摘要:在配电线路设计中,应严格执行《低压配电设计规范》(GB50054—95)的各项规定,包括加强绝缘,妥善接地,做好等电位联结,做好配电线路保护,正确整定保护电器各项参数,具有重要意义。
关键词:低压配电;特点;线路保护
1低压配电线路保护要求
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。
2低压配电线路保护特点
2.1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。
2.2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%。
2.3低压配电线路的原理
在国标GB50054-2011《低压配电设计规范》中,明确的规定了电路的几种故障的保护要求,因此,可以根据国标GB50054-2011《低压配电设计规范》来作为低压配电线路的保护依据。然而,如何合理地选择保护电器的类型,并正确的整定技术参数,就成为了设计师的重要任务。低压保护电器包括低压断路器和低压熔断器两大类,断路器的选择性分类,又包括“非选择性的断路器”(具有反时限和瞬时动作两个过电流脱扣器)和“选择型的断路器”(另外还有短延时定时限过电流脱扣器)两大类,由此看出,他们在选择特性上有很大差异。
3、低压配电线路对保护应注意以下事项
3.1能够自动切断故障回路
当出现短路故障时,可以依靠保护电器来自动切断;当出现过负载故障时,可以依靠保护电器的自动切断及发出的报警;还有一种保护是接地故障的保护,保护电器会在规定时间内切断。短路故障和过负载故障属于过电流保护,是为了防止损坏导线,避免产生不必要的火灾。其原理是可以很好的防止导体引起过热,在达到规定的最终温度前将电路切断。而接地故障的保护可以起到防止电线过热和间接接触电击保护的作用,当然,间接接触电击的防护不止自动切断电源这一种方法,但是,这却是最常用并且最有效的方式。
3.2选择性的切断电路
为了使非故障电路能够继续对设备进行连续供电,以确保缩小停电的“受灾区”,因此,要在靠近故障点安放保护电器,并在发生故障时,使其动作,而以上各级的保护电器则仍然需要继续正常运行。
4、解决保护电器的选型和整定的两对矛盾
(1)首先,设备起动时的保护电器不动作决定了熔断器的熔体额定电流,或断路器的瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流等的保护电器整定电流不会太小,尤其是大功率、可以直接启动的笼式电动机;故障时一定动作决定了该值不能过大,尤其是距配电变压器较远的线路。
(2)其次,故障时的保护电器应在规定的时间内及时切断要求切断速度要很快,然而,上级保护有选择性的切断,由于为了留有下级保护电器动作的延时,因此不能太快,经常可以选用的是上级采取熔断器或者选择型断路器等电器。
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5、配电设计有待攻克的难题
(1)现今社会,很多配电设计都会选择高等级的非选择型断路器,这非常的不明智,因为,这样很容易引起由于末端发生比较高的电流,而导致一级乃至多级的断路器非选择性的断电,而且,当线路的电流非常低时,更不应该选用的高配置的选择型断路器。这些都是是配电设计可以加以改进的地方。
(2)还有,使用参数整定错误的选择型断路器,也是配电设计有待攻克的难题,这样,很容易破坏选择性动作。
6、攻克难题的方案
(1)首先,电流偏高的馈线首端应该采用选择性断路器,可以通过短延时过电流脱扣器电流Iset2应该大于或等于下级最高的断路器的瞬时或者短延时过电流脱扣器电流的1.2倍到1.3倍,并且最好可以保证其延时时间大于或等于0.3秒到0.4秒,来进行整定;或者通过提高瞬时过电流脱扣器的电流的办法,来进行整定。
(2)其次,最好将选择性与安全性较好、具有较强安全切断故障电流能力的、以及维修便利的熔断器作为中间级保护电器的选择,而且,其上级与下级的熔体电流的比值应该大于或等于其过电流选择比值。
(3)还要注意的是,在符合出现接地故障后能够在规定时间之内断开电路的条件下,也可以选用非选择型断路器或者熔断器,末端回路的保护电器并无选择性的具体规定,但应注意的是,必须符合特定的前提。
(4)最后,要开拓与研发新型断路器,使其具备选择性特性,以得到飞跃性的进步与发展。首先,研发新型断路器能够做到将瞬时脱扣更改为具备毫秒级的延时,当然,要使其具备这一特点,则需要对常规断路器的瞬时过电流脱扣器实施进行适当的改进;其次,开拓新型断路器,能够做到使断路器壳架的额定电流与分断能力允许在一定的范围之间,更大程度上的符合普通配电线路的要求;最后,研发新型断路器,可以朝着采用高质量并且价格低廉的方向去开拓,这样,会更加提高了工业生产的普遍性,使研发人员和使用者都能够更加满意。
7、低压配电线路的保护配合
7.1上级和下级均为熔断器
首先来介绍上级和下级均为熔断器的选择性配合。熔断器间的选择性主要在于产品自身得到保障,其在国家标准中有具体的要求与规定。比如,串联熔断体的过电流选择的比值大于或等于1.6,就能够满足标准中要求额定电流大于或等于16安的熔断体的要求。
7.2上级使用熔断器,下级使用非选择型断路器
利用上级使用熔断器,下级使用非选择型断路器的选择性配合,也能够很好的保护电路。由于熔断器反时限的特点和断路器长延时的脱扣器间反时限特点,它们能够很好地配合,并且在整定电流值达标的情况下,有优良的选择性动作,同时,这要保证熔断体的额定电流在Ir比断路器的长延时脱扣器整定电流超过载比配合比值高于3。但是也要注意,当事故电流比断路器瞬时脱扣器的整定电流Izd3,也会有下级脱扣,上级熔断器不会熔断的危险。
7.3上级是非选择性断路器,下级是熔断器
再来说说上级是非选择性断路器,下级是熔断器的选择性配合的这种配合方式。经过多次实验表明,这种配合方式,具备部分选择性,但是相对总体而言并无选择性,所以,为了安全着想,不应该采用这种方法。
7.4上级是选择性断路器,下级是熔断器
上级是选择性断路器,下级是熔断器的选择性配合,也可以起到保护电路的作用。因为,在能够保证整定无误的情况下,上级断路器具备短延时作用,一般可以完成选择性动作,不但短延时脱扣整定电流Izd2以及延时时间应该适宜,而且应该准确整定hd34
结束语
新形势下,要做好低压配电线路的保护工作,需要全面、准确理解《低压配电设计规范》中的各项要求,特别是低压配电线路保护方面的要求。与此同时,在充分理解的基础下,需要合理选择低压保护电器类型、正确整定各个参数等。只有全面、完整、系统、有序地执行《低压配电设计规范》中的各项规定,才能确保低压配电线路的安全、稳定、可靠地运行。
参考文献
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[2]张维杰.低压配电线路保护的选择[J].科技信息,2010
[3]于洪国.低压配电系统简介[J].山东农机化,2010
论文作者:肖颍涛1,陈韬1,周晓云1,卜婷婷1,田铭忠2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
标签:断路器论文; 选择性论文; 电流论文; 故障论文; 熔断器论文; 线路论文; 低压配电论文; 《电力设备》2017年第25期论文;