷纳踩?。所以,一定要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作,并且運(yùn)用科學(xué)的方法選擇合適的漏電斷路器。
4.3熔斷器不能隨意更換
在進(jìn)行熔斷器更換的過程中,有些人會選擇用微型斷路器代替熔斷器。由于微型斷路器一般為非選擇性斷路器,當(dāng)線路發(fā)生故障時,起不到有選擇切斷故障的作用。所以在實(shí)際生產(chǎn)中,不能隨意更換熔斷器;微型斷路器只適用于末端回路,不能用于線路中間。
5.結(jié)束語
綜上所述,電氣保護(hù)的選擇在低壓配電系統(tǒng)重視非常重要的,但其選擇過程卻是非常復(fù)雜的。所以一定要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行選擇,避免造成不必要的損失,保證低壓配電系統(tǒng)的安全、有效運(yùn)行。
【參考文獻(xiàn)】
[1]肖麗平,張立軍.淺談低壓斷路器在建筑配電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用,2010.11:24-26.
[2]湯玉生.低壓配電系統(tǒng)中配電開關(guān)的選擇性保護(hù)配合的應(yīng)用[J].南方建筑,2009.12:18-20.
[3]任威榮,李曉東.低壓電器的選擇性配合[J].低溫建筑技術(shù),2008.01:11-13.
[4]師科峰,程開嘉.建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的分析[J].低壓電器,2011.10:32-34.