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摘要：针对目前最常用的低压配电线路保护电器（断路器、熔断器），详细地分析了两者以各种配合方式实现选择性保护的能力，并阐明了实现选择性要求的保护电流及时间整定方法，指出各种配合方案的适用配电系统。
关键词：低压配电线路；保护电器；断路器；熔断器；短路
低压配电线路保护电器的选择性是指在配电线路发生故障（如过负荷、短路等）时，所装设的保护电器在保证可靠地切断故障回路前提下，尽可能减小断电线路，避免不必要的停电。目前常用的低压配电线路保护电器主要是熔断器、非选择型断路器及选择型断路器。
1熔断器与熔断器间的保护配合
国家标准GB13539.1—2008《低压熔断器第1部：基本要求》明确规定：额定电流16A及以上的串联熔断器熔体的电流选择比为1.6∶1。也就是说，上级熔断器熔体电流不小于下级熔断器熔体电流的1.6倍，即具有选择性。实际上，熔断器产品的熔体额定电流值就是近似按此比例，因此上下级间均具有选择性。因熔断器操作不便，不适合非专业人士使用，此种方案不推荐大量使用。
2保护电器选择性配合技术的基本概念
在配电回路中，串联的上下级两个或更多个过电流保护电器动作特性的配合，应使在一定的范围内出现过电流时，而其它保护电器不动作、距故障点最近的保护电器动作。
2.1完全选择性
在过电流保护装置串联的情况下，负载侧发生短路，无论短路电流多大，仅负载侧保护装置动作而不导致电源侧保护装置动作，保护装置之间的这种配合称为完全选择性。
2.2局部选择性
在两台过电流保护装置串联的情况下，在规定的过电流范围内，负载侧保护装置动作，而不导致电源侧保护装置动作，保护装置之间的这种配合称为局部选择性
3熔断器与非选择型断路器间的保护配合
1）低压配电线路发生过负荷故障时，要求上级熔断器时间-电流曲线与下级断路器长延时脱扣器反时限特性曲线不相交，且熔断体的额定电流值比断路器长延时脱扣器整定电流值大一定数值，即相同时间-电流坐标系下，上级熔断器时间-电流曲线位于下级断路器长延时脱扣器反时限特性曲线上方，则可满足上下级间选择性保护要求。2）低压配电线路发生短路故障时，要求熔断器时间-电流特性曲线上对应于被保护线路短路电流值的熔断时间比断路器瞬时脱扣器的动作时间大一定数值（0.1s以上），则下级断路器瞬时脱扣，上级熔断器延时熔断，确保上下级间选择性保护要求。此种方案多用于小型配电点干线与支线间的配合。
4非选择型断路器与熔断器间的保护配合
1）低压配电线路发生过负荷故障时，要求上级断路器长延时脱扣器反时限特性曲线与下级熔断器时间-电流曲线不相交，且断路器长延时脱扣器整定电流值比熔断体的额定电流值大一定数值，即相同时间-电流坐标系下，上级断路器反时限特性曲线位于熔断体时间-电流曲线上方，则可满足上下级间选择性保护要求。2）低压配电线路发生短路故障时，如果短路故障电流大于上级断路器的瞬时脱扣器整定电流，上级断路器瞬时分断，此时线路保护没有选择性；若短路故障电流小于上级断路器的瞬时脱扣器整定电流，下级熔断器先熔断，具有部分选择性。此种方案仅可用于无选择性断电要求的场合，不推荐使用。
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5选择型断路器与熔断器间的保护配合
1）低压配电线路发生过负荷故障时，要求上级断路器长延时脱扣器反时限特性曲线与下级熔断器时间-电流曲线不相交，且断路器长延时脱扣器整定电流值比熔断体的额定电流值大一定数值，即相同时间-电流坐标系下，上级断路器长延时脱扣器反时限特性曲线位于熔断体曲线上方，则可满足上下级间选择性保护要求。这一点同非选择型断路器与熔断器间的保护配合完全一致。2）低压配电线路发生短路故障时，由于上级选择型断路器具有短延时功能，可以实现选择性动作。要求必须整定正确，包括断路器短延时脱扣器整定电流、延时时间及其瞬时脱扣器整定电流。3）下级熔断器熔体额定电流不宜太大；上级选择型断路器短延时脱扣器整定电流不宜太小，在满足动作灵敏性要求前提下，宜整定大些（宜不小于下级熔断体额定电流的1.2～1.5倍）；上级选择型断路器瞬时脱扣器整定电流在满足动作灵敏性条件下，应尽量整定得大一些，避免破坏选择性。此种方案可用于上、下级配电点间出线与进线保护间的配合。5非选择型断路器与非选择型断器间的保护配合1）低压配电线路发生过负荷故障时，要求上、下两级断路器长延时脱扣器反时限特性曲线不相交，且上级断路器长延时脱扣器整定电流值比下级断路器长延时脱扣器整定电流值大一定数值，即同时间-电流坐标系下，上级断路器长延时脱扣器反时限特性曲线位于下级断路器长延时脱扣器反时限特性曲线上方，则可满足上下级间选择性保护要求。2）低压配电线路发生短路故障时，在不考虑可靠系数前提下，当故障电流小于下级断路器瞬时脱扣器整定值时，上、下级断路器均不能瞬时动作，不符合保护灵敏性要求；当故障电流大于下级断路器瞬时脱扣器整定值而小于上级断路器瞬时脱扣器整定值时，下级断路器动作，上级断路器不动作，具有选择性；当故障电流大于上级断路器瞬时脱扣器整定值时，上、下级断路器均动作，无选择性。此种方案配合不能保证选择性，不推荐使用。
6选择型断路器与非选择型断器间的保护配合
1）低压配电线路发生过负荷故障时，要求上、下两级断路器长延时脱扣器反时限特性曲线不相交，且上级断路器长延时脱扣器整定电流值比下级断路器长延时脱扣器整定电流值大一定数值，即相同时间-电流坐标系下，上级断路器长延时脱扣器反时限特性曲线位于下级断路器长延时脱扣器反时限特性曲线上方，则可满足上下级间选择性保护要求。这一点同非选择型断路器与非选择型断路器间的保护配合完全一致。2）低压配电线路发生短路故障时，上级选择型断路器具有短延时功能，因此应该具有良好的选择性，但必须正确整定各项参数，主要是上级选择型断路器短延时脱扣器整定电流及其瞬时脱扣器整定电流。第一，上级断路器短延时脱扣器整定电流值不小于下级断路器瞬时脱扣器整定电流值的1.2倍（1.2是可靠系数，考虑脱扣器动作误差的需要）。如果上级断路器短延时脱扣器整定电流值小于下级断路器瞬时脱扣器整定电流值，下级断路器不能瞬时动作，而上级断路器经短延时动作，破坏了保护的选择性。第二，短延时的时间没有特别的要求。第三，上级断路器瞬时脱扣器整定电流值应在满足动作灵敏性条件下，尽量整定大一些，避免出现很大故障电流时上、下级断路器均瞬时动作，破坏保护选择性。此种方案多用于变电所低压侧、较大型配电点干线与支线间的保护配合。
7结语
要确保低压配电线路保护电器的选择性，需要求配电系统设计合理，线路故障电流（过负荷电流、短路电流等）计算准确，线路保护电器上下级选型恰当且各级保护电气动作电流及动作时间整定正确。
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论文作者:秦浩
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/3
标签：断路器论文; 电流论文; 选择性论文; 熔断器论文; 上级论文; 下级论文; 动作论文; 《建筑模拟》2018年第25期论文;