浅析低压配电线路的保护

浅析低压配电线路的保护
摘要：近年来，随着低压配电线路的快速发展，它已深入到企业和千家万户。

如果低压配电线路设计、施工不当，将直接导致电气设备运行过程中发生火灾或
人身触电，从而严重危及人身安全。

本文介绍了低压配电线路保护要求，低压配
电线路保护特点和电线路保护的选择性，详细阐述了低压配电线路保护对策，对
保障低压配电线的安全、稳定、可靠地运行有一定的指导意义。

关键词：低压；配电线路；保护措施
1 前言
根据低压配电设计的规定，配电线路应该进行短路保护、过负载保护、接地
故障保护的装设，除去特别规定的情况，每段配电线路都要满足三项保护的要求。

针对单想接地保护环节，规定还明确说明，为进行人身和带电体直接接触以及间
接接触的保护，在当今用电的水平不断提高的环境下，进行上述保护必须有保证。

上下级保护电气在动作上要有选择性，但上级保护电气不动作，在故障时切断故
障线路即可，以缩小停电的范围。

当电路发生故障，保护电气应当能够在规定的
时间内动作，而当正常工作于用电设备启动之时，保护电气应均不动作。

文章对
当前配电设计存在的问题，以及低压配电线路保护对策进行浅述。

2 当前配电设计存在的问题
其一，绝大部分设计存在的不科学之处在于，选择的是高等级的非选择型断
路器，末端一旦出现比较高的事故电流，极易造成多级或者一级断路器的非选择
性断电。

其二，选择型的断路器使用泛滥，那些几十、上百安的低电流线路，也
采取了十分昂贵的高价选择型断路器。

其三，采用的选择型断路器的参数整定存
在错误，例如上级的瞬时过电流脱扣器的额定电流太低，容易导致选择性动作的
损坏。

3 低压配电线路保护要求
低压配电线路的保护要求主要有以下三个方面：（1）当低压配电电路发生
故障时，能自动切断故障电路。

常见的低压配电电路故障主要有：短路故障、过
负载、接地故障。

其中，短路故障和过负载属于过电流保护的范畴，目的是防止
导体过热，在达到规定的温升之前自动切断电路，从而避免危险的发生。

（2）
要有选择性切断电路。

当低压配电线路发生故障时，要求靠近故障点附近的保护
电器迅速动作，而以上各级保护电器不应动作，来保证非故障电路的连续供电，
从而最大限度的缩小因故障而造成的停电范围。

（3）由《低压配电设计规范》
中的基本要求可知，正常运行时保护电器不动作。

4 低压配电线路保护特点
4.1 低压配电线路特点
低压配电线路分为主干线、分干线和末端线路三种。

主干线是从变电所低压
配电屏引出的馈电线。

末端线路是直接连接用电设备，当线路发生短路或接地故
障时，要求瞬时切断电路，无选择性要求。

4.2 低压配电线路故障特点
短路和接地故障大多发生在末端回路，大约占到90%以上，特别是插座回路
更是如此，因为是插头、插座和移动电器及其导线和接头等较容易出现故障。

就
故障类型而言，接地故障多，相间短路少，前者约占80%-90%。

5 低压配电线路的保护措施
5.1 短路保护
低压配电线路装设短路保护，应在短路电流对被保护对象产生的热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流。

在民用建筑的低压配电系统中，大多数的短路保护，可以采用断路器来实现。

我们一般用断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力和短时耐受。

电流三个指标来表示其分断能力；在某些场合，我们希望一台断路器在分断线路最大的短路电流后不维护还可以继续承载额定电流，那么，我们可以按断路器的运行分断能力不小于线路的预期最大短路电流的条件来选择断路器。

否则，可以按断路器的极限分断能力来选择断路器。

从短路发生到短路保护电器动作并分断短路电流需要一定的时间，一般要求配电系统在承受这段时间的短路电流后不会被破坏，这就必须对配电系统中的各种电器、导体及相关连接件进行热稳定的校验；绝缘导体的热稳定校验应符合《低压配电设计规范》第4.2.2条规定。

在设计中，应特别注意那些距离供电变压器较近，计算负荷较小的线路，往往按计算电流选择的导线截面是无法满足热稳定要求。

5.2 过负载保护
低压配电线路装设过负载保护，应在过负载电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害前切断负载电流。

过负荷保护电器的动作特性应同时满足以下两个条件：
（1）IB≤In≤IZ
（2）I2≤1.45IZ
式中：IB被保护线路计算电流；
In保护电器的额定电流（对于可调的保护电器，额定电流In是给定的整定电流）；
IZ被保护导体的允许持续载流量；
I2保证保护电器在约定时间内可靠动作的电流。

对于突然断电会导致比因骸负荷而造成的损失更大的配电线路，不应装设切断电路的过负荷保护电器（如消防水泵的配电线路等），但应装设过负荷报警电器。

还有对于多个低压断路器同时装入密闭箱体内的过负荷保护，应根据环境温度、散热条件及断路器的数量、特性等因素考虑降容使用。

另外，过负荷保护电器的整定电流应躲过正常的短时尖峰负荷电流（如用电设备启动电流）。

5.3 接地故障保护
低压配电线路装设接地故障保护应能防止人身间接电击以及电气火灾、线路损坏等事故。

接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地形式（TN、TT、IT 系统），移动式、手握式或固定式电气设备的使用情况，以及电气回路中导体截面等因素的确定。

接地故障是指相线对地或与地有联系的导电体之间的短路，它包括相线与大地、PE线、PEN线、配电和用电设备的金属外壳、敷线管槽、建筑物金属构件、采暖和通风等管道等之间的短路。

接地故障是短路的一种，自然需要及时切断电路以保证线路短路时的热稳定，不仅如此，若未切断电路，它还具有更大的危害性，当发生接地短路时在接地故障持续的时间内，与它有关联的电气设备和管道的外霹可导电部分对地和装置外的可导电部分间存在故障电压，此电压可使人身遭受电击，也可因对地的电弧或火花引起火灾或爆炸，造成严重生命财产损失。

6 结语
低压配电线路应用广泛，遍布农业、工业、服务业的方方面面，深入到千家万户当中。

低压配电线路的接触人员因而也十分之多，不仅包含有专业的人员，
众多非专业人士的普通百姓也都触及，这使得线路发生故障的概率大增。

如果存在设计和施工不当的情况，容易导致线路损坏，或者人身触电，甚至引发电气火灾。

因而，应当加大对于配电线路保护的力度，严格依据《低压配电设计规范》的各项规定要求，确保故障发生时能够依据要求切断电源，保证安全。

同时，还可兼顾其他，加强绝缘，并妥善的接地，做好等电位联结等工作。

参考文献：
[1] 张维杰.低压配电线路保护的选择[J].科技信息.2010
[2] 蒋建平浅谈低压配电线路检修《中国高新技术企业》 2010年07期。