對低壓配電保護技術(shù)的論述

任彥強　張海東

【摘 要】低壓配電保護技術(shù)是電氣設(shè)備中的重要組成部分，一旦出現(xiàn)技術(shù)問題則會影響到整個電氣設(shè)備的運行狀況，甚至?xí)鸹馂?zāi)或者是觸電等事故。所以，在今后的發(fā)展過程中一定要運用科學(xué)、合理的方法提高低壓配電保護技術(shù)。本文作者對低壓配電保護技術(shù)進行了詳細的分析與總結(jié)，并提出了相應(yīng)的方案。

【關(guān)鍵詞】低壓配電；保護技術(shù)；電氣設(shè)備；電氣靈敏度

1.配電線路保護的選擇性

配電線路保護的選擇性是指在配電網(wǎng)絡(luò)中某一點發(fā)生過電流故障時，配電保護電器按預(yù)先規(guī)定動作的次序有選擇性地動作，不允許越級動作，把事故停電限制在最小范圍內(nèi)。根據(jù)《規(guī)范》要求，配電線路采用的上下級保護電器動作應(yīng)具有選擇性，各級之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。目前采用的保護電器主要有兩種：斷路器和熔斷器。而前者從保護特性的角度又可以分為選擇型斷路器和非選擇型斷路器。

1.1配電線路對保護電器的要求

配電線路對保護電器的要求很高，必須要對其進行詳細的分析與總結(jié)，才能進行保護電氣的安裝。一般情況下，配電線路主要由放射式以及樹干式兩種。除此之外還可以將這兩種進行混合。根據(jù)保護電器在配電線路中的位置以及重要性，可以將其分為三級，每一級的要求都是不同的，具體內(nèi)容為：

第一、低壓主開關(guān)柜內(nèi)保護電器。

低壓主開關(guān)柜內(nèi)保護電器應(yīng)把供電的可靠性放在首要位置，以確保連續(xù)供電。由于低壓保護電器接近電力變壓器，主配出母線的容量特別大，因此要求它既應(yīng)與電力變壓器一次側(cè)的高壓熔斷器的保護特性配合，又應(yīng)與下級保護電器盡可能實現(xiàn)全選擇性保護配合。

第二、一般配電開關(guān)柜內(nèi)保護電器。

一般配電柜是電網(wǎng)的中間層部分，配電柜中低壓保護電器主要任務(wù)是盡快切斷和限制短路電流及在系統(tǒng)設(shè)備和線路上產(chǎn)生的機械應(yīng)力和熱應(yīng)力，盡快隔離出故障的饋線和設(shè)備，保證非故障線路持續(xù)供電。

第三、終端配電箱內(nèi)保護電器。

終端配電箱直接連接用電設(shè)備，短路或接地故障時要求盡快甚至瞬時切斷電路，無選擇性要求。終端配電箱內(nèi)的低壓保護電器應(yīng)設(shè)短路和接地故障保護，而線路末端則不必設(shè)短路保護，而是根據(jù)所接用電設(shè)備需要裝設(shè)控制電器（如接觸器）或用電設(shè)備的過載保護電器（如熱繼電器）。

1.2低壓保護電器的級間選擇性配合技術(shù)

在對低壓保護電氣的級間選擇性配合進行選擇的過程中，首先要充分了解低壓保護電器的特性，這樣才能夠結(jié)合實際情況進行分析，并選擇出適合的保護電氣；其次，就是要對保護電氣的動作電流、時間以及額定電流進行整定，這樣才能夠在線路出現(xiàn)故障之后將停電范圍縮小。在選擇的過程中具體包括以下幾種情況：

第一、上下級均為熔斷器的選擇性配合。

第二、上級為熔斷器，下級為非選擇型斷路器。

第三、上級為非選擇型斷路器，下級為熔斷器。

第四、上下級均為非選擇型斷路器的選擇性配合。

第五、上級為選擇型斷路器，下級為熔斷器。

第六、上級為選擇型斷路器，下級為斷路器。

第七、上級為帶接地故障保護的斷路器。

低壓保護電器的級間選擇性配合主要包括上述七種，所以在進行選擇的過程中一定要結(jié)合實際情況，采用科學(xué)、合理的方法進行選擇性配合，以提高其安全性與可靠性。

2.低壓保護電器的靈敏度

低壓保護電器的靈敏度是指保護電器在系統(tǒng)最小運行方式下，在其保護范圍內(nèi)發(fā)生最輕微的短路故障時能可靠動作。它直接決定了低壓保護電器動作的可靠性，是反映配電線路安全措施有效性的重要指標。低壓保護電氣的靈敏度主要包括熔斷器的靈敏度以及斷路器的靈敏度兩方面，而提高保護電氣靈敏度的措施主要有以下幾點，具體內(nèi)容為：

第一、保護電器的額定電流或整定電流值在大于線路計算電流（或要求的倍數(shù)）和能躲過短時過載電流的條件下盡量選小。

第二、盡量加大斷路器保護的線路末端在系統(tǒng)最小運行方式下的單相短路電流，即降低線路的相線和中性線。

第三、采用低壓斷路器時選用帶短延時保護的低壓斷路器。

第四、若帶短延時保護的低壓斷路器靈敏度不能滿足《規(guī)范》要求時，應(yīng)采用零序電流保護或剩余電流動作保護。

3.線路保護的選擇性與保護電器的靈敏度之間的關(guān)系

確保低壓保護電器動作的選擇性和提高保護電器的靈敏度是有矛盾的。在設(shè)計過程中只有正確整定參數(shù)，才可能做到兩者兼顧。而對于最末一級線路的保護，在符合其它條件下選擇性應(yīng)盡量選低些以利于提高靈敏度，同時也有利于上級保護的選擇性。若考慮技術(shù)經(jīng)濟的合理性出現(xiàn)了難以兩者兼顧的情況，則應(yīng)權(quán)衡利弊，有所取舍。例如在火災(zāi)爆炸危險環(huán)境和有觸電危險的場所，應(yīng)著重于提高保護電器的靈敏度，而對觸電危險性不大而對供電可靠性有較高要求的場所，則應(yīng)著重考慮線路保護的選擇性。

4.低壓保護電器選型方案

4.1低壓保護電器應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展與進步，傳統(tǒng)以熔斷器作為低壓保護電器的方式存在種種不足，已經(jīng)不適應(yīng)社會的發(fā)展需求，只有少數(shù)舊小區(qū)以及生產(chǎn)裝置在應(yīng)用。目前，一些新小區(qū)以及生產(chǎn)裝置中普遍應(yīng)用的低壓配電保護電氣為低壓斷路器，這主要是因為其不僅可以遙控合閘、帶電負載斷開，而且還具有很多的保護功能，能夠有效提高其安全性。

4.2配電線路故障特點

根據(jù)《規(guī)范》要求，配電線路應(yīng)裝設(shè)短路保護、過負載保護和接地故障保護。對于配電線路來說，主要故障為接地故障，約占所有配電線路故障的80～90%。而短路和接地故障發(fā)生在末端回路多，大約占至90%以上，特別是插座回路更是如此，因為插頭、插座和移動電器及其導(dǎo)線和接頭等較容易出現(xiàn)故障。對于電動機等用電設(shè)備來說，通常是過載多，短路故障較少，而過載通常用熱繼電器或電動機保護器保護，不會使終端配電箱內(nèi)保護電器動作。

4.3低壓保護電器選擇

根據(jù)配電線路的故障特點和低壓保護電器的級間選擇性的配合情況，依照“技術(shù)先進，經(jīng)濟合理”的原則，對保護電器的選型方案建議如下：

第一、低壓主開關(guān)柜內(nèi)保護電器應(yīng)選用選擇型斷路器。

第二、終端配電箱內(nèi)保護電器通常選用非選擇型斷路器或漏電斷路器，以提高保護電器靈敏度。

第三、對于一般設(shè)備，一般配電柜內(nèi)保護電器宜選用熔斷器，因為熔斷器限流特性好，價格便宜，易滿足選擇性要求。但供電用電設(shè)備不多，且偶然停電影響不太大時，也可選用非選擇型斷路器。

第四、對于重要設(shè)備，各級均宜選用智能型斷路器并采用ZSI技術(shù)確保級間選擇性的配合，提高供電可靠性。

5.結(jié)束語

綜上所述，隨著我國工業(yè)化進程的不斷推進，各類低壓配電保護裝置得到了廣泛應(yīng)用?？墒侨藗儏s忽視了保護技術(shù)的不斷改革與創(chuàng)新，傳統(tǒng)的低壓配電保護技術(shù)已經(jīng)不適應(yīng)社會的發(fā)展需求，給我們的工作與生活帶來了一定的安全隱患。所以，在今后的發(fā)展過程中一定要積極探索更加安全、環(huán)保、可靠的低壓配電保護技術(shù)。

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