低压配电线路保护及保护装置选择
低压断路器及选型
低压断路器一、低压断路器的分类低压断路器曾称自动开关是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流,还可以接通和分断短路电流的开关电器;低压断路器在电路中除起通断控制作用外,还具有保护功能,如过负荷、短路、欠压和漏电保护等;低压断路器可以手动直接操作和电动操作,有的还可以实现远方遥控操作;低压断路器的分类：低压断路器的分类方式很多按结构形式可分为：框架式断路器ACB又称开启式、万能式断路器;比如ABB的F、Emax系列、施耐德的M、MT 系列、穆勒的IZM系列、西门子的WL系列、国产的DW系列等;框架式断路器所有零件都装在一个绝缘的金属框架内,常为开启式,可装设多种附件,更换触头和部件较为方便;有手操动、储能式、非储能式以及电动式等操动形式;按安装方式可分为固定式和抽屉式两种,固定式外壳采用金属材料,外形尺寸较大,防护等级较低；抽屉式采用工程塑料外壳,结构较为紧凑,防护等级高,检修方便,多用在电源端总开关;过电流脱扣器有热磁式、电磁式单磁、电子式和智能化脱扣器等几种;断路器具有长延时、短延时、瞬时三段保护及接地保护,每种保护整定值均根据其壳架等级在一定范围内可选择或调整;随着微电子技术的发展,现在部分智能型断路器具有区域选择联锁功能,充分保证了动作的灵敏性和选择性;ACB的最大特点是容量大、极限短路分断能力高和足够的短时耐受电流,有的断路器的额定电流高达5000 A,额定短时耐受允许电流Icw 高达100kA 1S;这使得ACB的有很好的选择性和稳定性;ACB的功能完善但价格贵,多用于作为低压配电系统的主开关,以及重要的、负载较大的主干线的保护;塑壳式断路器MCCB又称装置式断路器,比如ABB的lsomaxS、Tmax系列、施耐德的NS、NSX 系列、国产的DZ20系列等;所有零件都密封于外壳中,辅助触点、欠压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化,由于结构非常紧凑,MCCB基本不能检修;MCCB多为手动操作,大容量也有选择电动操作;由干电子式保护脱扣器的应用,MCCB也具备了三段保护特性,但由于价格因素,采用热磁式或电磁式脱扣器的断路器用量更大;MCCB的特点是体积小、接触防护好、安装使用方便、价格相对便宜;但与ACB比,MCCB的容量小,短路分断能力低,选择性和短时耐受能力差;近年来新型MCCB容量已经做到3000A,极限短路分断能力高达150kA以上,但因结构上的原因,短时耐受能力是最大短板,使选择型MCCB的应用受到局限;由于上述原因,MCCB主要用于未端线路和一些分干线,主要作电动机、小容量配电线路;还有一类叫微型断路器MCB又称微断,比如ABB的S250系列、施耐德的C65系列、国产的DZ47系列等;实际上也是塑壳断路器的一种,因其体积很小把它另列,微断的特点是结构紧凑、接触防护好、安装使用方便、价格便宜,与塑壳式断路器相比容量更小,短路分断能力更低,短时耐受能力更差,主要做微小型电动机、小容量配电线路和照明保护和家用;按保护负载性质和特性可分为：配电保护型、电动机保护型和家用保护型断路器;按脱扣器类型可分为：电磁单磁脱扣器、热磁脱扣器和电子脱扣器,电子脱扣器还可分为拨动开关式、智能数显式;按使用类别分为非选择型A类和选择型B类;A类,这类断路器不设置任何脱扣延时,只要达到定值立即跳闸;承受短路的时间就是瞬时脱扣器动作的时间;此时选择断路器可按Ics或Icu满足短路预期电流,考虑到更严格一些的使用条件,一般我们习惯按Ics满足短路预期电流选择;B类,这类断路器为了实现选择性在小于Icw的短路时延时一定时间脱扣;此时选择断路器就必须按Icw满足短路预期电流;按安装方式分,有固定式、插入式、抽屉式、抽出式和嵌入式等;按极数分,可分为单极、二极、三极和四极式等;二、低压断路器的技术参数含义1.断路器额定电流In;是在给定的环境温度条件下承载的最大连续电流而无异常发热保证断路器正常工作的电流,又称脱扣器额定电流;2.壳架等级额定电流;代表断路器的外形大小的等级,以此表示断路器的最大额定电流;如：施耐德NS160N TMD80,表示为施耐德NS160A壳架,N表示极限分断能力在AC380/415V 条件下为36KA,TMD80表示配电用热磁脱扣器额定电流为80A;3.断路器短路分断能力：极限短路分断能力I cu; 它是在规定的电压、电流和cosΦ的条件下,执行o-co两个试验程序,能完全分断和熄灭电弧,无超出规定的损伤触头损伤和飞弧损伤;试品试后经受一定的工频耐压试验,且过载脱扣器在一定的整定电流下能正常脱扣;满足规定的试验程序所规定的条件,不包括断路器连续承载其额定电流能力的分断能力;它用预期分断电流kA表示在交流情况下用交流分量有效值表示;额定运行工作短路分断能力Ics;它是在规定的电压、电流和cos Φ的条件下,执行o-co-co三个试验程序,能完全分断,熄灭电弧,无超出规定的损伤;试后试品除符合规定的工频耐压和过载脱扣器的验证试验外, 尚须考核温升和操作性能5％电寿命的验证;满足规定的试验程序所规定的条件,包括断路器连续承载其额定电流能力的分断能力．它用预期分断电流kA表示,相当于额定极限短路分断能力规定的百分数中的一档并化整到最接近的整数,它可用Icu的百分数表示例如Ics=25%Icu;另一方面,当额定运行短路分断能力等于额定短时耐受电流时,它可以按额定短时耐受电流值kA规定之,只要它不小于相应的最小值;如果使用类别A的Icu超过200kA,或使用类别B的Icu超过100kA,则制造厂可声明Ics值为50kA;显然Ics比Icu的考核严格;换言之,作了Ics试验后,产品还能继续使用,而Icu则不然,经过Icu试验后,产品不能再用;我们在选择断路器时,为保证能够可靠的断开故障电流,而不致使故障扩大,并在故障过后能够使供电连续性得到保证;一般按Ics来选择断路器的短路分断能力;额定短时允许耐受电流Icw;断路器在短时期内或1S可以承受且无特性变化的最大短路电流;反映了断路器在短时间内所承受的短路热稳定性能;由于使用情况不同,具有三段保护的重要回路断路器,偏重于它的额定运行短路分断能力值,而用于非重要的回路断路器主要确保它有足够的极限短路分断能力值;对此我的理解是：重要回路切除故障电流后断路器要求能够继续供电,承载一段时间的额定电流,在适当的时间更换;而份重要回路,经过极限短路电流的分断和再次的合、分后,已完成其使命,可以停电更换新的停电的影响较小;但是无论是框架式或塑壳式断路器,都有必须具备Icu和Ics 这两个重要的技术指标;只是Ics值在两类断路器上表现略有不同,塑壳式的最小允许Ics 可以是25%Icu,框架式最小允许Ics是50%Icu,Ics=Icu的断路器比较少见,采用旋转双分断点技术的塑壳式断路器,它的限流性能极好,分断能力的裕度很大,可做到Ics=Icu,但价格很高;在实际中应该根据使用情况来选择,有人按其所计算的线路预期短路电流选择断路器时,以断路器的额定运行短路分断能力衡量,来判定某断路器此断路器的极限短路能力大于线路预期短路电流,而运行短路分断能力则低于计算电流为不合格;这是一个误解;4.断路器的过载、短路保护特性; 在断路器所保护的配电系统中,当发生故障时,距故障点最近的断路器能够按规定的保护特性正确的有选择的动作将故障切除,而其他各级断路器不动作,从而将故障所造成的断电限制在最小范围内,使其他无故障供电回路仍能保持正常供电,这就是对断路器保护所要求的;断路器所配备的保护脱扣器有四种：①具有反时限特性的长延时热过载保护,②具有一定时限的短路短延时保护,③短路瞬时保护,④接地保护;在日常的使用中,根据使用意图和技术经济比较,可以选择带四种保护,也可以选长延时、瞬时或短延时三种保护组成三段式保护,还可只选长延时、瞬时两种保护两段式保护,短路瞬时分闸时间一般在20～30ms之内,还可选用只有瞬时速断保护的断路器;5.额定工作电压Ue ;一般表示相间的电压;对于三相四线中性线接地系统是指相地间电压,包括相间电压例如277/480V ,对于三相三线不接地或阻抗接地系统表示相间电压例如480V .断路器额定频率;如果规定断路器只用于一个频率时,则应标明额定频率6.其它还有：使用类别,结构形式、极数、安装方式、安装尺寸,额定工作制,防护等级如果不是IP20时,基准周围空气温度如果不是30℃时;隔离功能;隔离的含义：出于安全的原因,通过使其与所有电源分开的方法切断整个装置或其中一个独立部分的电源;三、低压断路器的选择主要根据负载特点和安装地点使用要求选用断路器的技术参数;1．额定电流、断路分断能力参数的选择断路器的主要技术参数主要有：1.额定电流,2.断路器短路分断能力,此外还要考虑断路器保护特性;额定电流的选择额定电流的选择受若干因素的影响,可按下式计算：In =I l×A×B×C×D×E×F×G式中：In-- 断路器的额定电流I l--负载电流的计算值A-- 环境温度系数B--连接导线截面积系数C-- 负载类别系数D--海拔高度系数E--电源频率系数F--安全系数G--断路器的工作制系数安装环境温度系数环境温度对断路器过载脱扣电流的影响断路器的过载保护依靠热脱扣器来完成,通常热脱扣器额定电流是根据IEC898标准,在基准温度为30℃条件下整定的;热脱扣器与环境温度有直接关系,温度变化会导致断路器额定电流值发生变化;当温度偏离基准温度时,应根据制造商提供的温度与截流系数修正表,来修正断路器的额定电流值;考虑断路器实际安装处的周围温度对断路器发热、过载保护延时特性的影响,一般系数A都由相应产品的校正系数给出;如缺乏相关数据,系数A可按下式选用：A ≤1.1K/K-1∆式中：△K-- 断路器安装在配电柜内时,柜内、外环境温度之差K-- 断路器接线端的允许温升1△K由配电柜的结构型式确定;当柜外的空气温度为+40℃,一般抽屉柜内的温度约为+55℃ ,密封柜约为+60℃ ;断路器允许使用的环境温度按国家标准的规定为+40℃;当它装于配电柜中时：对于一般抽屉柜例如GCK、GCL、GCS等,△K=55-40= l5℃,对密封柜△K =60-40=20℃;2对镀银的铜排新取 K=7O ℃;据此计算系数为：抽屉柜 A ≤701511.1- =对密封柜 A ≤702011.1-=显然对已经使用的产品,则应考虑降容使用,,降容系数α=A -1;对抽屉柜：α=A -1= =;对密封柜：α=A -1= =;导线截面系数B连接导线载面积的大小对断路器的发热的保护特性有直接影响;当实际导线比标准导线的截面小时,导线的热量将流向断路器,导致断路器接线端及触头温升增高,并出现断路器早跳,同时导线的绝缘老化也加速;反之,当实用导线的截面大于标准导线的截面时,断路器触头系统的热量可流向导线使开关动作时间延长,甚至不动作;导线截面大小影响系数可参考表1;表l 导线截面大小影响系数这里应指出的是导线材料为标准铜;负载类别系数C负载类别系数C,按表2选用;海拔高度系数DGB 规定断路器正常使用的海拔高度为2000 m;当高于2000 m 时,由于空气密度降低,对流散热条件变坏,对产品散热不利;同时,灭弧条件也变坏;因此,要考虑海拔高度系数D;有的产品给出不同海拔高度时,产品降容使用系数d,而d=D -1;当未知产品的系数D 时,可按下式进行计算：D =ΔH式中：H--断路器安装的海拔高度,km△H-- 断路器实际安装海拔与2km 的高度差,km计算结果列于表3;表3 海拔高度系数D 计算结果在多数情况下无论电源频率是50Hz或60Hz,对主电路均可不考虑,即E=l按—2002之.3b 对额定电流大于800A的电器,即使在60Hz时仍应考虑涡流及趋肤效应的影响,作发热试验,除非制造厂与用户之间有协议,允许在60 Hz下使用;但当电源频率6O～400 Hz时,由于涡流及趋肤效应引起导体发热,温升升高,故应考虑电源频率对主电路的影响系数E,见表4;值得指出的是,即使50／60 Hz对欠电压继电器电磁式等长期工作的部件,应考虑50 Hz 与60 Hz的转换系数;至于对分励脱扣与电动操动机构等短时工作的部件,因其工作电压范围较宽,可不考虑5OHz与60Hz的区别;安全系数F主要考虑断路器的额定极限与实际电路计算值的相适应,一般取F=;工作制系数G工作制系数G,见表5;表5 工作制系数断路器分断能力的选择断路器的分断指标的意义按标准的规定,断路器的分断能力有两个指标;1额定极限短路分断能力Icu;2额定运行工作短路分断能力Ics;3额定短时耐受电流Icw主要是指短路情况下热稳定能力;在选择电源进线和配电线路的断路器时,偏重按产品的Ics来选择,这有利于保证主干线的持续供电,而对于末端断路器则按断路器的Icu来选择,这样使停电的影响较小;但不能把不小于线路计算预期短路电流值作为选择的唯一的标准;因为Ics<Icu,对某些配电支路,即使Ics小于线路计算的预期短路电流,但其Icu大于线路计算的预期短路电流值,断路器也是可选用的;预期短路电流计算应遵守的原则精确计算线路的预期短路电流比较繁琐;通常采用一些误差不大,而又为工程所许可的简单算法来计算线路的预期短路电流;这些方法所依据的原则是：1对6/的变压器,可以认为高压侧的短路容量为无穷大因6kV侧的短路容量一般为200～400MVA,或更大,因此按无穷大来考虑、误差不足l0％;2GB 50O54-l995低压配电设计规范第条规定,当短路点附近的各电动机的额定电流之和超过短路电流的l％时,应计入电动机反馈电流的影响;3变压器的短路阻抗电压Uk是指二次侧短路时,二次侧电流由于电磁感应使得一次侧电压下降为其额定电压的百分值;反过来,当一次侧为额定电压时,二次侧的电流就是它的预期短路电流;变压器二次侧三相出线端短路电流周期分量有效值为：I sd =Pe3eUkU2式中：Pe--变压器的额定容量,kVAU2e--变压器二次侧额定电压,kV4当断路器距变压器出线端有Lm 的距离时,计算预期的短路电流时应计入Lm 长的导线阻抗的影响;举例：变压器容量为400 kVA 6/,设置变压器二次开关柜,试选择断路器的基本参数变压器的Uk 为4％;计算变压器出线端的线路预期短路电流;Isd=40004.04.03⨯⨯=kA;变压器二次侧的额定电流为：I 2n =4.03400⨯=A,1选择断路器的额定电流：A 为,B 为l 选择标准导线,C 为1,D 为1该装置用于海拔2000 m 以下,E 为150 Hz,F 为,G 为 持续工作制;In =1．24×l ×l ×1×l ××× =A2选择断路器的基本技术参数：额定电流取 In=l000A ；额定电压取 Un=400V ；分断能力取 Ics ==×50=25 kA;断路器额定电流选择还应考虑的因素：断路器的瞬时保护区受导线长度的限制,安装断路器其保护区域内的导线长度必须受控,推荐按下式计算导线的限制长度： Lmax=min 2.115Ie US式中： Lmax--被保护导线的最大长度,mU-- 相电压,取220 VS--被保护导线截面积,mm2 Iemin 电磁脱扣器的最小整定值,A 例：导线截面为16mm,线路电流为63A,选用DZ47—C63断路器作保护,其电磁脱扣器的Iemin=l0×63=630A,计算Lmax;Lmax=6302.11622015⨯⨯⨯=m以上计算表明:该断路器瞬时保护导线最大长度为;在 m 内发生短路时,断路器可在内脱扣断开;如果线路长达8Om 时,得Iemin =550A;为Dz47—63型额定电流63A 的倍;按C 型保护特性曲线,其最快动作时间为2-3s,势必导致线路或设备受损甚至烧坏;以上关于选择低压断路器基本技术参数的方法,可作为选用产品的参考,但如果已在用则可取选用系数的倒数即A 、B 、C 、D 、E 、F 、G -1×In 的办法来验证是否满足负载计算电流的要求;若不符则应更换;在不同厂家的手册中,选择公式或名词表达有所不同,但所表达的意思是一样的;2．其它技术参数的选择1．结构形式、极数、安装方式、安装尺寸应符合安装要求;2．断路器额定工作电压≥电源和负载的额定电压;3．断路器额定频率等于电源频率;4．额定工作制： 断路器的额定工作制可分为8h 工作制和长期工作制两种;5．辅助电路参数：主要为辅助接点特性参数;框架断路器一般具有常开接点、常闭接点各3对,供信号装置及控制回路用；塑壳式断路器一般不具备辅助接点;6．线路末端单相对地短路电流与断路器瞬时或短延时脱扣器整定电流之比≥;7．是否适合隔离分:—适合隔离或不适合隔离;8．其它：脱扣器型式及脱扣器保护特性、使用类别等等;正确选择低压断路器,主要技术参数的选择是最基本的要求,选用不当会造成事故,需引起足够的重视;四、低压断路器的选择性配合和限流名词解释过载在保护脱扣器整定电流In、L、Ir、Ith长延时电流：脱扣器可以承受,且不脱扣的最大工作电流,超过此电流根据反时限曲线按热效应脱扣;短路短延时脱扣器整定电流S、Isd：检测到短路电流时有一个固定的小延时,或按照I2t 的反时限曲线来脱扣;短路瞬时保护脱扣器整定电流Ii、Im：检测到短路电流时马上发出脱扣指令;接地保护脱扣器整定电流Ig：检测到接地短路电流时有一个固定的小延时,或按照I2t的反时限曲线来脱扣;I2t特性：在规定的工作条件下,表示I2t的最大值为预期电流函数电流平方曲线;配电系统的连续、安全供电和可靠的保护是衡量系统质量的标志;先进的系统能最大限度提供供电的连续性和合理的保护,靠断路器的选择性保护和限流;1 选择性保护所谓选择性配合保护,就是在下一级保护电器的保护范围内发生短路,过电流故障时应该由该保护电器动作,上一级保护电器不动作,而当该保护电器拒动时,上一级保护电器才动作,有范围和先后次序的要求以保证对无故障回路供电的连续性;电路如图1所示;图1 系统的选择性保护选择性保护的分类部分选择性在一定的电流范围内能实现选择性保护,但在此电流范围之外不具有选择性保护,这被称为具有部分选择性;比如：当故障电流超过下级断路器的脱扣值,但还小于上级断路器的脱扣值时,则下级跳闸,上级不跳,实现选择性保护;当故障短路电流超过下级断路器的脱扣值,同时也超过上级断路器的脱扣值时,如果上级断路器没有短延时功能,则上下级同时跳闸,甚至下级断路器还未跳,上级断路器就已跳闸,也就是越级跳闸;后果是：不该断电的无故障回路也被停电,即故障波及的范围扩大,并且给处理和分析故障造成了麻烦;全选择性在全电流范围内,都能实现选择性保护,即只有离故障点最近的断路器跳闸;始终能把由于故障造成的停电控制在最小范围内;选择性的实现电流选择性1过载脱扣特性的上下配合;配合原则是上级断路器的约定不动作电流大于下级断路器的约定动作电流,如图2所示;图2上、下级断路器的电流选择性配合①上级ACB或MCCB与下级MCCB的配合符合标准为应满足上>下,即In上>1．24In下;例如：下级100A的MCCB,上级至少要125A的MCCB;②上级MCCB与下级MCB的配合符合标准为对GB10963应满足上 >下,即In上>下;例如：下级32A的MCB,上级至少要的MCCB,则应选用50A的MCCB;③上级MCB与下级MCB的配合符合标准为GB10963对GB10963应满足上 >下,即In上>下;例如：下级l0A的MCB,上级至少要的MCB,则应选用16A的MCCB;在施奈德低压电器应用指南中要求,上下级过载长延时保护脱扣器整定值之比应大于才能保证过载脱扣保护的选择性;过载脱扣特性的上下级断路器的配合如表1所示表1 过载脱扣特性的上下级断路器的配合2瞬动脱扣特性的上下级配合;配合原则是上级断路器的瞬动不动作电流大于下级断路器的瞬动动作电流的峰值;①上级ACB或MCCB与下级MCCB的配合符合标准为对应满足上级特性的下限值8In上大于下级特性的上限峰值21/2×12In下,即In上>下;例如：下级63A的MCCB,上级至少要的MCCB,则应选用160A或以上的MCCB;②上级MCCB与下级C型MCB的配合符合标准为对GB10963应满足上级特性的下限值8In上大于下级特性的上限峰值21/2×10In下,即In上>下;例如：下级40A的C型MCB,上级至少要的MCCB,则应选用80A或以上的MCCB;③上级MCCB与下级D型MCB的配合符合标准为对GB10963应满足上级特性的的下限值8In 上大于下级特性的的上限峰值21/2×14In下,即In上>下;例如：下级40A的D型MCB,上级至少要的MCCB,则应选用100A或以上的MCCB;④上级是C型MCB与下级C型MCB的配合符合标准为GB10963对GB10963应满足上级特性的的下限值5In上大于下级特性的的上限峰值21/2×10In下,即In上>下;例如：下级10A的C型MCB,上级的C型MCB至少要,则应选用32A及以上的C型MCB;⑤上级是C型MCB与下级D型MCB的配合符合标准为GB10963对GB10963应满足上级特性的的下限值5In上大于下级特性的的上限峰值21/2×14In下,即In上>下;例如：下级10A的D型MCB,上级的C型MCB至少要,则应选用40A及以上的C型MCB;在施奈德低压电器应用指南中要求,要满足上下级断路器的全选择性,上下级断路器额定电流之比要大于才可以;瞬动脱扣特性的上下级断路器的配合如表2所示;表2 瞬动脱扣特性的上下级断路器的配合表时间选择性通过上级断路器较下级断路器的延时动作来实现选择性实际上正因为它的“延时”性能,而就使其不动作了;对于A类断路器MCCB,在过载区,可选择到上下级脱扣曲线不重合或不相交;但在瞬动区不能避免交叉或重合;所以,实现时间选择性,上级必须用B类断路器B类断路器——具有短路短延时和短时耐受电流能力的断路器;时间选择性配合如图3所示;图3 上下级断路器的时间选择性配合能量选择性这是基于上下级断路器都具有限流能力并其脱扭陛能能灵敏反映线路中短路能量的一种选择性;当两个断路器检测到大电流时,下级断路器限流非常快,其限制的能量不足以使上级断路器脱扣;上下级断路器的能量曲线如图4所示,当下级的能量曲线位于上级的下方时,就能实现能量选择性;图4 断路器的能量曲线逻辑选择性区域选择性联锁是基于上下级断路器都具备某些智能化功能和通信功能,可以实现逻辑选择性;图5为逻辑选择性的工作示意图;。
电力系统中低压电气设备继电保护的类型与选择
电力系统中低压电气设备继电保护的类型与选择摘要：低压电气设备是保障电力系统安全运行的重要因素，因此对于继电保护有着关键作用。
本文围绕电力系统中低压电气设备继电保护的类型展开讨论，分析选择类型。
提高电力系统低压电气设备中的设置应用，以确保电力系统的稳定工作。
关键词：电力系统、低压电气设备、继电保护、类型与选择、正文:1.电力系统继电保护装置功能作用当电力系统中的电力元件（如发电机、线路、等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。
实现这种自动化措施的成套设备，一般通称为继电保护装置。
继电设备的基本原理是继电保护主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变化构成继电保护动作的原理，还有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高[1]。
大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。
继电设备的作用能够监视电力系统的正常运行，当电力系统元件发生故障时，该元件的继电保护装置会迅速准确的给发生故障元件发送跳闸命令，进行断路。
能够将故障元件和电力系统切断，减少电力元件本身的损坏，同时能够降低电力系统的安全问题。
继电设备能够在不同的危险情况下发出不同的信号，提示管理人员进行及时的检修检查，在最小问题进行检查尽快恢复正常，避免更大问题发生[2]。
继电设备另外一个关键作用就是在于实现电力系统的自动化和远程操作，逐渐实现自动控制工业化。
是自动化技术的实际应用的有效成果。
1.电力系统低压电气设备继电保护类型电力系统低压电器设备继电保护类型大致有:反时限过电流保护、定时限过电流保护、电流速断保护、低电压保护、欠载保护、过载保护、缺相不平衡保护、堵转过流保护、接地保护过电压保护启动加速超时保护、欠功率保护、相序保护、过热保护。
低压配电线路保护断路器的选择及定值设置
低压配电线路保护断路器的选择及定值设置摘要：低压断路器也是高低压配电线路最常用的保护设备，设置好断路器可保障低压电力输送相对安全。
伴随我们国家城市文化程度的不断深入发展，新建高档住宅区、工业区、商业区街道等项目对低压用户的供电设备可靠性要求变得更加苛刻严格，需客户正确合理选择产品并妥善设置低压断路器。
断路器的保护隔离装置也是为了规避线路故障、隔离电气故障发生的最重要电气设备，如果断路器选择和设置不当会导致低压电网运行面临多方面的安全隐患，导致相关企业承担过高的经济成本压力。
文章详细分析如何正确选择低压断路器、设置好各项参数。
关键词：380/220V；低压断路器；选择性；灵敏性；过负荷保护；短路保护低压断路器通常用作保护电网低压线路的常用辅助设备。
它的精心选择和使用以及科学的线路整定在整个低压线路电力保护工程中也起着非常重要和积极的作用。
随着我国现代智能城市网络的发展，正确、可靠地选择和安装低压断路器变得越来越重要。
如果断路器及其保护电路设置正确，则可以实现有效和安全的低压保护以及绝缘和线路故障，而其准确的安全选择判断和线路设置，则对电气设备线路的持续安全及稳定正常运行来说，就会是存在一定严重的故障隐患并可造成许多重大经济上的浪费。
因此如何正确科学的合理选择使用低压断路器类型并对进行恰当正确线路的设置，则对实现低压线路有效保护将起着相当重要的作用。
1低压配电线路保护的一般要求在当低压配电线路两端发生相间接的故障或发生相间的短路故障，为能防止无关人员或因相间接地接触到带电体短路而可能导致的人身事故伤害或者避免因低压线路短路和发热可能导致高压线路两端绝缘的损坏，甚至导致发生的火灾，低压配电线路两侧应及时装设间接地接触过电压防护措施（故障防护）、过电负荷接地保护系统和相短路过电压保护，及时隔离线路故障的发生或发出报警。
过电流负载短路保护装置应能够在流过电路导体的负载电流突然升高线性导体表面的局部温度并对绝缘、端子、连接等造成永久性损坏之前切断短路电流。
低压配电线路保护中断路器的选择及定值设置
070海峡科技与产业2019年第12期低压配电线路保护中断路器的选择及定值设置邢 悦北京市电力公司，北京 100031摘要：低压（380/220 V）配电线路的保护主要包括过负荷和短路保护，断路器是低压配电线路保护的常用设备，其脱扣器的设置既要考虑线路末端故障的灵敏性又要考虑保护上下级配合的选择性。
本文通过低压线路短路计算分析了低压断路器的选择方法和脱扣器定值设置原则。
关键词：380/220 V；低压断路器；选择性；灵敏性；过负荷保护；短路保护中图分类号：TM72 文献标识码：A低压断路器作为低压线路保护的常用设备，其选择和设置在低压线路保护中发挥着重要的作用，随着现代城市的发展，对于低压用户供电可靠性要求的不断提高，正确的选择和设置低压断路器变得越来越重要。
断路器保护设置的正确可有效的保护线路隔离故障，而不恰当的选择和设置对设备的安全稳定运行就会存在一定的隐患并造成不必要的经济浪费。
因此正确的选择低压断路器并进行正确的设置对低压线路保护起着重要的作用。
1 低压配电线路保护的一般要求在低压配电线路发生接地或相间短路故障的情况下，为防止人员因间接接触带电体而导致人身伤害或者因线路短路发热导致线路绝缘损坏，甚至发生火灾，低压配电线路应装设间接接触防护（故障防护）、过负荷保护和短路保护，用以隔离故障或发出报警[1]。
过负荷保护电器应在回路导体的负荷电流引起导体的温度上升对线路绝缘、端子、接头和线路导体周围的物质造成破坏之前，切除该负荷电流。
对于因为过负荷而导致突然停电，引起更为严重后果的电气线路，如用于消防水泵的线路等，其过负荷保护应动作于信号，而不应断开电源。
短路保护电器应在接地短路或相间短路电流对线路及线路连接处产生的热效应和机械应力造成破坏之前切断该短路电流，其分断能力不得小于其安装处的预期短路电流。
如果上级电源已装有所需分断能力的保护电器，则本侧保护电器的分断能力可小于预期短路电流，但本侧与电源侧保护电器必须配合，并且满足热稳定校验的要求。
低压配电系统保护要求(2)
第一部分低压配电系统本章主要内容一、低压配电网的分类和保护方式IT、TT、TN电网知识；保护接零和保护接地。
二、低压配电系统保护要求短路保护、过载保护、欠压保护、防触电保护、接地。
三、常用低压电器低压断路器、熔断器、漏电保护器、接触器、中间继电器、时间继电器、热继电器、电压继电器、电流继电器等原理和技术参数。
四、低压系统的电气维保、故障诊断、分析与处理结合样例讲授。
1.短路保护短路保护是指线路或设备发生短路时，能迅速的切断电源，从而达到对线路或设备的保护作用。
短路发生的主要原因：系统中某一部位的绝缘遭到破坏。
绝缘遭到破坏的原因很多，根据长期的事故统计分析，主要有以下一些原因。
（1）短路的发生1）雷击或高电位侵入☜2）绝缘老化或外界机械损伤☜3）操作误操作☜4）动、植物造成的短路☜雷击或高电位侵入电气设备的绝缘是有一定的介质强度的，即绝缘耐压值。
超过规定的介电强度，绝缘就会被击穿，从而造成短路。
绝缘老化或外界机械损伤大多数的绝缘都是由高分子材料制造的，老化是这类材料不可避免的一种现象。
老化会带来绝缘性能的降低，当绝缘性能降低到一定程度后，在正常工作电压或允许过电压的作用下，绝缘也可能被击穿。
误操作最常见的误操作是带负荷拉隔离开关和未拆检修接地线就合闸引起的短路。
动、植物造成的短路如动物跨于相导体之间或相导体与地之间，藻类植物生长使相导体间绝缘净距减小，霉菌等造成的绝缘性能下降，都可能引发短路。
（2）短路的种类1）中性点接地系统中的短路种类☜2）中性点不接地系统中的短路种类☜中性点接地系统中的短路种类在中性点接地系统中，可能发生的短路类型有：三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。
单相短路有相线与中性线间短路；也有相线直接与大地（也包括与大地等电位的PE线）之间的短路，这时的单相短路又被称为单相接地短路。
中性点不接地系统中的短路种类在中性点不接地系统中，可能发生的短路类型有：三相短路、两相短路。
低压电器的选择
低压电器的选择低压电器主要指低压系统中刀开关、熔断器、断路器、接触器、电动机起动器、继电器及导线电缆等。
低压电器选择的原则同高压电器一样，首先按安装地点、使用环境及要求选择其型号和防护等级，然后按正常工作条件选择其规格（包括额定电压、额定电流、有的继电器还要选择调节范围等），再按非正常工作条件来进行校验，校验方法与高压电器相同，但只校验断流能力Ｉ。
对于熔断器、接触器、断路器、热继电器、电动机起动器等的选择还要注意系数Ｋ的选取，合理选择Ｋ值使电器能在正常工作条件下承载负荷电流，并能躲过电动机起动时的冲击电流，也能在非正常工作条件下（除接触器）切断事故电流而自动跳闸，保护电气系统。
１、熔断器的选择熔断器主要作为电气系统短路保护元件，小容量（３ｋＷ以下）可兼作过载保护，熔断器的选择有三个内容，一是型号的选择，二是熔管（熔体壳）额定电流的选择，三是熔体额定电流的选择。
１）熔断器的型号很多，一般根据使用场所的条件进行选择。
ＲＭ１０系列无填料封闭管式熔断器适用于低压交直流动力网络、成套配电设备中，作为短路保护和防止连续过负荷用。
额定电流为１５～１０００Ａ。
Ｒ１系列熔断器适用于２２０Ｖ交直流及以下、额定电流１０Ａ及以下控制电路及信号电路的室内电气设备中，作为短路或过负荷保护之用。
ＲＣ１Ａ系列瓷插式熔断器适用于交流３８０Ｖ及以下一般线路末端和一般电气设备的短路保护。
额定电流为１～２００Ａ。
ＲＴ０系列有填料封闭管式熔断器适用于交直流低压短路电流大的电力网络及配电系统中，作为电缆、导线及电气设备（中型电动机、变压器及开关等）的短路保护及导线、电缆的过负荷保护。
尤其适用供电线路或断流能力要求较高的场所，如电厂用电、变电所的主电路及靠近电力变压器出线端的供电线路。
额定电流为50～1000Ａ。
ＲＴ10系列有填料封闭管式熔断器适用交直流500Ｖ及以下、额定电流100Ａ及以下的大短路电流的电力网络和配电装置中，作为电缆、线路及电气设备的短路保护和电缆、导线的过负荷保护。
低压系统电气设备选用原则(设计)
一．断路器的选择1．一般低压断路器的选择(1)低压断路器的额定电压不小于线路的额定电压.(2)低压断路器的额定电流不小于线路的计算负载电流.(3)低压断路器的极限通断能力不小于线路中最大的短路电流.(4)线路末端单相对地短路电流÷低压断路器瞬时(或短延时)脱扣整定电流≥1.25(5)脱扣器的额定电流不小于线路的计算电流.(6)欠压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压.2．配电用低压断路器的选择(1)长延时动作电流整定值等于0. 8~1倍导线允许载流量.(2)3倍长延时动作电流整定值的可返回时间不小于线路中最大启动电流的电动机启动时间.(3)短延时动作电流整定值不小于1.1(Ijx+1.35KIdem).其中,Ijx为线路计算负载电流;K为电动机的启动电流倍数;Idem为最大一台电动机额定电流.(4)短延时的延时时间按被保护对象的热稳定校核.(5)无短延时时,瞬时电流整定值不小于1.1(Ijx+K1KIdem).其中,K1为电动机启动电流的冲击系数,可取1.7~2.(6)有短延时时,瞬时电流整定值不小于1.1倍下级开关进线端计算短路电流值.3．电动机保护用低压断路器的选择(1)长延时电流整定值等于电动机的额定电流.(2)6倍长延时电流整定值的可返回时间不小于电动机的实际启动时间.按启动时负载的轻重,可选用可返回时间为1、3、5、8、15s中的某一挡.(3)瞬时整定电流:笼型电动机时为(8~15)倍脱扣器额定电流;绕线转子电动机时为(3~6)倍脱扣器额定电流.4．照明用低压断路器的选择(1)长延时整定值不大于线路计算负载电流.(2)瞬时动作整定值等于(6~20)倍线路计算负载电流.二．漏电保护装置的选择1．形式的选择一般情况下,应优先选择电流型电磁式漏电保护器,以求有较高的可靠性.2．额定电流的选择漏电保护器的额定电流应大于实际负荷电流.3．极数的选择家庭的单相电源,应选用二极的漏电保护器;若负载为三相三线,则选用三极的漏电保护器;若负载为三相四线,则应选用四极漏电保护器. 4．额定漏电动作电流的选择(即灵敏度选择)为了使漏电保护器真正起到保安作用,其动作必须正确可靠,即应该具有合适的灵敏度和动作的快速性.灵敏度,即漏电保护器的额定漏电动作电流,是指人体触电后流过人体的电流多大时漏电保护器才动作.灵敏度低,流过人体的电流太大,起不到保护作用;灵敏度过高,又会造成漏电保护器因线路或电气设备在正常微小的漏电下而误动作(家庭一般为5mA左右).家庭装于配电板上的漏电保护器,其额定漏电动作电流宜为15~30mA左右;针对某一设备用的漏电保护器(如落地电扇等),其额定漏电动作电流宜为5~10mA.快速性是指通过漏电保护器的电流达到动作电流时,能否迅速地动作.合格的漏电保护器的动作时间不应大于0.1s,否则对人身安全仍有威胁.三．热继电器的选择选择热继电器作为电动机的过载保护时,应使选择的热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之下,并尽可能地接近,甚至重合,以充分发挥电动机的能力,同时使电动机在短时过载和启动瞬间[(4~7)IN电动机]时不受影响.1．热继电器的类型选择一般场所可选用不带断相保护装置的热继电器,但作为电动机的过载保护时应选用带断相保护装置的热继电器.2．热继电器的额定电流及型号选择根据热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流,来确定热继电器的型号.3．热元件的额定电流选择热继电器的热元件额定电流应略大于电动机的额定电流.4．热元件的整定电流选择根据热继电器的型号和热元件额定电流,能知道热元件电流的调节范围.一般将热继电器的整定电流调整到等于电动机的额定电流;对过载能力差的电动机,可将热元件整定值调整到电动机额定电流的0.6~0.8倍;对启动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车的电动机,热元件的整定电流应调整到电动机额定电流的1.1~1.15倍. 四．接触器的选择1．选择接触器的类型接触器的类型应根据负载电流的类型和负载的轻重来选择,即是交流负载还是直流负载,是轻负载、一般负载还是重负载.2．主触头的额定电流主触头的额定电流可根据经验公式计算IN主触头≥PN电机/(1~1.4)UN电机如果接触器控制的电动机启动、制动或反转频繁,一般将接触器主触头的额定电流降一级使用.3．主触头的额定电压接触器铭牌上所标电压系指主触头能承受的额定电压,并非吸引线圈的电压,使用时接触器主触头的额定电压应不小于负载的额定电压. 4．操作频率的选择操作频率就是指接触器每小时通断的次数.当通断电流较大及通断频率过高时,会引起触头严重过热,甚至熔焊.操作频率若超过规定数值,应选用额定电流大一级的接触器.5．线圈额定电压的选择线圈额定电压不一定等于主触头的额定电压,当线路简单,使用电器少时,可直接选用380V或220V的电压,如线路复杂,使用电器超过5h,可用24V、48V或110V电压(1964年国际规定为36V、110V、或127V)的线圈.五．中间继电器的选择中间继电器一般根据负载电流的类型、电压等级和触头数量来选择. 十一．熔断器的选择(一) 熔断器类型的选择应根据使用场合选择熔断器的类型.电网配电一般用刀型触头熔断器(如HDLRT0 RT36系列);电动机保护一般用螺旋式熔断器;照明电路一般用圆筒帽形熔断器;保护可控硅元件则应选择半导体保护用快速式熔断器.(二) 熔断器规格的选择1．熔体额定电流的选择(1) 对于变压器、电炉和照明等负载,熔体的额定电流应略大于或等于负载电流.(2) 对于输配电线路,熔体的额定电流应略大于或等于线路的安全电流.(3) 在电动机回路中用作短路保护时,应考虑电动机的启动条件,按电动机启动时间的长短来选择熔体的额定电流.对启动时间不长的电动机,可按下式决定熔体的额定电流IN熔体=Ist/(2.5~3)式中 Ist——电动机的启动电流,单位:A对启动时间较长或启动频繁的电动机,按下式决定熔体的额定电流IN熔体=Ist/(1.6~2)对于多台电动机供电的主干母线处的熔断器的额定电流可按下式计算:In=(2.0~2.5)Imemax+∑Ime注:In熔断器的额定电流;Ime电动机的额定电流;Imemax多台电动机容量最大的一台电动机的额定电流; ∑Ime其余电动机的额定电流之和.电动机末端回路的保护,选用aM型熔断器,熔断体的额定电流In稍大于电动机的额定电流;(4) 电容补偿柜主回路的保护,如选用gG型熔断器,熔断体的额定电流In约等于线路计算电流1.8~2.5倍;如选用aM 型熔断器,熔断体的额定电流In 约等于线路电流的1~2.5倍.(5) 线路上下级间的选择性保护,上级熔断器与下级熔断器的额定电流In的比等于或大于1.6,就能满足防止发生越级动作而扩大故障停电范围的需要.(6) 保护半导体器件用熔断器,熔断器与半导体器件串联,而熔断器熔体的额定电流用有效值表示,半导体器件的额定电流用正向平均电流表示,因此,应按下式计算熔体的额定电流:IRN≥1.57 IRN ≈1.6 IRN 式中 IRN 表示半导体器件的正向平均电流.(7) 降容使用在20℃环境温度下,我们推荐熔断体的实际工作电流不应超过额定电流值.选用熔断体时应考虑到环境及工作条件,如封闭程度空气流动连接电缆尺寸(长度及截面) 瞬时峰值等方面的变化;熔断体的电流承载能力试验是在20℃环境温度下进行的,实际使用时受环境温度变化的影响.环境温度越高,熔断体的工作温度就越高,其寿命也就越短.相反,在较低的温度下运行将延长熔断体的寿命.(8) 在配电线路中,一般要求前一级熔体比后一级熔体的额定电流大2~3倍,以防止发生越级动作而扩大故障停电范围.2．熔断器的选择(1)UN熔断器≥UN线路.(2)I N熔断器≥IN 线路.(3)熔断器的最大分断能力应大于被保护线路上的最大短路电流.十二．无功补偿电容器的选择补偿后补偿前COSφ1 补偿到COSφ2时,每千瓦负荷所需电容器的千乏数0.80 0.84 0.88 0.90 0.92 0.94 0.96 1.00COSφ1=0.30 2.42 2.52 2.65 2.70 2.76 2.82 2.89 3.18COSφ1=0.40 1.54 1.65 1.76 1.81 1.87 1.93 2.00 2.29COSφ1=0.50 0.98 1.09 1.20 1.25 1.31 1.37 1.44 1.73COSφ1=0.54 0.81 0.92 1.02 1.08 1.14 1.20 1.27 1.56COSφ1=0.60 0.58 0.69 0.80 0.85 0.91 0.97 1.04 1.33COSφ1=0.64 0.45 0.56 0.67 0.72 0.78 0.84 0.91 1.20COSφ1=0.70 0.27 0.38 0.49 0.54 0.60 0.66 0.73 1.02COSφ1=0.74 0.16 0.26 0.37 0.43 0.48 0.55 0.62 0.91COSφ1=0.76 0.11 0.21 0.32 0.37 0.43 0.50 0.56 0.86COSφ1=0.80 ---- 0.10 0.21 0.27 0.33 0.39 0.46 0.75COSφ1=0.86 ---- ---- 0.06 0.11 0.17 0.23 0.30 0.59十三．变频器(NIO1)的选择1．恒转矩和风机水泵类选型区别:(1)恒转矩类:负载具有恒转矩特性,需要电机提供与速度基本无关的转矩——转速特性,即在不同的转速时转矩不变.如起重机、输送带、台车、机床等.(2) 风机、水泵类:负载具有在低速下转矩减低的特性,以风机、泵类为代表的平方减转矩负载,在低速下负载转矩非常小,用变频器运转可达到节能的要求,比调节挡板、阀门可节能40%~50%.但速度提高到工频以上时,所需功率急剧增加,有时超过电机、变频器的容量,所以不要轻易提高频率,此时请选用大容量的变频器.2．选用变频器规格时需注意的问题:一般情下,同规格的电动机匹配相同规格的变频器即可满足需要.但在某些情况下,用户要按实际情况选用变频器,这样才能使您的整个系统更加安全可靠的工作.(1) NIO1系列通用变频器是针对4极电机的电流值和各参数能满足运转进行设计制造的,当电机不是4极时(如8极、10极或多极),就不能仅以电机的功率来选择变频器的容量,必须用电流来校核. (2) 绕线电机与通用笼形电机相比,容易发生谐波电流引起的过电流跳闸,所以应选择比通常容量稍大的变频器.(3) 对于压缩机、振动机等具有转矩波动的负载,以及像油压泵等具有峰值负荷的负载,如果按照电机的额定电流决定变频器的话,有可能发生因峰值电流保护动作等意外现象.因此,应检查工频运行时的电流波形,选用比其最大电流更大额定输出电流的变频器.(4) 对于罗茨鼓风机多用于污水处理场的排气槽,因其输出压力基本一定,转矩特性近似为恒转矩特性.在20%额定速度范围内,转矩特性不可调节.所以在选用变频器时,其额定容量的选择比电机额定功率大20%,速度调节在额定速度20%以上进行.(5) 对于深井水泵中的电机具有特殊构造,与相同规格的通用电动机相比额定电流较大.选用变频器时,要使电动机的额定电流在变频器的额定电流以内(即考虑选用大一级的变频器).(6) 对于转动惯量较大(如离心机),需要较大的加速转矩,并且加速时间长.因此,为了使加速中变频器的过载保护不发生动作,应选择加速时电动机的电流在变频器额定电流以内.(7) 当单台变频器带多台电机同时运行时,必须保证变频器的功率大于多台电机同时运行的总功率.(8) 当单台变频器带多台电机切换运行时,必须保证变频器的功率不小于投入运行电机的总功率. 十四．交流稳压器的选择选型方法(1) 一般情况下,交流稳压器的负载功率因素(COSФ)为0.8时,即实际对外输出功率为额定容量的80%.(2) 感性容性负载环境下,选型时还应考虑负载的启动电流较大,对稳压器有冲击影响,如何选型具体详见下表.选型安全使用系数负载性质设备类型负载单元安全系数选择稳压器容量SBW系列 SVC系列 SBW系列 SVC系列纯阻性负载电阻丝、电炉类设备无要求1 1.5 ≥负载功率≥1.5倍负载功率感性负载电梯、空调、电动机类设备设备数量少,每台功率大 2 3 ≥2倍负载功率≥3倍负载功率设备数量多,每台功率小2.5 ≥2.5倍负载功率`容性负数微机机房、广播电视等设备数量少,每台功率大 1.5 2 ≥1.5倍负载功率≥2倍负载功率设备数量多,每台功率小1.5 ≥1.5倍负载功率综合性负载工厂、宾馆总配电及家具电器照明等以最大感性负载来确定感性负载的2倍加其它负载感性负载的3倍加其它负载≥2倍感性负载功率+其它负载≥3倍感性负载功率+其它负载注:选用的稳压器容量(kVA)=负载功率(kW)×安全系数十五．额定剩余动作电流(漏电动作电流)I△n的选择1．额定剩余动作电流I△n的选择单机配用时I△n>4IX;分支路配用时I△n>2.5IX,同时还要满足最大一台电动机运行时I△n>4IX(此IX按电动机运行时的值取);主干线或全网配用时I△n>2.IX.以上各式中:I△n-—额定剩余动作电流mA;IX —线路或电动机实测或是经验值的泄漏电流mA;.2. 额定剩余不动作电流I△no的值:I△no=1/2 I△n3．剩余电流动作继电器I△n的值:目前剩余电流动作继电器(电磁式)I△n的值有100mA、200mA和500mA 几种.能引燃起火的电弧电流通常在500mA以上.单就预防电气火灾而言,取I△n为500mA,I△no为250mA为宜.4．级间保护配合的动作电流和动作时间:动作电流和动作时间的选择应考虑上下级保护的协调配合.从选择性、可靠性出发,按分级保护,下级与上级应有选择性的原则来设计.动作电流和动作时间应符合下列规定:(1) I△n1>K I△n2(2) tF >tFD式中:I△n1——上一级的额定剩余动作电流mA;I△n2——下一级的额定剩余动作电流mA;K—可靠系数取2;tF——上一级的可反回时间s;tFD——下一级的可反回时间s.在正常情况下,按上述式子选择各级剩余动作电流和动作时间,一般不会引起误动作.十七．二极和四极开关中N极型式的选用1．电源进线开关中性线的隔离不是为了防三相回路内中性线过流或这种过流引起的人身电击危险,而是为了消除沿中性线导入的故障电位对电气检修人员的电击危险.2．为减少三相回路“断零”事故的发生,应尽量避免在中性线上装设不必要的开关触头,即在保证电气检修安全条件下,尽量少装用四极开关. 3．不论建筑物内有无总等电位联结,TT系统电源进线开关应实现中性线和相线的同时隔离,但对于有总等电位联结的TN—S系统和TN—C—S系统建筑物电气装置无此需要.4．TT系统内的RCD(剩余电流动作保护装置)应能同时断开相线和中性线,以防发生两个故障时引起电击事故,但对于TN系统内的RCD 没有此要求.5．不论为何种接地系统,单相电源进线开关都应能同时断开相线和中性线.。
低压配电系统中性线、保护线和保护中性线截面选择
低压配电系统中性线、保护线和保护中性线截面选择
1.中性线(N线)截面选择.
(1)单相两线制线路:
S n = Sφ(mm2) S n：中性线截面; Sφ相线截面
(2)三相四线制线路:
当Sφ≦16(铜)或25(铝)时:S n = Sφ
当Sφ>16(铜)或25(铝)时，Sφ≧S n≧16(铜)或25(铝)
(3)存在谐波的三相线路：
在三相四线制线路中存在谐波电流时，计算中性导体的电流应计入谐波电流的效应。
当中性导体电流大于相导体电流时，电缆相导体截面应按中性导体电流选择.
2.保护导体（PE线）截面积的选择
3.保护中性线(PEN线)截面选择
(1)保护中性线截面选择应同时满足上述保护线和中性线的要求，取其中最大值.
(2)考虑到机械强度原因，在电气装置中固定使用的PEN线截面不应小于10mm2(铜)或16mm2(铝).。
低压配电线路的保护与电击防护
额定电流
Ic≤ Ir ≤Ial
约定动作电流 I2≤1.45Ial
对熔断器，一般 I2=1.6Ir 对断路器，一般 I2=1.3Ir
突然断电比过负荷而造成的损失更大的线路（如消 防水泵、消防电梯等线路），其过负荷保护应作用于信 号而不应作用于切断电路。 配电线路宜采用同一保护电器作短路保护与过负荷保护。
对于TT系统和TN系 统，当电气装置中存在 大量谐波电流时，会引 起相导体及中性导体的 过负荷，而中性导体的 过负荷是最常见的。
此时，中性导体应根 据其载流量检测过电流， 当检测到过电流时可动作 于切断相导体，但不必切 断中性导体。
二、接地故障电气火灾防护
接地故障——指带电导体和大地之间意外出现导电通路。 包括相导体与大地、PE导体、PEN导体、电气装置的外露可 导电部分、装置外可导电部分等之间意外出现的导电通路。导 电路径可能通过有瑕疵的绝缘，通过结构物或通过植物，并具 有显著的阻抗。
对三相四线制电路 对三相三线制电路 对单相两线制电路
iR iA iB iC iN iR iA iB iC iR iL iN
剩余电流（动作）保护器（RCD）是一种在规定条件下 当剩余电流达到或超过整定值时能自动分断电路的机械开关 电器或组合电器。剩余电流保护电器也可以由用来检测和判 别剩余电流以及接通和分断电流的各种独立元件组成。
人与带电部分的电接触称为直接接触。 人与故障情况下带电的外露可导电部 分的电接触称为间接接触。
电击防护——减小电击危险的防护措施，包括：直接接触 防护、间接接触防护和直接接触及间接接触两者兼有的防护。
一、电流通过人体的效应
（一）人体对电流的生理反应 GB/T13870.1－2008 电流通过人体和家畜的效应 第一部分： 常用部分 感知电流阈值——人体能感知的流过其身体的最小电流值，通 用值为0.5mA，此值与电流通过的时间长短无关； 摆脱电流阈值——人体能自主摆脱的通过人体的最大电流值， 此值因人而异，平均值为10mA； 心室纤维性颤动电流阈值——引起心室纤维性颤动的最小电流 值，而心室纤维性颤动是电击引起死亡的主要原因。此电流阈值 与通电时间长短有关，也与人体条件、心脏功能状况、电流在人 体内通过的路径有关。
低压配电设备及导线的选择
• 此外,还有100V以下的额室电压:12V,24V,36V主要用于安全 照明。 • 由于用电设备接在电力线路上，在传输电能时有负荷电流通 过，线路上会产生相应的电压损失。为保证用户设备端的实 际电压等于或接近于额定电压，必须使网络首端电压高于电 网的额定电压，用以补偿网络上的电压损失。因此发电机额 定电压必须比相应电力网和用电设备额定电压高5%；变压器 二次线圈的额定电压高于用电设备额定电压的5%或10%。 • 三、电能质量 • （一）电压偏移 • 电压偏移指供电电压偏离（高于或低于）用电设备额定电压 的数值占用设备额定电压值的百分数
• 1.正常运行情况下，用电设备受电端的电压允许偏离值（以 额定电压的百分数表示）要求如下： • （1）一般电动机 5%。 • （2）电梯电动机 7%。 • （3）一般照明 5%。在视觉要求较高的室内场所为 5%，2.5%。 • （4）无特殊要求的用电设备为 5%。 • 2.电子计算机供电电源的电能质量应满足表7-3所列数值。 • 计算机性能允许的电能参数变动范 围 表7-3
• 的经济效益、社会效益、环境效益的目的。 • 一级负荷应由两个电源独立供电，当一个电源发生故障时， 另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷容量较大或有 高压用电设备时，应采用两路高压电源。一级负荷中的特 别重负荷，除上述两个电源外，还应增设应急电源。为保 证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电 系统。二级负荷的供电系统，应做到当发生电力变压器故 障或线路常见故障时，不至于中断供电（或中断的后能迅 速恢复）。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷 可由一路6kV及以上专用架空线供电。三级负荷对供电无 特殊要求。
• 一、 负荷的分类 • 民用建筑负荷，根据建筑物的重要性及中断供电在政治、经 济上所造成的损失或影响的程度，将民用建筑用电负荷分为 三级。 • （一）一级负荷 • 指中断供电将造成人身伤亡、重大政治影响、重大经济损失、 公共场所秩序严重混乱的用电单位的重要负荷。 • 对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、 国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体 育中心、以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共 场所等一级负荷，为特别重要负荷。
线路保护断路器的选择及定值设置
线路保护断路器的选择及定值设置摘要：低压配电线路包含过负荷、短路两种保护形式，设置断路器可避免短路破坏线路设备、造成用电安全事故，减少异常断、短路对电网造成的威胁。
其中，脱扣器是断路器的重要设备，脱扣器定值不当会直接影响断路器的正常运行。
断路器脱扣器的设置需考虑线路末端故障灵敏检测，也要注重上下级的配合选择。
文章主要探讨了低压配电线路断路器的选择方式及脱扣器定值设置原则，以有效保证低压线路安全可靠运行。
关键词：低压配电线路；保护断路器；选择定值设置1.低压配电线路保护要求自从人类发明了电机之后，各类电气的使用已经难以离开电，在众多电气设备不断推广和应用的背景下，低压配电线路保护断路器的选择及定值设置成为一个专业性极强的问题。
就目前的情况来看，供配电系统中经常会出现配电线路安全事故，且概率极高。
因此，在低压配电线路保护断路器的选择及定值设置环节，需要注重对电路器件的保护。
这样才能减少配电线路安全事故的发生，进而保护好线路，避免火灾引起的财产及伤亡事故。
但是，考虑到低压配电线路出现接地、短路故障的可能，为避免工作人员和群众接触故障受到生命安全威胁，或因线路短路引发绝缘损坏、火灾，在低压配电线路中需要设置间接接触防护、过负荷及短路防护，以隔离故障设备，并及时报警异常。
1.1过负荷保护回路导体中的负荷电流过大时，会导致导体温度上升，需要在其破坏端子、接头、线路时提前切断电流。
过负荷可能导致停电，引发电气线路故障，如消防水泵的线路异常。
过负荷保护主要发出报警信号，并不断开电源。
1.2短路保护。
接地、相间短路发生后，在电流对线路及线路连接位置造成热效应、破坏机械应力之前，短路保护可以通过跳闸切断电流。
分段功能设备能够承受的电流需要大于安装位置的预期短路电流。
若上级电源设置了具备分段功能的设备，则本侧设备能够承受的电流可适当小于预期短路电流，但必须和电源侧电气充分配合，并符合热稳校验规范。
1.3上下级保护。
低压配电线路保护配置需满足上下级保护动作，发生各级故障时，靠近故障点的设备先动作，切断故障，充分控制停电区域；非重要负荷需设置无选择性切断。
低压电气选择原则
1． 熔体额定电流的选择
(1) 对于变压器、电炉和照明等负载,熔体的额定电流应略大于或等于负载电流.
(2) 对于输配电线路,熔体的额定电流应略大于或等于线路的安全电流.
(3) 在电动机回路中用作短路保护时,应考虑电动机的启动条件,按电动机启动时间的长短来选择熔体的额定电流.对启动时间不长的电动机,可按下式决定熔体的额定电流
(1)长延时电流整定值等于电动机的额定电流.
(2)6倍长延时电流整定值的可返回时间不小于电动机的实际启动时间.按启动时负载的轻重,可选用可返回时间为1、3、5、8、15s中的某一挡.
(3)瞬时整定电流:笼型电动机时为(8~15)倍脱扣器额定电流;绕线转子电动机时为(3~6)倍脱扣器额定电流.
3．主触头的额定电压
接触器铭牌上所标电压系指主触头能承受的额定电压,并非吸引线圈的电压,使用时接触器主触头的额定电压应不小于负载的额定电压.
4． 操作频率的选择
操作频率就是指接触器每小时通断的次数.当通断电流较大及通断频率过高时,会引起触头严重过热,甚至熔焊.操作频率若超过规定数值,应选用额定电流大一级的接触器.
4． 热元件的整定电流选择
根据热继电器的型号和热元件额定电流,能知道热元件电流的调节范围.一般将热继电器的整定电流调整到等于电动机的额定电流;对过载能力差的电动机,可将热元件整定值调整到电动机额定电流的0.6~0.8倍;对启动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车的电动机,热元件的整定电流应调整到电动机额定电流的1.1~1.15倍.
九．封闭式负荷开关的选择
额定电流的选择:
封闭式负荷开关(俗称铁壳开关)用于控制一般电热、照明电路时,开关的额定电流应不小于被控制电路中各个负载额定电流的总和.当用来控制电动机时,考虑到电动机的全压启动电流为其额定电流的4~7倍,故开关的额定电流应为电动机额定电流的3倍,或根据下表来选择.
GBJ 54-83 低压配电装置及线路设计规范
K
t1 t 0 t1 t 2
ห้องสมุดไป่ตู้
(2.2.4)
式中 K ---温度校正系数；
t1 ---导体最高工作温度(℃)；
t 0 ---敷设处的实际环境温度(℃)；
t 2 ---载流量数据中采用的环境温度(℃)。
此外，还应根据导体并列敷设根数进行校正。 第 2.2.5 条 导体敷设处的环境温度，应采用下列温度值： 一、直接敷设在土壤中的电缆，采用敷设处历年最热月的月平均温度； 二、敷设在空气中的裸导线，屋外采用敷设地区最热月的平均最高温度；屋内采用敷设地 点最热月的平均最高温度(均取十年或以上的总平均值)。 第 2.2.6 条 沿不同冷却条件的路径敷设绝缘导线和电缆时， 如冷却条件最坏段的长度超过 5 米(穿过道路时可为 10 米)，则应按该段条件选择绝缘导线和电缆的截面。但也可只对该段 采用大截面的绝缘导线和电缆。 第 2.2.7 条 根据机械强度的要求，绝缘导线线芯的截面不应小于表 2.2.7 所列数值。
3
1.0
1.0
2.5
注：工业和民用建筑的屋内照明灯具，如采用吊链或吊管悬挂，其灯头引下线为铜芯软线时，可适当 减小截面。
第三章 配电装置的布置
第一节 一般规定 第 3.1.1 条 配电装置正常不带电的金属部分， 必须与接地装置具有可靠的电气连接。 成列的 配电屏应在两端与接地线或零线连接。 第 3.1.2 条 配电装置室内，不应通过与配电装置无关的管道。 第 3.1.3 条 安装落地式电力配电箱时，宜使其底部高出地面。当安装在屋外时，应高出地面 0.2 米以上。 第 3.1.4 条 当高压及低压配电装置装设在同一房间时，应符合《工业与民用 10 千伏及以下 变电所设计规范》的有关规定。 第 3.1.5 条 配电装置室内通道的宽度，一般不小于下列数值： 一、当配电屏为单列布置时，屏前通道为 1.5 米； 二、当配电屏为双列布置时，屏前通道为 2 米； 三、屏后通道为 1 米，有困难时，可减小为 0.8 米。 第 3.1.6 条 配电装置室内裸导电部分与各部分的净距，应符合下列要求： 一、屏后通道内，裸导电部分的高度低于 2.3 米时，应加遮护，遮护后通道高度不应低于 1.9 米；遮护后的通道宽度应符合本规范第 3.1.5 条的要求。 二、跨越屏前通道的裸导电部分，其高度不应低于 2.5 米。 第 3.1.7 条 配电装置的长度大于 6 米时， 其屏后应设两个通向本室或其它房间的出口， 如两 个出口间的距离超过 15 米时尚应增加出口。 由同一配电装置室供给一级负荷电时， 母线分段处应有防火隔板或隔墙， 供给一级负荷 电的电缆不应通过同一电缆沟。 第 3.1.8 条 当裸导电部分用遮栏遮护时，遮栏与裸导电部分的净距应符合下列要求： 一、用网眼不大于 20×20 毫米的遮栏遮护时，不应小于 100 毫米； 二、用板状遮栏遮护时，不应小于 50 毫米。 第 3.1.9 条 安装在生产车间或公共场所内的配电装置，宜采用保护式配电装置。
《低压配电装置及线路设计规范》GBJ54-83
低压配电装置及线路设计规范GBJ 54-83主编部门：中华人民共和国机械工业部批准部门：中华人民共和国国家计划委员会试行日期：1984年6月1日第一章总则 (1)第二章电器和导体的选择 (1)第一节电器的选择 (1)第二节导体的选择 (2)第三章配电装置的布置 (3)第一节一般规定 (3)第二节对建筑物的要求 (4)第四章配电线路的保护 (4)第五章配电线路的敷设 (5)第一节绝缘导线布线 (5)第二节裸导体布线 (7)第三节插接式母线安装 (8)第四节电缆敷设 (8)第一章总则第1.0.1条低压配电装置及线路设计必须认真执行国家的技术经济政策，并应做到保障人身安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理。
第1.0.2条低压配电装置及线路的设计，应做到安装维护方便。
第1.0.3条低压配电装置及线路的设计，应节约有色金属，并应认真贯彻以铝代铜的技术政策。
第1.0.4条本规范适用于新建工程的1000伏以下的配电装置及线路设计。
第1.0.5条低压配电装置及线路设计，尚应符合现行的有关国家标准和规范的规定。
第二章电器和导体的选择第一节电器的选择第2.1.1条选择低压电器时，应符合下列要求：一、符合工作电压、电流、频率、准确等级和使用环境的要求；二、配电电器应尽量满足在短路条件下的动稳定和热稳定；三、断开短路电流用的电器，应尽量满足在短路条件下的通断能力。
第2.1.2条验算电器在短路时的通断能力，应采用短路电流的周期分量有效值，并应考虑电动机的反馈影响。
第2.1.3条 确定短路电流时所采用的计算接线方式，应为可能发生最大短路电流的正常接线方式。
同时，可只计及高压系统阻抗、变压器阻抗和低压线路阻抗，且考虑短路时低压侧短路电流不衰减。
第二节 导体的选择第2.2.1条 绝缘导体和电缆的型号，应按工作电压和使用环境等要求选择。
第2.2.2条 选择导体截面时，应符合下列要求：一、导体的允许载流量不应小于线路的负荷计算电流；二、从变压器低压侧母线至用电设备受电端的线路电压损失，一般不超过用电设备额定电压的5%；三、绝缘导线线芯的最小截面，应符合本规范第2.2.7条的规定。
浅谈关于低压配电线路的保护
浅谈关于低压配电线路的保护摘要：低压配电线路是配电系统的重要组成部分，是保证人身安全和电气设备安全的重要保护措施之一。
正确的选择直接影响到整个供电系统的可靠性和安全性。
根据配电系统和电气设备的不同，保护低压配电线路的方式也不同。
关键词：低压配电；线路；保护1 低压配电保护要求①配电线路的短路保护装置，应在短路电流与导线及导线连接处制作在热效应和机械效应造成危害之前切断电源；②要求选择性断开低压配电线路；③发生故障时，应迅速切断故障线路，避免扩大事故范围，减少故障屏障元件损坏程度；④在正常运行中，保持开度是可靠的，在出现故障时，不应由于自身缺陷引起拒绝行为；⑤具有足够的灵敏度，对保护范围内的故障应灵敏、正确做出反应；⑥作为短路电流开断的保护装置，应具有足够的开断能力。
⑦低压配电线路应满足动、热稳定要求，保护电器协调并选择适当的导线类型和截面。
2 关于低压配电线路常见故障原因分析2.1低压配电线路漏电漏电是我国低压配电系统中一种常见的电气故障，主要是指由于导线或支架材料陈旧或绝缘性能不足，导致导线与导线之间或导线与大地之间有电流通过的情况。
漏电极易引起电火花，产生大量热量，为电气火灾提供了火源，必须引起重视。
一般情况下，即使低压配电系统和线路正常运行，也会在一定程度上发生泄漏。
这是由于线路与线路之间以及线路与地面之间由于电线和电气设备的绝缘层而存在电容。
但这种泄漏很小，几乎不会损坏线路绝缘，也不会引起电火花等。
由于电线的绝缘部分容易受到外界因素的破坏，线路漏电的可能性会增加，使配电线路容易发生漏电故障。
另外，配电线路与地面之间存在一定的电容，在一定程度上影响线路的分布，进而导致线路漏电。
2.2短路故障短路故障也是电力系统运行中常见的故障之一。
由于设施陈旧，很难彻底消除设施的隐患。
特别是在更换期间，更容易引起线路跳闸等故障；对于相对开阔的区域，在设置低压线路时，极易引起雷击，此时配电线路未装避雷针或变压器避雷器，这就造成了电压线路问题频发；由于配电网的绝缘子压接困难，低值、零值的绝缘子工作状态较长，难以及时更新，绝缘子质量不合格，造成安全事故较多。
低压配电箱的选用方法及安全要求（三篇）
低压配电箱的选用方法及安全要求一、低压配电箱的概述低压配电箱是电力系统中最低一级控制和保护设施，是保障电力系统安全运行最基础的一个环节。
它与工人接触的机会很大，但由于其数量多、分布广，且多属低值品，往往被设备动力部门所忽视，从而使许多低压配电箱处于失控状态，导致了不安全因素的产生，增加了人身触电和电气火灾的危险性。
因此，对低压配电箱的安全选择与使用必须引起我们重视。
二、低压配电箱保护型式的选用低压配电箱保护型式应当根据所在工作场所的条件来选用。
（一）在相对湿度不超过75％，且无粉尘、无腐蚀性气体或蒸气、无易燃易爆物质的危险性较小场所，其低压配电箱可选用开启式的。
（二）在相对湿度接近100％的特别潮湿场所和有腐蚀性气体或蒸气的场所应选用保护型的。
（三）能产生大量粉尘的多尘场所，应选用防尘型配电箱。
（四）在有可燃液体和悬浮状、堆积状可燃粉尘或可燃纤维的H-1级、H-2级火灾危险场所，应选用防尘型的；在有固体可燃物质的H-3级火灾危险场所，可选保护型的。
（五）在爆炸危险场所的选用。
1、在有气体或蒸气爆炸性混合物的场所（1）在正常情况下能形成爆炸性混合物的Q-1级场所应选用隔爆型、防爆通风、充气型的低压配电箱。
（2）在正常情况下不能形成，而在不正常情况下能形成爆炸性混合物的Q-2级场所，可选用任意一种防爆型。
（3）在正常情况下不能形成，而在不正常情况下能形成爆炸性混合物但可能性较小的Q-3级场所，可选用密封型的。
2、在有粉尘或纤维爆炸性混合物的场所。
（1）在正常情况下能形成爆炸性混合物的G-1级场所，可选用任意一级隔爆型、防爆通风型、充气型的。
（2）在正常情况下不能形成而在不正常情况下才能形成爆炸性混合物的G-2级场所，可选用防尘型的。
三、低压配电箱保护装置及安装的基本安全要求低压配电箱除合理选用保护型式外，各电器元件及安装还必须符合《低压配电装置及线路设计规范》和《电气装置安装工程施工及验收规范》中有关的安全规定。
浅谈低压断路器及漏电保护器选择及使用
浅谈低压断路器及漏电保护器选择及使用摘要：在电气行业中，一些断路器及漏电保护器的设计、制造者与他的用户之间由于沟通、交流不够，致使电气产品的用户在选择低压断路器及漏电保护器上存在些盲区。
通过对当前电气市场的广泛调研，并结合电器用户的使用经验，浅谈低压断路器及漏电保护器的选择及使用关键词：断路器；漏电保护器；选择；使用1不同的负载选用不同类型的断路器常见的负载有配电线路、电动机和办公用与类似办公用三大类。
以此相对应的便有配电、电动机和办公用等的过电流保护断路器，这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的，下面分别加以分析：1.1对配电型断路器而言，它有A类和B类之分：A类为非选择型，B类为选择型。
所谓选择型是指断路器具有过载长延时、短路短延时特性，而非选择型断路器仅有过载长延时、短路瞬时的二段保护。
当线路短路时，只有靠近该点的断路器动作，而上方位的断路器不应该动作，这就是选择性保护。
要达到选择性保护的要求，上一级的断路器应选用具有三段保护的B型断路器。
考虑到配电线路内有电动机群，由于电动机仅是其负载的一部分，且一群电动机不会同时起动，故选择断路器时可只考虑线路额定电流。
1.2对于直接保护电动机的电动机保护型断路器，它只要有过载长延时和短路瞬时的二段保护性能就够了，也就是说必须躲过电动机的启动峰值电流就可以了，其它特性选择与配电线路相似。
1.3办公用和类似场所的保护，也分A类断路器和B类断路器，A类断路器的过载脱扣特性为：瞬时脱扣器的脱扣电流在3倍至50倍额定工作电流这个范围。
B类断路器的短路短延时特性为：短延时时间为0至0.3s可调或短延时时间0.1、0.2、0.3和0.4s可调。
配电、电动机和办公用等的过电流保护断路器，因保护对象的承受过载电流的特点、特性不同，因此，选用的断路器的保护特性也是不同的。
2选择不同类型短路分断能力的断路器来适应不同的线路预期短路电流断路器的选用原则是：断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。