工厂供电系统低压配电保护电器的选择

郇晓彤

【摘要】低压配电保护器作为主要设备，为工厂电网的正常运行提供支持。在实际运行过程中，各种工况对低压配电保护器的影响不可避免。为了保证供电过程的安全可靠，对于保护电器的选择必须采取科学的措施以促进电网的正常运行。

【关键词】低压配电系统;故障防护;选择保护电器【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

1、低压配电系统中保护电器的类型及选择

1.1低压配电系统中保护电器的主要类型

1.1.1熔断器

熔断器是低压配电系统中使用率最高的电气设备，可以为低压配电系统的安全保护提供坚实的保障，现阶段，熔断器对于电网保护及用电设备保护有着不可替代的优势。因为低压熔断器一般都处在电气设备的电器回路环境中，所以当电气设备发生故障情况时，其能够在第一时间内切断电路，以免出现故障蔓延的重大事故，给人们的生命财产带来不必要的损失。

1.1.2断路器

断路器是低压配电系统中的一种开关设备，可以进行过压电流、分段正常负荷电流及过负荷电流的传输工作，主要借助分断短路电流来确保电气设备的运行质量，使其安全性及稳定性都能获得进一步提升。一般情况下，断路器设备可分为开启式和塑壳式两种类型，其中开启式断路器具备安装简便、检验效果极佳的优势，可在气压较大的环境中应用。而塑壳式断路器则对断路器自身有着明显的保护作用，只需利用模压材料制成的外壳就可以实现良好的保护功效，其应用环境必须在特定的电力系统环境中才能正常使用。

1.2低压配电系统中保护电器的选择

低压配电系统中，保护电器的选择是一项严谨而又科学的工作，必须根据低压配电系统的故障特点来进行，也可以结合以下几方面原则来选择：其一，选择低压主开关柜内的低压保护电器时，应尽量选用选择型的断路器，因为选择型断路器可为整体电路提供多种保障渠道，对于配电系统中保护电器的应用有着十分重要的保护作用。其二，在任何电气设备中，其配电柜内的保护电器都应具备高效的限流性，并要保持最低的投入成本，这样当供电设备少且发生停电的情况下，保护电器依然可以维持人们的正常供电需求，从而体现非选择型断路器的时效性和经济性。

2、低压配电系统中保护电器的应用现状

應用相关的电器保护对工厂低压配电系统的安全性提高具有重要意义。在低压配电线路发生故障时，相应的保护电器能提供强有力的保护，从根本上防止故障的发生和传播。目前，在低压保护电器的应用中，很多工厂采用具有电力系统保护和控制的智能远动合闸断路器作为主保护电器，并选择低压主开关柜和终端用电设备的接线方式，充分保证各级断路器的正常运行。但这种保护在运行时会涉及到各种配电设备和长距离敷设线路，会增加工厂的运行成本。另外，在配电网中，故障因素大多存在于终端电路或插座电路中，而保护电器的故障因素则是过载引起的安全事故，基本不会对终端配电箱内的保护电器造成影响。

3、低压配电系统中保护电器的具体应用要点

3.1短路故障的保护要点

在配电网络发生短路故障时，技术人员需要第一时间切断故障线路。确保故障线路在线路允许极限温度内切断，以免给工人造成不必要的安全事故。此外，在实际短路过程中，工作人员应特别注意安全防护要点，并遵循以下原则。一是故障线路的热稳定性试验应满足科学的保护标准，即绝缘导体芯的截面积、预期短路电流、电流工作温度和动作持续时间应满足相应的工作参数。二是由于熔体的反应时间较长，熔体电流的参考参数应根据导体的截面积和敷设线路的方向来确定，以保证短路故障时的电气保护质量。此外，在断路器的使用过程中，短路保护应采用二次计时和二次延时两种方式，从根本上提高低压保护电器的使用效果。

3.2接地故障的保护要点

接地故障保护可以主要通过TN接地系统或在以下条件下顺利进行：一是接地电路的阻抗和电流小于相线相对的低标准电压。二是通过延迟释放整定电流，选择符合接地故障要求的断路器;在TN-C、TN-S等接地系统中尽量采用零序电流保护，TN-S接地系统设置剩余电流保护。

3.3线路故障的保护要点

低压配电系统发生线路故障时，必须保证系统的可靠性，保护工作应尽可能在最小范围内进行。因此，需要结合科学合理的配电网设计方案，选择合适的保护方式，使线路保障数据的计算达到一定的准确性和严密性。此外，还应选择相应的保护电器，使其额定电流、动作时间和动作电流均满足线路保护的基准要求。

3.4配电线路的保护要点

对于配电线路，由于每条线路都具有精密的保护装置，因此在低压配电系统中必须设置保护装置。首先，在设计过程中，每一条线都要从上到下进行调整和改进。其次，通过过载保护、接地故障保护、短路保护等技术手段，制定合理的线路设计方案，提高工厂配电线路的保护质量。

4、保护电器的选择要求

4.1短路保护和保护电器的选择

工厂用电设备多，线路复杂，很多线路使用时间长，甚至老化，容易发生短路事故。据不完全统计，短路故障是工厂电力安全的重要组成部分。因此，工厂必须彻底清洁所有电线、电器、开关等。清理各种旧线路，查找短路原因，制定相应的保护措施。短路故障的主要原因是各种供电线路绝缘老化和一段时间内电流过载。频繁的短路事故不仅影响电气设备，还会造成线路火灾等危险情况。长期短路，热效应积累，容易起火。短路时，保护电器起着关键作用，可以第一时间切断短路电流，将可能发生的危险降到最低。因此，在选择防护用品时，必须满足以下条件：（1）具有较强的破断能力。供电线路一旦发生故障，保护电器需要充分利用其断电能力，在最短时间内做出保护响应，并断开短路电流，避免短路故障对其他正常供电线路的影响。需要将短路电流控制在可控范围内，对电气设备进行保护，使电气设备的基本性能达到保护的目的。（2）及时切断。每个导体都有自己特定的温度极限。如果短时间内超过极限温度，很容易对导线造成不同程度的损伤。短路时，理论上温度会急剧上升，这就要求保护电器及时识别超高温现象，做出快速判断，并在温度达到临界极限时及时进行保护，避免各种故障的发生。

4.2接地故障保护及保护电器的选择

除短路外，接地装置对配电系统的安全也至关重要。工厂实际生产过程中产生的多余电力可以送至地面，保证工人的安全，大大减少火灾发生的可能性，保证工厂的经济效益。所以，为了保证接地工作的质量，尽可能避免误操作，就必须选择一种接地装置，使其最大限度地发挥其作用，有效地满足低压配电保护电器安全运行的实际需要。配电网系统一般说来，工厂供电系统中低压配电设备在选择保护电器时，应根据工厂的实际情况来确定保护电器的种类，最适当的保护电器能最大限度地发挥作用，保证电力系统的正常运行选择，维持安全可靠的运行状态。

4.3过负载电流的保护及保护电器的选择

顾名思义，过载是指电流超过导体或电器的基本负载。过载会导致导体温度在短时间内急剧上升，超过临界值。如果温度上升过快或超过临界值，容易对设备本身造成损坏，绝缘和电气接口最容易损坏。过载保护装置在高温对电气设备造成严重损坏之前切断过载电流。研究表明，在电力系统突发故障时，对电器的损害是非常大的，往往大于负荷造成的损害。这时，很大程度上就要靠保护装置来发挥作用。

4.4工厂供电系统配电线路的选择

在低压配电系统中，每条线路都需要配备保护电器。因此，在安装设计过程中，需要从上到下逐行检查调整。主要有三种保护方式：过载保护、短路保护和接收保护。配电网本身具有保护功能，当配电网发生电流故障时，应根据原设定的相关动作选择配电保护器，避免越权动作，最大限度地减小事故造成的断电范围，有效保证线路与质检部门的良好配合。配电网可分为两种类型：放射型与树干型。根据配电网的实际情况和重要性，低压保护电器可以分为三种类型：主开关柜、主配电柜和终端配电柜。

5、低压配电保护电器的日常管理工作分析

5.1加强低压配电保护电器的日常检修工作

为了确保所选用的低压配电保护设备的正常运行，对低压配电保护设备的日常维护工作应从以下几个方面进行：一是需要相关人员参与。针对低压配电保护工作环境和具体设备运行情况，制订维护保养计划，确保低压配电保护设备正常运行。在低压配電保护装置的管理过程中，有关人员要做好维护工作，反复维护低压配电保护装置，确保和提高低压配电保护装置的正常运行和低电压、配电保护电器的工作效率。二是有关人员应根据实际使用情况，配置一套完整的低压配电保护电器维修保护系统，并对后续低压配电电器产品的维修保护时间作详细记录。

5.2加强对低压配电保护电器管理人员的培训

要加强对低压配电保护电器维修人员的培训，要做好以下几方面的工作：一是工厂要加强和提高低压配电电气维修人员的专业技能和知识培训。提高低压配电保护装置的维修工作效率，提高低压配电保护装置的使用效率，保证低压配电保护电器的正常运行。二是厂领导要组织电力知识和行业政策法规方面的培训，了解低压配电设备的维护，了解工作中存在的问题，以提高管理水平。三是低压配电保护电器产品维修工应加强对低压配电保护电器产品的检查，详细记录工作中遇到的问题。

结语：

综上所述，目前我国工厂配置的低压配电保护电器还存在很多问题，不能从根本上满足电器保护的要求。如果出现故障，将直接影响整个工厂配电系统，给后续的维护工作带来一定的困难。因此，必须保证电力系统在运行中的安全稳定，选择合理的低压配电保护电器。

参考文献：

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