浅析住宅电气设计中配电线路的过流保护

张海君

【摘要】电力是我们生活中不可缺少的重要部分，为保证居民用电安全，避免发生电力故障引发事故，从而给人们带来身体上的伤害及经济上的损失，据此我国出台了相关的住宅电气的标准。住宅电路属于低压配电线路，为保证使用安全，则要对其进行过流保护。该文就电力供应和配电线路设计的过流保护问题做出了分析，以供参阅。

【关键词】住宅；电气设计；配电线路；过流保护

引言

住宅电气通常采用以断路器实现短路保护、过负荷保护和接地故障保护三个方面的低压配电线路保护设计。一个大型的住宅建筑中拥有众多住户，配电线路为住户提供了照明和电器电力供给与保护，在有住户有特殊要求断电，或者住户内线路发生短路时，应可以保证住户用电线路相对独立性，只切断住户内供电回路，不影响其他用户使用。因此，配电线路设计中应注意断路器分级，有选择性，保证各级间能够配合协调。

一、配电线路的过流保护

配电线路中电流超过导线负荷会导致导线温度升高甚至烧毁，发生火灾。为保证用电安全，预防用电过载危害，断电保护器应运而生。断路器可以根据流量设置在电流过载后及时切断电力供给，具有必要性与实用性，规格型号多，适用性广，成本低的特点，因此普遍应用于住宅电路保护系统。住宅内小型断路器普遍应用。另外，“标准”中明确提出了一个不能切断线路的情况：在一个短时期内有一个峰值负载电流，在这种情况下，住宅用电是正常的。为此，应该在小型断路器A、B、C、D四种脱扣型曲线中根据实际情况进行选择。A曲线最为敏感，在2-3倍额定电流下即会进行断电保护，主要使用于快速脱扣；B曲线在3-4倍额定电流下进行断电保护，主要应用在短路和快速脱扣较少的场合；C曲线在5-6倍额定电流下会进行断电保护，主要应用于照明设施；D曲线允许的电流峰值最高，可以达到接近10倍的电流峰值依然保持电力供应不断，主要应用于变压器电磁阀等。综上，断路器应注意上下级电流峰值与断路动作时限，根据实际需要选择，住宅电气设计必须采取便捷的合理的配电线路断路器，以提高过流保护的配电线路供给保护质量。

二、断路器过负荷的选择性

配电线路应装设过负荷保护，使其由导体的温度上升造成损害前，及时对导体绝缘，连接器终端引起的负载电流进行切断。该电路的过载保护适用于断路器的反向时限，用最大短路电流来检测断路器分断能力，以最小短路电流来检测动作敏感度，其断开动作可以略微早于预期，但要求可以在预期条件下承受短路带来的能量冲击。根据使用情况与供电系统，地区不同，需要选用合理有效符合实际需要的断路保护器，以保障住宅电气用电安全。

三、住宅电气设计中配电线路过流保护的预警装置

1.ACM概述

ACM配电线路过电流监测设备，也称为ACM，该类设备拥有添加和通用数字仪表测量的影响，按照不同线路提供的特点及其动作特征，对有关的两段式报警和状态输入及通信的功能，具有抗干扰能力突出，工作状态稳定的特点，既可以视开关状态判断线路运行状况，又可以进行远程控制及遥测。ACM通常用于配电线路保护，是对电力供给没有影响的终端保护。有些时候，断路器保护性断电比超负荷运转所带来的损失更大，而断路器又是必不可少的，而ACM有过流报警功能，可以及时提醒相关人员进行风险防范危机处理，通过数字化，网络化技术直观的反应电路运行情况，利于相关人员及时排查处理，避免断电保护造成更大损失。

2.电路设计原理

ACM的硬件组成有CPU芯片、电源、开关量输入、采集信号电路、继电器输出接口、人机交互单元和RS485通信连接口。（1）.CPU芯片。在ACM中选用的CPU芯片是以ST公司的STM32F103R8T6，此类芯片是基于ARMCortex - M3，32位的处理器，最高频率可达72MHz，USART通讯接口配置3路、4个16位定時器，12个广告，20 k内存，64 k Flash硬件，具有较高的性价比。（2）.ACM电源采用通用开关电源模板，电源输入电压AC90～270V，频率40～50Hz，性能上既达到各类路线隔离电压输出要求，功能上又可以满足各种供电要求。其优点有：电压持续稳定输出，故障发生率低，输出纹波小于1%，具备良好的过压和过流保护机制。（3）.ACM信号采集电路。信号采集电路在ACM中可以产生与信息收集器相同的作用，是ACM的信息传输设备，通过变压器的隔离传输能力交流信号升高，放大电路信号使用，最后将收集到的信号引入到A/D实现的中央处理器上。（4）.ACM人机交互单元。人机交互单元通过液晶显示器和按键输入为ACM装置提供及时准确可视化的信息显示功能，不只可以直观显示所衡量的标准参数，也可根据需要重新设置参数，使数据服务与实际需求联系更加紧密。（5）.RS485通信接口。应用RS - 485通信接口和Modbus RTU通信协议，如遥测、远程通信和远程控制可以执行此功能。

3.产品特点

ACM监测设备可以对三相电压、三相电流、漏电流、功率因数、频率、谐波2～15次以及四象限有功、无功功率等通过进行各种参数值的计算来确定流量保护模式；可以联合各类断路器的所有动作特性；具有低电压电测仪表的测量与直观显示功能，并且可以进行线路监测，对重要载荷的回路进行重点有效监测，确保线路安全稳定运行，及时准确的进行故障预警指示，利于排查疏导工作及时有效进行。具有安全、专业、有效、直观、完善、稳定、实用的特点。

结束语：

住宅电气的设计标准要求对配电线路要强行进行保护，所以，一定要加大配电线路的保护力度，根据用户电流峰值高低，选用合理有效的过流断电保护器，应用高效直观的ACM预警机制，以保障电力供给持久稳定安全运行，保证居民生活用电安全，提高电气设计满意度，提高电气企业市场竞争力与美誉度。

参考文献：

[1]梁勇华.浅析住宅电气设计中配电线路的过流保护[J].中国高新技术企业，2015，（02）.