对低压配电保护技术的论述

任彦强　张海东

【摘 要】低压配电保护技术是电气设备中的重要组成部分，一旦出现技术问题则会影响到整个电气设备的运行状况，甚至会引起火灾或者是触电等事故。所以，在今后的发展过程中一定要运用科学、合理的方法提高低压配电保护技术。本文作者对低压配电保护技术进行了详细的分析与总结，并提出了相应的方案。

【关键词】低压配电；保护技术；电气设备；电气灵敏度

1.配电线路保护的选择性

配电线路保护的选择性是指在配电网络中某一点发生过电流故障时，配电保护电器按预先规定动作的次序有选择性地动作，不允许越级动作，把事故停电限制在最小范围内。根据《规范》要求，配电线路采用的上下级保护电器动作应具有选择性，各级之间应能协调配合。目前采用的保护电器主要有两种：断路器和熔断器。而前者从保护特性的角度又可以分为选择型断路器和非选择型断路器。

1.1配电线路对保护电器的要求

配电线路对保护电器的要求很高，必须要对其进行详细的分析与总结，才能进行保护电气的安装。一般情况下，配电线路主要由放射式以及树干式两种。除此之外还可以将这两种进行混合。根据保护电器在配电线路中的位置以及重要性，可以将其分为三级，每一级的要求都是不同的，具体内容为：

第一、低压主开关柜内保护电器。

低压主开关柜内保护电器应把供电的可靠性放在首要位置，以确保连续供电。由于低压保护电器接近电力变压器，主配出母线的容量特别大，因此要求它既应与电力变压器一次侧的高压熔断器的保护特性配合，又应与下级保护电器尽可能实现全选择性保护配合。

第二、一般配电开关柜内保护电器。

一般配电柜是电网的中间层部分，配电柜中低压保护电器主要任务是尽快切断和限制短路电流及在系统设备和线路上产生的机械应力和热应力，尽快隔离出故障的馈线和设备，保证非故障线路持续供电。

第三、终端配电箱内保护电器。

终端配电箱直接连接用电设备，短路或接地故障时要求尽快甚至瞬时切断电路，无选择性要求。终端配电箱内的低压保护电器应设短路和接地故障保护，而线路末端则不必设短路保护，而是根据所接用电设备需要装设控制电器（如接触器）或用电设备的过载保护电器（如热继电器）。

1.2低压保护电器的级间选择性配合技术

在对低压保护电气的级间选择性配合进行选择的过程中，首先要充分了解低压保护电器的特性，这样才能够结合实际情况进行分析，并选择出适合的保护电气；其次，就是要对保护电气的动作电流、时间以及额定电流进行整定，这样才能够在线路出现故障之后将停电范围缩小。在选择的过程中具体包括以下几种情况：

第一、上下级均为熔断器的选择性配合。

第二、上级为熔断器，下级为非选择型断路器。

第三、上级为非选择型断路器，下级为熔断器。

第四、上下级均为非选择型断路器的选择性配合。

第五、上级为选择型断路器，下级为熔断器。

第六、上级为选择型断路器，下级为断路器。

第七、上级为带接地故障保护的断路器。

低压保护电器的级间选择性配合主要包括上述七种，所以在进行选择的过程中一定要结合实际情况，采用科学、合理的方法进行选择性配合，以提高其安全性与可靠性。

2.低压保护电器的灵敏度

低压保护电器的灵敏度是指保护电器在系统最小运行方式下，在其保护范围内发生最轻微的短路故障时能可靠动作。它直接决定了低压保护电器动作的可靠性，是反映配电线路安全措施有效性的重要指标。低压保护电气的灵敏度主要包括熔断器的灵敏度以及断路器的灵敏度两方面，而提高保护电气灵敏度的措施主要有以下几点，具体内容为：

第一、保护电器的额定电流或整定电流值在大于线路计算电流（或要求的倍数）和能躲过短时过载电流的条件下尽量选小。

第二、尽量加大断路器保护的线路末端在系统最小运行方式下的单相短路电流，即降低线路的相线和中性线。

第三、采用低压断路器时选用带短延时保护的低压断路器。

第四、若带短延时保护的低压断路器灵敏度不能满足《规范》要求时，应采用零序电流保护或剩余电流动作保护。

3.线路保护的选择性与保护电器的灵敏度之间的关系

确保低压保护电器动作的选择性和提高保护电器的灵敏度是有矛盾的。在设计过程中只有正确整定参数，才可能做到两者兼顾。而对于最末一级线路的保护，在符合其它条件下选择性应尽量选低些以利于提高灵敏度，同时也有利于上级保护的选择性。若考虑技术经济的合理性出现了难以两者兼顾的情况，则应权衡利弊，有所取舍。例如在火灾爆炸危险环境和有触电危险的场所，应着重于提高保护电器的灵敏度，而对触电危险性不大而对供电可靠性有较高要求的场所，则应着重考虑线路保护的选择性。

4.低压保护电器选型方案

4.1低压保护电器应用现状

随着科学技术水平的不断发展与进步，传统以熔断器作为低压保护电器的方式存在种种不足，已经不适应社会的发展需求，只有少数旧小区以及生产装置在应用。目前，一些新小区以及生产装置中普遍应用的低压配电保护电气为低压断路器，这主要是因为其不仅可以遥控合闸、带电负载断开，而且还具有很多的保护功能，能够有效提高其安全性。

4.2配电线路故障特点

根据《规范》要求，配电线路应装设短路保护、过负载保护和接地故障保护。对于配电线路来说，主要故障为接地故障，约占所有配电线路故障的80～90%。而短路和接地故障发生在末端回路多，大约占至90%以上，特别是插座回路更是如此，因为插头、插座和移动电器及其导线和接头等较容易出现故障。对于电动机等用电设备来说，通常是过载多，短路故障较少，而过载通常用热继电器或电动机保护器保护，不会使终端配电箱内保护电器动作。

4.3低压保护电器选择

根据配电线路的故障特点和低压保护电器的级间选择性的配合情况，依照“技术先进，经济合理”的原则，对保护电器的选型方案建议如下：

第一、低压主开关柜内保护电器应选用选择型断路器。

第二、终端配电箱内保护电器通常选用非选择型断路器或漏电断路器，以提高保护电器灵敏度。

第三、对于一般设备，一般配电柜内保护电器宜选用熔断器，因为熔断器限流特性好，价格便宜，易满足选择性要求。但供电用电设备不多，且偶然停电影响不太大时，也可选用非选择型断路器。

第四、对于重要设备，各级均宜选用智能型断路器并采用ZSI技术确保级间选择性的配合，提高供电可靠性。

5.结束语

综上所述，随着我国工业化进程的不断推进，各类低压配电保护装置得到了广泛应用。可是人们却忽视了保护技术的不断改革与创新，传统的低压配电保护技术已经不适应社会的发展需求，给我们的工作与生活带来了一定的安全隐患。所以，在今后的发展过程中一定要积极探索更加安全、环保、可靠的低压配电保护技术。

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