低压配电线路保护选择性技术探讨

2018-09-13潘迎春

无线互联科技 2018年11期

潘迎春

摘要：文章依据有关低压配电设计的规范性要求，对低压配电线路的保护和保护选择性的要求做了较为详细的阐述，对于应该如何选择低压保护电器的型号问题进行了分析，重点对配电低压线路的设计缺陷和漏洞等问题进行了深入的探究，找到了一些普遍化存在的问题症结，有的放矢地给出了可行性的方法，并对断路器的选择给出了较为简单和符合成本预算的方案。

关键词：配电低压线路；选择性技术；断路器

1 保护电器規格筛选和参数调整

在如何选择合适的断路器这个问题上，必须先考虑已经选定的保护电器在各级设备之间是否能够进行正常的运行工作，然后再考虑接下来的几个问题。首先，对于熔断器选择来说，其相关的参数指标务必要达到国家标准型号，只有这样才能使得各级设备之间能够产生有选择性的动作信号，而这得益于熔断器的反时限动作信号。其次，已经在上一级中选好了的选择性断路器要具有电磁脱扣器装置，这样能达到自带短延时的特性。为了稳定住断路器的选择性，对短延时脱扣器的延长时间以及额定电流都进行适当的调整和确定即可。

从所具备的功能上来说，不论是断路器还是熔断器都可以很好地降低短路情况的发生概率。但二者在使用次数上有明显的区别，原因在于熔断器是一种一次性的使用设备，也就是说在每次发挥其作用之后相关的工作人员都要进行更换操作，才能保证下次还能正常工作，因此，熔断器成为中广泛使用、低廉方便的电路保护部件。而断路器则不是一次性设备，它可以进行遥控控制，就功能性上来说比熔断器更加全面，可在电路出现故障时及时断开，之后也可以继续正常工作。本文依据有关低压配电设计的规范性要求，对低压配电线路的保护和保护选择性的要求做了较为详细的阐述，对于应该如何选择低压保护电器的型号问题进行了分析，重点对配电低压线路的设计缺陷和漏洞等问题进行了深入的探究。

2 低压配电线路起保护作用的方式

2.1 发生故障时自动切断原有回路

不论因何种原因造成回路故障，低压配电线路都可自动切断现有回路。比如说，当发生短路状况时可依附于保护电器将回路切断；当负载过大而出现故障时，可通过保护电器和警报声来切断回路。与前两种稍有不同的另一种保护形式是接地保护，在这种情况下，保护电器会在设定好的时间点进行切断回路的操作。

不管是短路故障还是负载过大引起的故障，其保护原理都是过电流保护，保护原则是避免导线的损坏引起不必要的火灾等突发状况。这样可以很好地避免导体温度变得太高，在导体本身温度达到其上限值之前就将回路切断。而通过接地所进行的故障保护，其原理是避免由于电线温度过高以及间接性的接触触电。虽然这不是间接性接触触电的最优选择，但是最为实用和立竿见影的选择。

2.2 选择性切断电路

对于发生故障的区域进行切断操作，而对于没有发生故障仍可正常运作的电路就需要相应的实施保护措施。这样才能继续为设备正常运行提供必要的电力支持。这样不仅可以最大限度地缩小故障范围，还可以保证设备的正常工作。为实现这点，可在易发生故障的线路附近增设保护电器的数量，当故障发生时立即进行操作，使得上级的各个电器都能正常运作。

3 低压断路器的保护形式

在配电线路中充当保护器角色的低压断路器，现就以上下两级进行举例说明，其设定形式可以简单地分为3种：

（1）上级和下级均选用的是非选择性的断路器。（2）在上下级中只有一个是选择性断路器，而另外一个则是非限制性断路器。（3）无论是上级还是下级均是选择性的断路器[1]。

所谓的保护选择性其意义在于线路中的各种线路和低压断路器一起工作，相互之间进行完美的配合，如果线路中哪一处发生了故障，那么该故障只能够由离故障点最近处的断路器负责消除工作，而对于越级消除故障这种工作方式是绝对不允许出现的。详细的工作示意如图1所示。

如图1所示，假设故障发生点是F2，那么此时只能够通过B处的装置进行短路操作，将L2处的线路进行切断操作，这样便可以实现对电路的整体保护作用。但此时切不可对A处进行操作，即不能切断L1处的线路以实现对电路的整体保护。因为如果执行了这样的操作就与选择性保护的设计概念相左。对于保护选择性来说还可以继续细分，变为完全选择性和部分选择性。所谓完全选择性是指只要整个线路中任意处发生了由于短路和荷载过大而产生的故障现象都由该级的保护器来进行保护，禁止越级保护这类状况的发生。在图中，如果要想实现完全选择性的保护则必须在A点处安装上更好的断路器，例如三段保护断路器。而部分选择性是指在故障发生时所进行的选择性的电路切断保护行为。

4 低压保护器的合理选择策略

就目前而言，在各大工业建筑厂商中，操作人员通常都不会再选择一次性的熔断器来实现对电路的低压保护。熔断器只在以往的生产过程和较为旧式的建筑当中大量使用过。当今社会的发展日新月异，我们所熟知的技术也已经是自动化操作技术，就施工技术这一层面上来讲已经将熔断器给淘汰掉了。现在对于选择器的选择，必须在结合当前配电线路发生故障时的特性基础上，根据一定的选择原则作出最为合理的选择。选择选择性保护器时务必本着在经济上可承受，在技术上可满足生产和建设施工的需求的原则，进行理智的选择。

现在选择保护电器的几个合理选择策略如下：（1）对于低压主开关内部的保护器首选选择性保护电器。（2）对于一般配电柜只用熔断器进行保护电器即可，与其他型号的保护电器相比而言，熔断器不仅在价格上占优势，而且其限流效果也更加显著，可以很好地满足一般配电柜所需的保护程度。（3）对于终端配电柜，往往更倾向于非选择性的断路器和漏电断路器，这样可以在很大程度上提升对于电器灵敏度的保护作用[2]。（4）对于核心重要设备，以智能型的断路器作为配电保护的首选电器，还将提供相应的技术支持，为电路的稳定供电提供保障。

5 低压保护器间的选择性搭配

5.1 上下两级均为熔断器

当上下级都为熔断器时，相关规定已给出明确的规格要求，其额定电流是16 A和以上的，其串联熔断器的过电流选择比要比1.6∶1大。

5.2 上级为熔断器，下级为非选择性断路器

将熔断器所特有的反时限与断路器所特有的长延时两

种特性进行有机的配合，会得到较为理想的效果。只要熔断体所产生的额定电流与断路器所产生的征订电流比值始终大于3，那么就可以长时间地维持较好的选择保护操作[3]，使电路得到完美的保护。即使该比值出现异常，故障较为严重时，也只会让下级电路进行脱落，而上级的熔断器则不会熔断。

5.3 上级为非选择性断路器，下级为熔断器

这种选择只能对部分的电路进行选择，无法做到整体上的选择性。

5.4 上级为选择性断路器，下级为熔断器

这种选择的上级具有短延时特性，是用以实现选择性保护动作的。

5.5上级为选择性熔断器，下级为断路器

这种选择的搭配对于参数有较为严格的要求，参数必须整定得合理和精准，才能使得这种搭配成为有优势的组合[4]。