低壓配電線路保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計與實施

摘要：文章對低壓配電設(shè)計有關(guān)規(guī)范中對于保護(hù)以及選擇性的規(guī)定進(jìn)行闡述，并分析了關(guān)于低壓保護(hù)電器的整定以及選型工作，找出了目前配電低壓線路在設(shè)計過程中常見的問題。

關(guān)鍵詞：低壓配電線路；保護(hù)；選型和整定；斷路器；熔斷器

中圖分類號：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937(2011)24-0092-01

為預(yù)防低壓配電線路在出現(xiàn)故障的時候?qū)θ松戆踩珮?gòu)成的威脅，或者由于線路發(fā)熱而造成損毀電氣設(shè)備甚至引發(fā)火災(zāi)事故，必須對配電線路采取防范手段，以確保安全用電和線路的安全。因為低壓配電線路在建筑物及其附近到處都有，非常容易出現(xiàn)故障，并且很多非專業(yè)人員會接觸到，所以這種防范措施就顯得尤為關(guān)鍵。最基本的防范措施便是通過在各級配電線路安裝設(shè)置保護(hù)電器，以確保在電路出現(xiàn)故障時，可以及時將故障電路斷開。這種保護(hù)應(yīng)當(dāng)滿足低壓配電設(shè)計的有關(guān)規(guī)范的要求。

1 設(shè)計的有關(guān)依據(jù)

低壓配電線路的保護(hù)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范是《低壓配電設(shè)計規(guī)范》(GB50054-95)，該技術(shù)規(guī)范對電路在出現(xiàn)幾種主要類型的故障時的保護(hù)作出了規(guī)定。低壓保護(hù)電器通常選用低壓熔斷器以及斷路器兩種類型；斷路器的分類有選擇型斷路器(包括短延時脫扣器與定時限脫扣器)與非選擇型斷路器(包括瞬時脫扣器與反時限脫扣器)兩種類型。所以各級配電線路不但應(yīng)當(dāng)設(shè)置安裝保護(hù)電器，而且整定參數(shù)必須正確，以確保在要求的時間之內(nèi)能夠?qū)⒐收想娐窋嚅_；同時應(yīng)當(dāng)有選擇性地將電路斷開，也就是要求保護(hù)電器動作必須在與故障點最靠近的位置，但是它的上級保護(hù)電器并不動作，從而確保切斷電路影響的范圍降到最低。

2 保護(hù)低壓配電線路的有關(guān)要求

①電路出現(xiàn)故障的時候可以自行將故障電路切斷，其故障的類型包括如下三種。其一，因短路造成的故障：保護(hù)電器自行斷開。其二，超過額定負(fù)載：保護(hù)電器自行斷開或者報警。上面兩種類型都是過電流保護(hù)，主要是為了預(yù)防導(dǎo)體過熱，在升高到最高規(guī)定溫度以前將其斷開，以預(yù)防電纜(導(dǎo)線)損毀，甚至引發(fā)火災(zāi)。其三，出現(xiàn)接地故障：保護(hù)電器能夠在規(guī)定要求的時間內(nèi)斷開，除了能夠預(yù)防電線過熱之外，更關(guān)鍵的是能夠預(yù)防間接接觸電擊。

②應(yīng)當(dāng)選擇性將電路斷開。出現(xiàn)故障的時候，希望與故障點靠近的位置實施保護(hù)電器的動作，但是各個上級的保護(hù)電器并未動作，以確保非故障的電路能夠連續(xù)供電。盡量減少停電的影響范圍。這是保證供電工作過程中最容易忽視的，同時也是配電低壓保護(hù)系統(tǒng)最容易出現(xiàn)誤操作的問題。

③通用用電設(shè)備的有關(guān)設(shè)計規(guī)范中的規(guī)定要求：系統(tǒng)正常運行以及設(shè)備正常開動過程中保護(hù)電器不能動作。

3 保護(hù)電器整定以及選型務(wù)必處置的兩大問題

設(shè)備出現(xiàn)故障的時候保護(hù)電器必須動作以及起動的時候不能動作。前者說明該值不允許過高，尤其是距離配電電力變壓器比較長的線路，問題將會更加凸顯。后者說明保護(hù)電器的整定電流不允許過低，尤其是對于那些功率比較大、直接開動的鼠籠式的電動機(jī)。

出現(xiàn)接地故障的時候保護(hù)電器必須在規(guī)定的時間之內(nèi)斷開以及對上級的保護(hù)必須選擇性的斷開。前者規(guī)定必須在極短的時間斷開，而后者規(guī)定斷開的時間不能太短，應(yīng)當(dāng)留夠等待下級保護(hù)電器實施動作的時間；一般采取反時限保護(hù)(也就是熔斷器)或者上一級有短延時脫扣器(也就是選擇型低壓斷路器)的電器設(shè)備。

4 保護(hù)電器具有選擇性的動作能夠確保供電的連續(xù)性

4.1 供電的連續(xù)性要求

①當(dāng)前社會的快速發(fā)展對于供電的連續(xù)性要求非常高。一些特殊的保供電任務(wù)，比如奧林匹克運動會、世界博覽會等，一些對于安全防護(hù)要求嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝流程和重要裝置，鐵輪場站以及民航等重要的交通樞紐，水、電、氣的供應(yīng)與信息通信中心、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心、金融貿(mào)易中心等，這些對于供電的連續(xù)性要求非常高，所以，在配電設(shè)計過程中務(wù)必進(jìn)行考慮充分。

②對供電的連續(xù)性產(chǎn)生影響的原因比較多，比如主電網(wǎng)供電的穩(wěn)定，變配電系統(tǒng)設(shè)備的故障問題，天氣狀況(雷電、大風(fēng)、冰雪等)的影響，遭受外力破壞等，許多因素是很難避免的，有些甚至是無法抗拒的因素。但是針對保護(hù)電器由于非選擇性動作導(dǎo)致的斷電，通過科學(xué)合理的配電設(shè)計是可以規(guī)避的，或者得到有效的改進(jìn)。

4.2 保護(hù)電器的合理選型與參數(shù)整定的方法

為確保上下級保護(hù)電器的動作具有選擇性，應(yīng)當(dāng)采取如下選型。

①選擇熔斷器。選擇的熔斷器應(yīng)當(dāng)滿足國標(biāo)(GBl3539.1)的要求，其反時限電流保護(hù)動作特性可以較好地確保上下級之間的動作具有選擇性。

②上級選擇的選擇型斷路器帶有短延時脫扣器，只需對短延時脫扣器的延時時間以及額定電流進(jìn)行合理整定，就可以確保其具有選擇性。

4.3 目前配電設(shè)計過程中常見的問題

①目前設(shè)計過程中普遍存在的不合理因素是選擇高級別的非選擇型斷路器，一旦末端出現(xiàn)比較高的故障電流的時候，容易造成一級或者多級斷路器不能選擇性斷開，這是亟需加以解決的問題。

②選擇的選擇型斷路器太多，甚至在線路的電流只有數(shù)十安電流的情況下，也選擇了價格十分昂貴的選擇型斷路器。

③選擇的選擇型斷路器的參數(shù)整定錯誤，比如上級短延時脫扣器的額定電流過低，甚至比下級斷路器的瞬時脫扣器的額定電流還要低，或者上級瞬時脫扣器的額定電流過低，這些均會對選擇性動作造成破壞。

5 結(jié)語

當(dāng)前在各種工業(yè)以及民用建筑的設(shè)計過程中對于各級別的保護(hù)電器大部分選擇斷路器，而各級別保護(hù)電器的選擇性配合情況以及靈敏度規(guī)定卻很容易被忽略，造成低壓配電線路的可安全穩(wěn)定性大大下降。這些問題應(yīng)當(dāng)引起高度重視，以保證配電低壓供電的安全穩(wěn)定性。