厂房内断路器灵敏度校验的简易方法

任郭锋

（中航飞机股份有限公司，陕西西安 710089）

0 引言

中航飞机股份有限公司于2013 年开始安全生产标准化达标活动，全面宣贯国家安全标准。

《低压配电设计规范》（GB 50054—2011）第6.2.4 条规定：当短路保护电器为断路器时，被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时过电流脱扣器整定电流的1.3 倍。例如：终端用电设备是1.5 kW 的电机，额定电流3.6 A，电源线路的保护选用D 型断路器，断路器额定电流4 A，则断路器瞬时过电流脱扣器的整定电流值56 A，1.3 倍的断路器瞬时过电流脱扣器整定电流值为72.8 A。按照国家标准要求，被保护线路末端的短路电流不应小于72.8 A。如果短路电流过小，断路器可能不会跳闸，存在安全隐患。

因此，短路电流的计算是电气工程的核心。

1 国家标准和现场考察

《供配电系统设计规范》（GB 50052—2009）第7.0.7 条规定：在低压电网中，宜选用D，yn11 接线组别的三相变压器作为配电变压器。厂房配电都采用D，yn11 接线组别的三相变压器，容量为1000 kVA 和1250 kVA 的变压器较多。

表1 三级配电线路采用2.5 mm2 时最小单相接地短路电流值

表2 三级配电线路采用4 mm2 时最小单相接地短路电流值

图1 厂房配电示意

《供配电系统设计规范》（GB 50052—2009）第4.0.6 条规定：同一电压等级的配电级数，低压不宜多于三级。一级配电：从低压侧为380 V 的变电所低压配电屏到配电室分配电屏；二级配电：从分配电屏到动力配电箱；三级配电：从动力配电箱到终端用电设备见图1。厂房配电符合此标准，都采用电缆配电。

2 最小单相接地短路电流值的计算

根据《工业与民用供配电设计手册》计算最小单相接地短路电流值。

在三相交流电中发生短路的情况有三相短路、两相相间短路、两相接地短路和单相接地短路。在二、三级配电线路发生短路时，单相接地短路电流最小。

IEC 短路电流计算分为最大短路电流计算和最小短路电流计算，用最小单相接地短路电流值校验断路器的灵敏度。

选用的典型参数：变压器容量630 kVA，一级配电线路4240 mm2两根电缆并联，长度10 m，二级配电线路370 mm2+235 mm2的电缆。三级配电线路为52.5 mm2的电缆，按照IEC最小单相接地短路电流的计算方法计算，计算的结果见表1。三级配电线路为54 mm2电缆的最小单相接地短路电流值见表2。

3 简易方法的使用

（1）使用方法说明。三级配电线路导体截面积为2.5 mm2选用表1；二级配电电缆的相导体截面70 mm2的，选“370+235”行的数据，二级配电电缆的相导体截面3570 mm2，选“335+216”行的数据；二级配电电缆的长度200 m 的选“200”行的数据，二级配电电缆长200400 m 选“400”行的数据。

（2）终端用电设备是1.5 kW 的电机，额定电流3.6 A，电源线路（三级配电线路）的保护电器选用配电保护D 型断路器，安装在动力配电箱内。断路器额定电流4 A，则断路器瞬时过电流脱扣器的整定电流值是56 A，1.3 倍的断路器瞬时过电流脱扣器整定电流值是72.8 A。按照国标要求，三级配电线路末端的短路电流72.8 A。由于三级配电线路采用52.5 mm2的电缆，查表1 可知，只要三级配电线路的长度60 m，都符合国家标准的要求；当三级配电线路的长度130 m，必须采用剩余电流动作断路器，剩余动作电流一般选用30 mA，最小单相接地短路电流值只要150 mA，剩余电流动作断路器都能可靠动作。

（3）喷漆室用防爆电动葫芦的电源线（三级配电线路）采用52.5 mm2的电缆，长度为135 m，选用配电保护D 型断路器，断路器额定电流6 A，则断路器瞬时过电流脱扣器的整定电流值是84 A，1.3 倍的断路器瞬时过电流脱扣器整定电流值是109.2 A。查表1 可知，三级配电线路末端的最小单相接地短路电流109.2 A，不符合国家标准的要求，必须选用剩余电流动作断路器。

4 结束语

在规范的厂房供配电系统中，选取典型参数，按照IEC 短路电流计算方法，计算出最小单相接地短路电流值，并列成《最小单相接地短路电流值》表单。检查动力配电箱时，对照最小单相接地短路电流值，当场就能校验低压断路器的灵敏度。该方法简单易行，具有很强的实际操作性。