李婷

（广西水利电业集团有限公司蒙山供电分公司　广西　蒙山　546700）

浅析低压配电线路的保护

李婷

（广西水利电业集团有限公司蒙山供电分公司广西蒙山546700）

低压配电遍及每一个范围，不但专业人员接触，很多非专业人员都会接触到，这就需要我们设计人员把低压配电线路的保护做好，大家用电尽力达到安全，用电可靠；本文讲述了低压配电线路保护需求，具体阐述了低压配电线路保护，对保障低压配电线的安全、稳定、可靠地运行有必然的指导意义。

配电线路；短路；断路器；接地故障

引言

遍布工业的低压配电线路、遍布工业、农业、服务业每一个角落的低压配电线路，同时也深入千家万户，不但专业人员接触，很多不是专业人员、包含一般老百姓都会接触到，大大增加了线路出现故障的几率。所以，需要在低压配电线路设计中，要严格实施《低压配电设计标准》（GB50054-95）和国家相关规范、标准的规定，让其从基本上把低压配电线路保护做好，并可以准确选择保护电器的每一项参数，确保在故障时可以依照要求切断电源，以确保安全。

1　低压配电线路保护标准要求全面进行

（1）短路保护、过负载保护与接地故障保护在《规范》第4章中规定配电线路要装设的，并且配电线路的各段都要满足这3项保护需求。

（2）选择性是《规范》中规定电器上下级保护的动作要具备，让故障时只把这故障线路切断，而电器上级保护不能动作，停电区域力求缩小。

（3）电路出现故障时，保护电器要可以在规定时间内动作，另一方面，在正常工作与用电设备正常起动时，保护电器都不能动作。

（4）《规范》规定导体截面要满足动、热稳定需求，要跟保护电器可以协调配合，也就是选取的导体种类与截面，要与保护电器种类与整定值有关联。

2　低压配电线路保护特征

2.1低压配电线路特点

主干线、分干线与末端线路3种是低压配电线路的类型。馈电线由变电所低压配电屏引出的是主干线。用电设备直接连接的是末端线路，当短路或接地故障在线路中出现时，需要瞬时把电路切断，没有选取性要求。

2.2低压配电线路故障特点

短路与接地故障很多度出现在末端回路，大概占到90%以上，尤其是插座回路更是这样，由于是插头、插座与移动电器和其导线与接头等相对容易发生故障。就故障类别来说，很多的接地故障，很少的相间短路，前者大概占80～90%。

3　短路保护

3.1低压配电线路短路保护的装设需求

（1）短路保护装置在全部的低压配电线路都要装设。

（2）装设短路保护装置时，要确保线路末端出现短路时，保护装置可以可靠动作。

（3）短路保护装置要可以避开线路中短时间过负荷的影响，如果大容量异步电动机的开启瞬间等，同时又可以可靠地保护线路。

3.2低压配电线路短路保护元件的选择

低压配电线路的短路保护，一般使用熔断器或低压断路器来实现。

3.3确定短路保护要用熔断器熔体电流

（1）当配电使用电缆或穿管绝缘导线时，熔断器熔体的额定电流要小于或等于电缆或穿管绝缘导线许可载流量的2.5倍。

（2）当配电使用明敷绝缘导线时，熔断器熔体的额定电流要小于或等于导线许可载流量的1.5倍，这是因为明敷绝缘导线的绝缘等级非常低，容易老化缘故的绝缘。

3.4用低压断路器的整定短路保护

（1）不管是使用电缆配电，还是使用穿管绝缘导线，只要使用低压断路器作短路保护，其过流脱扣器的整定值通常小于或等于电缆、绝缘导线许可载流量的1.1倍。

（2）当使用低压断路器作为配电线路末端的短路保护时，其过流脱扣器的整定值要小于或等于线路末端出现单相接地短路或两相短路时短路电流的1/3倍。

4　过负载保护

低压配电线路装设过负载保护，要在过负载电流引发的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或导体四周的物质导致损害前让负载电流切断。过负荷保护电器的动作特点要同时满足下面2个条件：

（1）IB≤In≤IZ

（2）12≤1.45IZ

式中：被保护线路计算电流是lB；

保护电器的额定电流是In（对于能调的保护电器，给定的整定电流是额定电流In）；

被保护导体的许可连续载流量的是IZ；

I2确保保护电器在限定时间内可靠动作的电流。

对于忽然断电会造成比由于过负荷而导致的损失更大的配电线路，切断电路的过负荷保护电器不能装设，但过负荷报警电器要装设。还有对于几个低压断路器，同时装入密闭箱体内的过负荷保护，要依据环境温度、散热条件和断路器的数目、特点等原因思考降容应用。

5　接地故障保护

5.1TN体系的接地故障保护

TN体系配电线路接地故障保护的动作特点要跟下式相符：

式中：Zs——接地故障回路阻抗（Ω）；

Ia——确保保护电器在表1限定的时间内自动把故障回路的电流（A）切断；

Uo——相线对地标称电压（V）。

表1　系统允许最大切断接地故障回路时间

当采用瞬时或短延时动作的低压断路器所接地故障保护时，若接地故障电流Ia与瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流Ir的比值大于或等于1.3，可认为该低压断路器Ia值符合表1要求。

当采用熔断器作接地故障保护时，若符合表2要求，能认为跟表1要求符合。TN体系的接地故障多数为金属性短路，故障电流相对大，能运用作过负荷保护与短路保护的过电流保护电器，还可以作为接地故障保护。

表2　系统用熔断器作接地故障保护时允许最小值Id/Ir

5.2TT体系的接地故障保护

TT体系配电线路接地故障保护的动作特点跟下式相符：Ra·Ia≤50V

式中：Ra——露能导电部分的接地电阻与PE线电阻之和；

Ia——确保保护电器切断故障回路的动作电流。

因为TT系统的故障电流不容易正确计算，过长延时过电流保护Ia值现实上非常难确定，而TT体系的故障电流相对小，过电流保护很难满足灵敏度需求，所以TT体系中要使用漏电保护器作接地故障保护。

5.3IT体系的接地故障保护

IT体系出现第一次一相接地故障时，为另两相对地电容电流的向量和的是故障电流，很小的故障电流，外露导电部分约束在50V及以下的故障电压，对人体的构不成危害，不用把供电中断，要由绝缘监视电器实施声光报警，方便尽快把故障排除。第一次接地故障时保护电器动作特点要跟下式相符：

式中：R——外露能导电部分的接地极电阻；

Id——相线与外露能导电部分间第一次短路故障的故障电流。

当出现第2次接地故障时，如果为单独接地的是IT体系外露导电部分，故障回路的切断要跟TT体系接地故障保护的需求相符，如果外露导电部分为一起接地，故障回路的切断要跟TN体系接地故障保护的需求相符。

6　结语

总而言之，想要把低压配电设计做好，就要全面、正确了解《规范》的需求，尤其是配电线路保护的每一项要求，注重配电线路保护对人身安全与线路安全、用电可靠性的关键意义，把每一项的基本计算做好，只有全面、完整、体系、有序地实施《低压配电设计规范》中的每一项规定，才可以保证低压配电线路的安全、稳定、可靠地运行。

[1]胡国红.低压电网单相接地故障保护研究[J].能源与节能，2013（4）：113～115.

[2]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册3版[M].北京：中国电力出版社，2005：871.

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2015-9-25