李婷

（廣西水利電業(yè)集團有限公司蒙山供電分公司　廣西　蒙山　546700）

淺析低壓配電線路的保護

李婷

（廣西水利電業(yè)集團有限公司蒙山供電分公司廣西蒙山546700）

低壓配電遍及每一個范圍，不但專業(yè)人員接觸，很多非專業(yè)人員都會接觸到，這就需要我們設計人員把低壓配電線路的保護做好，大家用電盡力達到安全，用電可靠；本文講述了低壓配電線路保護需求，具體闡述了低壓配電線路保護，對保障低壓配電線的安全、穩(wěn)定、可靠地運行有必然的指導意義。

配電線路；短路；斷路器；接地故障

引言

遍布工業(yè)的低壓配電線路、遍布工業(yè)、農業(yè)、服務業(yè)每一個角落的低壓配電線路，同時也深入千家萬戶，不但專業(yè)人員接觸，很多不是專業(yè)人員、包含一般老百姓都會接觸到，大大增加了線路出現故障的幾率。所以，需要在低壓配電線路設計中，要嚴格實施《低壓配電設計標準》（GB50054-95）和國家相關規(guī)范、標準的規(guī)定，讓其從基本上把低壓配電線路保護做好，并可以準確選擇保護電器的每一項參數，確保在故障時可以依照要求切斷電源，以確保安全。

1　低壓配電線路保護標準要求全面進行

（1）短路保護、過負載保護與接地故障保護在《規(guī)范》第4章中規(guī)定配電線路要裝設的，并且配電線路的各段都要滿足這3項保護需求。

（2）選擇性是《規(guī)范》中規(guī)定電器上下級保護的動作要具備，讓故障時只把這故障線路切斷，而電器上級保護不能動作，停電區(qū)域力求縮小。

（3）電路出現故障時，保護電器要可以在規(guī)定時間內動作，另一方面，在正常工作與用電設備正常起動時，保護電器都不能動作。

（4）《規(guī)范》規(guī)定導體截面要滿足動、熱穩(wěn)定需求，要跟保護電器可以協(xié)調配合，也就是選取的導體種類與截面，要與保護電器種類與整定值有關聯。

2　低壓配電線路保護特征

2.1低壓配電線路特點

主干線、分干線與末端線路3種是低壓配電線路的類型。饋電線由變電所低壓配電屏引出的是主干線。用電設備直接連接的是末端線路，當短路或接地故障在線路中出現時，需要瞬時把電路切斷，沒有選取性要求。

2.2低壓配電線路故障特點

短路與接地故障很多度出現在末端回路，大概占到90%以上，尤其是插座回路更是這樣，由于是插頭、插座與移動電器和其導線與接頭等相對容易發(fā)生故障。就故障類別來說，很多的接地故障，很少的相間短路，前者大概占80～90%。

3　短路保護

3.1低壓配電線路短路保護的裝設需求

（1）短路保護裝置在全部的低壓配電線路都要裝設。

（2）裝設短路保護裝置時，要確保線路末端出現短路時，保護裝置可以可靠動作。

（3）短路保護裝置要可以避開線路中短時間過負荷的影響，如果大容量異步電動機的開啟瞬間等，同時又可以可靠地保護線路。

3.2低壓配電線路短路保護元件的選擇

低壓配電線路的短路保護，一般使用熔斷器或低壓斷路器來實現。

3.3確定短路保護要用熔斷器熔體電流

（1）當配電使用電纜或穿管絕緣導線時，熔斷器熔體的額定電流要小于或等于電纜或穿管絕緣導線許可載流量的2.5倍。

（2）當配電使用明敷絕緣導線時，熔斷器熔體的額定電流要小于或等于導線許可載流量的1.5倍，這是因為明敷絕緣導線的絕緣等級非常低，容易老化緣故的絕緣。

3.4用低壓斷路器的整定短路保護

（1）不管是使用電纜配電，還是使用穿管絕緣導線，只要使用低壓斷路器作短路保護，其過流脫扣器的整定值通常小于或等于電纜、絕緣導線許可載流量的1.1倍。

（2）當使用低壓斷路器作為配電線路末端的短路保護時，其過流脫扣器的整定值要小于或等于線路末端出現單相接地短路或兩相短路時短路電流的1/3倍。

4　過負載保護

低壓配電線路裝設過負載保護，要在過負載電流引發(fā)的導體溫升對導體的絕緣、接頭、端子或導體四周的物質導致損害前讓負載電流切斷。過負荷保護電器的動作特點要同時滿足下面2個條件：

（1）IB≤In≤IZ

（2）12≤1.45IZ

式中：被保護線路計算電流是lB；

保護電器的額定電流是In（對于能調的保護電器，給定的整定電流是額定電流In）；

被保護導體的許可連續(xù)載流量的是IZ；

I2確保保護電器在限定時間內可靠動作的電流。

對于忽然斷電會造成比由于過負荷而導致的損失更大的配電線路，切斷電路的過負荷保護電器不能裝設，但過負荷報警電器要裝設。還有對于幾個低壓斷路器，同時裝入密閉箱體內的過負荷保護，要依據環(huán)境溫度、散熱條件和斷路器的數目、特點等原因思考降容應用。

5　接地故障保護

5.1TN體系的接地故障保護

TN體系配電線路接地故障保護的動作特點要跟下式相符：

式中：Zs——接地故障回路阻抗（Ω）；

Ia——確保保護電器在表1限定的時間內自動把故障回路的電流（A）切斷；

Uo——相線對地標稱電壓（V）。

表1　系統(tǒng)允許最大切斷接地故障回路時間

當采用瞬時或短延時動作的低壓斷路器所接地故障保護時，若接地故障電流Ia與瞬時或短延時過電流脫扣器整定電流Ir的比值大于或等于1.3，可認為該低壓斷路器Ia值符合表1要求。

當采用熔斷器作接地故障保護時，若符合表2要求，能認為跟表1要求符合。TN體系的接地故障多數為金屬性短路，故障電流相對大，能運用作過負荷保護與短路保護的過電流保護電器，還可以作為接地故障保護。

表2　系統(tǒng)用熔斷器作接地故障保護時允許最小值Id/Ir

5.2TT體系的接地故障保護

TT體系配電線路接地故障保護的動作特點跟下式相符：Ra·Ia≤50V

式中：Ra——露能導電部分的接地電阻與PE線電阻之和；

Ia——確保保護電器切斷故障回路的動作電流。

因為TT系統(tǒng)的故障電流不容易正確計算，過長延時過電流保護Ia值現實上非常難確定，而TT體系的故障電流相對小，過電流保護很難滿足靈敏度需求，所以TT體系中要使用漏電保護器作接地故障保護。

5.3IT體系的接地故障保護

IT體系出現第一次一相接地故障時，為另兩相對地電容電流的向量和的是故障電流，很小的故障電流，外露導電部分約束在50V及以下的故障電壓，對人體的構不成危害，不用把供電中斷，要由絕緣監(jiān)視電器實施聲光報警，方便盡快把故障排除。第一次接地故障時保護電器動作特點要跟下式相符：

式中：R——外露能導電部分的接地極電阻；

Id——相線與外露能導電部分間第一次短路故障的故障電流。

當出現第2次接地故障時，如果為單獨接地的是IT體系外露導電部分，故障回路的切斷要跟TT體系接地故障保護的需求相符，如果外露導電部分為一起接地，故障回路的切斷要跟TN體系接地故障保護的需求相符。

6　結語

總而言之，想要把低壓配電設計做好，就要全面、正確了解《規(guī)范》的需求，尤其是配電線路保護的每一項要求，注重配電線路保護對人身安全與線路安全、用電可靠性的關鍵意義，把每一項的基本計算做好，只有全面、完整、體系、有序地實施《低壓配電設計規(guī)范》中的每一項規(guī)定，才可以保證低壓配電線路的安全、穩(wěn)定、可靠地運行。

[1]胡國紅.低壓電網單相接地故障保護研究[J].能源與節(jié)能，2013（4）：113～115.

[2]中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院.工業(yè)與民用配電設計手冊3版[M].北京：中國電力出版社，2005：871.

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2015-9-25