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低压配电系统保护电器的选择性配合探讨作者：惠红娟来源：《城市建设理论研究》2013年第36期【摘要】低压配电系统作为机场能源保障系统的重要组成部分，在机场的建设以及运营中占有非常重要的位置。
本文从低压配电系统保护电器选择性的基本概念、实现保护电器选择性配合的方法、保护电器的选择性配合设计以及提高保护电器选择性配合的措施四个方面对低压配电系统保护电器的选择性配合进行分析探讨。
【关键词】低压配电系统；保护电器；选择性；配合中图分类号：TM421 文献标识码：A一、前言低压配电系统设计中，保护电器的上下级配合是非常重要的一环，直接关系到整个工程的安全性和可靠性。
对此，《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.6.1条和《低压配电设计规范》GB50054-2011第6.1.2条均有明确规定。
为避免因保护电器配合不好造成事故停电范围扩大等不必要的损失，合理、正确的选择上下级保护电器的相关参数是非常重要的。
本文就此问题做以简单分析探讨，以期不断完善电气设计。
二、保护电器选择性的基本概念保护电器的选择性是指两个或多个过电流保护装置之间的动作特性配合，当在给定范围内出现过电流时，指定在这个范围动作的装置动作，而其他装置不动作。
也就是在配电网络中某一点发生过电流故障时，保护电器按预先规定动作的次序有选择性地脱扣动作，不允许越级脱扣动作，把事故停电限制在最小范围内。
保护选择性包括完全选择性和局部选择性。
1.完全选择性在两台过电流保护装置串联的情况下，如负载侧发生短路，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.局部选择性在两台过电流保护装置串联的情况下，在规定的过电流等级下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。
三、实现保护电器选择性配合的方法1.电流选择电流选择是上级保护电器动作值大于下级保护电器动作值。
供电系统低压配电保护电器的选择低压配电保护电器是安装在低压配电系统中的一种保护设备，主要用于预防过载、短路、接地故障等情况的发生，具有重要的保护作用。
在选择低压配电保护电器时，需要考虑多方面因素，以确保其功能和使用效果。
以下介绍几点参考意见：1. 根据电路类型选择保护电器低压配电保护电器的选择应根据电路类型进行。
电路可分为三种类型：交流、直流、混合型，每种类型可能需要使用不同的保护设备。
例如，交流电路通常采用空气断路器、熔断器以及过流继电器；直流电路通常采用直流断路器、伺服驱动系统以及电子式保护装置。
根据电路类型选择符合标准的保护电器，可以保证它们具有高度兼容性，更加可靠。
2. 考虑保护模式保护模式是指保护电器采用的工作原理。
当前市面上常见的保护模式有热继电器、磁吹式继电器、电子式保护装置等。
它们各有特点和适用范围。
热继电器通常适用于负载具有较高的起动电流、较小的短路电流的场合。
磁吹式继电器通常适用于负载具有较大的短路电流、较小的起动电流的场合。
电子式保护装置适用于要求高精度保护、保护时间短、操作可靠的场合。
选择不同的保护模式应根据实际情况进行。
3. 考虑额定电流和额定电压低压配电保护电器通常有额定电流和额定电压的限制。
根据具体的配电系统，应选择具有适当额定电流和额定电压的保护电器。
额定电压过高或过低都可能导致保护电器功能失灵，甚至损坏。
额定电流过大或过小则可能导致保护电器不能及时识别故障，致使保护不到位或者误动作。
因此，在选择低压配电保护电器时，应根据具体工程要求对额定电流和额定电压进行细致的分析和计算。
4. 考虑环境因素低压配电保护电器通常使用在恶劣环境下，例如高温、低温、潮湿、振动等情况。
在选择低压配电保护电器时，应根据工程要求，选择耐高温、防潮、防振等特殊型号的保护电器，以确保其在恶劣环境中的正常工作。
总之，在选择低压配电保护电器时，应根据电路类型、保护模式、额定电流和电压、环境因素等多方面考虑，选择符合标准的保护电器，并进行详细计算和检测，确保其功能和使用效果，从而达到保护人员、设备、系统的目的。
低压电器的选择低压电器主要指低压系统中刀开关、熔断器、断路器、接触器、电动机起动器、继电器及导线电缆等。
低压电器选择的原则同高压电器一样，首先按安装地点、使用环境及要求选择其型号和防护等级，然后按正常工作条件选择其规格（包括额定电压、额定电流、有的继电器还要选择调节范围等），再按非正常工作条件来进行校验，校验方法与高压电器相同，但只校验断流能力Ｉ。
对于熔断器、接触器、断路器、热继电器、电动机起动器等的选择还要注意系数Ｋ的选取，合理选择Ｋ值使电器能在正常工作条件下承载负荷电流，并能躲过电动机起动时的冲击电流，也能在非正常工作条件下（除接触器）切断事故电流而自动跳闸，保护电气系统。
１、熔断器的选择熔断器主要作为电气系统短路保护元件，小容量（３ｋＷ以下）可兼作过载保护，熔断器的选择有三个内容，一是型号的选择，二是熔管（熔体壳）额定电流的选择，三是熔体额定电流的选择。
１）熔断器的型号很多，一般根据使用场所的条件进行选择。
ＲＭ１０系列无填料封闭管式熔断器适用于低压交直流动力网络、成套配电设备中，作为短路保护和防止连续过负荷用。
额定电流为１５～１０００Ａ。
Ｒ１系列熔断器适用于２２０Ｖ交直流及以下、额定电流１０Ａ及以下控制电路及信号电路的室内电气设备中，作为短路或过负荷保护之用。
ＲＣ１Ａ系列瓷插式熔断器适用于交流３８０Ｖ及以下一般线路末端和一般电气设备的短路保护。
额定电流为１～２００Ａ。
ＲＴ０系列有填料封闭管式熔断器适用于交直流低压短路电流大的电力网络及配电系统中，作为电缆、导线及电气设备（中型电动机、变压器及开关等）的短路保护及导线、电缆的过负荷保护。
尤其适用供电线路或断流能力要求较高的场所，如电厂用电、变电所的主电路及靠近电力变压器出线端的供电线路。
额定电流为50～1000Ａ。
ＲＴ10系列有填料封闭管式熔断器适用交直流500Ｖ及以下、额定电流100Ａ及以下的大短路电流的电力网络和配电装置中，作为电缆、线路及电气设备的短路保护和电缆、导线的过负荷保护。
隔离开关、熔断器性能及在低压配电中的应用◆低压配电系统的保护电器主要是低压断路器和低压熔断器。
保护电器是电路故障时避免导致电击和引起电气火灾的重要器件，合理选择保护电器，正确整定其参数，是达到预期目的的重要保证。
◆在我国上世纪80年代中后期，出现一种错误的倾向：认为断路器是先进的，而熔断器是落后的、过时的产品，从而很少使用熔断器，这种倾向应该得到纠正。
从保证用电安全、供电可靠和技术经济合理等考虑，合理选择熔断器和断路器是十分必要的。
本文拟对这个问题进行分析和论证，并对熔断器的应用进行系统阐述。
注：本文论述的配电系统及熔断器、断路器均为低压，即交流1000及以下。
每段低压配电线路都应装设保护电器，通常选用熔断器或断路器。
两种保护电器如何选型？各有什么特点和优缺点？特分析如下：◆熔断器和断路器各有优势，在电路保护中，应根据电路条件和要求，发挥各自的长处，综合应用，以达到安全、可靠、经济合理、便于维护管理的目的。
◆配电系统保护电器选型的建议：①变电所低压屏引出的馈线：当电流较大（如600A以上）、保护级数多（3级及以上）时，选择选择型断路器；对电流较大（如600A以上）的树干式线路，选择选择型断路器；对电流较小（如400A以下）的放射式或树干式线路，选择熔断器；对直接引到大中功率的用电设备的线路，选择非选择型断路器或熔断器。
②中间级保护电器，选用熔断器。
③末端回路：一般用电设备、家电、照明，选择非选择型断路器（如MCB）；直接启动的中小型笼型电动机，选择熔断器（aM型）或非选择型断路器。
按照GB 14048.3-2008的规定，将开关和隔离开关的功能叙述如下，并就其在配电系统中的应用进行分析。
3.1开关的功能开关在正常工作条件（包括规定的过载条件）下，具有以下功能：◆接通正常电流，包括承载规定的电流。
◆分断正常电流。
◆承受短时间故障电流，称为“短时耐受电流Icw”，通常为1s。
◆特殊条件下能接通一定的故障电流。
常用低压配电电器的种类及其功能在工矿企业的电气控制设备中，采用的基本上都是低压电器。
因此，低压电器是电气控制中的基本组成元件，控制系统的优劣与低压电器的性能有直接的关系。
作为电气工程技术人员，应该熟悉低压电器的结构、工作原理和使用方法。
可编程控制器在电气控制系统中需要大量的低压控制电器才能组成一个完整的控制系统，因此熟悉低压电器的基本知识是学习可编程控制器的基础。
低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流1500V以下的电器。
在我国工业控制电路中最常用的三相交流电压等级为380V，只有在特定行业环境下才用其他电压等级，如煤矿井下的电钻用127V、运输机用660V、采煤机用1140V等。
单相交流电压等级最常见的为220V，机床、热工仪表和矿井照明等采用127V电压等级，其他电压等级如6V、12V、24V、36V和42V等一般用于安全场所的照明、信号灯以及作为控制电压。
直流常用电压等级有110V、220V和440V，主要用于动力；6V、12V、24V和36V 主要用于控制；在电子线路中还有5V、9V和15V等电压等级。
1.1 常用低压电器的分类低压电器种类繁多，功能各样，构造各异，用途广泛，工作原理各不相同，常用低压电器的分类方法也很多。
1．按用途或控制对象分类（1）配电电器：主要用于低压配电系统中。
要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性，使电器不会被损坏。
常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器和断路器等。
（2）控制电器：主要用于电气传动系统中。
要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。
常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器和电磁铁等。
2．按动作方式分类（1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器和继电器等。
（2）手动电器：用手动操作来进行切换的电器，如刀开关、转换开关和按钮等。
3．按触点类型分类（1）有触点电器：利用触点的接通和分断来切换电路，如接触器、刀开关和按钮等。
低压断路器和熔断器的选择及应用作者：王刚周罡檀心来源：《科技视界》2014年第29期近年来随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，低压断路器和熔断器在电力配电系统中被广泛应用，为了保证其可靠性和安全性，低压断路器和熔断器的选型已成为终端低压配电系统设计的一项重要内容。
作为电力配电线路的一种常用保护设备，低压断路器和熔断器是一种不仅可以直接接通和断开电源，正常用电负荷电流和过负荷电流，还可以接通和断开短路电流的开关电器。
断路器和熔断器都具有短路保护及过负载保护功能。
但是由于保护原理不同，断路器是通过电流的磁效应作用于电磁脱扣器来实现对配电线路的短路保护功能，通过电流热效作用于热脱扣实规对配电线路的过载保护，断路器的两种保护功能均是对电路中瞬间电流加大的保护；熔断器则是利用电流流经导体使导体发热，直到热量超过导体熔点后融化导体而断开电路保护电器和线路不被烧坏。
熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果。
1 低压断路器和熔断器的结构及其各自的特点低压断路器的外壳、框架采用塑胶压制而成，将触头、灭弧室、各种脱扣器，辅助触头与操作机构等附件都封闭于塑料绝缘壳中，具有结构紧凑，解除防护好，操作容易，安装使用方便，基本不需维护等特点。
一般多采用手动操作，大容量可选择电动分合闸。
额定电流10-1600A，短路分断能力为15-150kA。
过电流脱扣器分为电磁式和电子式两种。
一般电磁式脱扣器，仅有过载长延时及短路瞬时二段保护方式；电子式脱扣器，有过载长延时、短路短延时、短路瞬时及接地故障三段或四段保护方式，现已正朝着智能化的方向发展，并具有较好的分段能力、动稳定性和较完善的选择性保护功能，被广泛应用于低压配电系统和各级线路的保护。
另外，微型断路器也出现了，具有体积小、分断能力高、限流性能好、操作灵便、型号规格齐全及模块化结构等优点，可以方便地在单极基础上组合成二极、三极和四极微型断路器，广泛使用在100A以下的分支干线及末端配电支路中。
低压配电系统的电涌保护器(SPD)第一部分：性能要求和实验方法1总则1.1使用范围GB18802的本部分使用对于间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过电压的电涌进行保护的电器。
这些电器被组装后连接到交流额定电压不超过1000V(有效值)、50/60HZ或直流电压不超过500V的电路和设备。
本部分规定这些电器的性能特性、标准实验方法和额定值，这些电器至少包含一用来限制电涌电压和泄放电涌电流的非线性的原件。
1.2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB18802的本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是注口期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注口期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB2099.1—1996家用和类似用途插头插座第1部分：通用要求(eqvIEC60884-l：1994)GB/T4207-1984固体绝缘材料在潮湿条件下相比漏电器痕指数和耐漏电起痕指数的测定方法(eqvIEC60112：1979)GB4208—1993外壳防护等级(IP代码)(evqIEC60529：1989)GB5013—1997(全部)额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆(idtIEC620245)GB5203—1997(全部)额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆(idtIEC620227)GB/T5169.10—1997电工电子产品着火危险试验试验方法灼热丝试验方法总则(ldtIEC60695-2-1/0：1994)GB10963—1999家用及类似场所涌过电流保护断路器(idi!EC60947-l：1999)GB/T14048.1—2000低压开关设备和控制设备总则(eqvIEC60947-1：1999)GB14048.5-1993低压开关设备和控制设备控制电路电器和开关元件第1部分：机电式控制电路电器(eqvEC609947-5-1：1990)GB/T16927.1—1997高电压试验技术第一部分:一般试验要求：(eqvEEC60060-1：1989)GB/T16935.1—1997低压系统内设备的绝缘配合第一部分：原理、要求和试验(idtIEV60664-1：1992)GB/T17627.1-1998低压电气设备的高电压试验技术第一部分：定义和试验要求(eqvIEC61180-1：1992)IEC60364-4-442：1993建筑物的电气装置第4部分：安全性保护第44章：防过电压保护第442节：防高压系统对地之间故障的低压装置保护IEC60364-4-442：:1993建筑物的电气装置第5部分：电气设备的使选用第534节:过电压保护装置IEC60999(全部)连接设备与铜导线电气连接的螺钉和无螺钉夹紧器的安全要求IEC61643-12连接低压配电系统的电涌保护器第12部分：选择和使用原则2使用条件2. 1.1频率：电源的交流频率在48HZ和62HZ之间2. 1.2电压：持续施加在SPD的连接线端子之间的电压不应超过其最大持续工作的电压。
低压配电系统中保护电气的选择和应用
【摘要】目前，低压配电系统中保护电气的选择问题引起了人们的广泛关注。
电气的正确选择能够保证低压配电系统的安全性。
本文从低压配电系统的组成、低压配电系统中保护电气设备选择的基本原则及低压配电系统中电气设备在实际应用中的分析等几个方面进行了分析。
【关键词】轨道交通；接触网；跳闸
前言
随着经济的快速发展，配电系统占据着主导的位置。
电气的正确选择直接影响着低压配电系统的安全质量。
虽然我们在选择电气设备的方法上取得了一定的成果，但在实际的低压配电系统中，我们依然存在着不足和需要改进的地方。
在经济突飞猛进的新时期，低压配电系统中要加强电气应用，选择有利于低压配电系统的保护电气，对低压配电系统起到了重要的意义。
二、低压配电系统的组成
降压变电所，输电线路和用电设备是低压配电系统的主要组成部分。
1、降压变压器和高压断路器是降压变电所的最重要的组成部分之一。
降压变压器通常选用容量315KV A，变比为10/0.4KV的干式变压器。
高压断路器具有良好的开断性能和灭弧能力等特点，可接通和分断过短路和电流负荷。
2、低压断路器和输电线路是构成低压配电线路的主要部分。
其中，低压断路器能在正常情况下接通和切断电路，具有多种保护功能。
输电线路通常采用的是裸导线架设，10KV及以下采用铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘架空电缆。
3、三相用电设备和单相用电设备是居民建筑用电设备的主要两种类型。
前者只有接在三相电源上才可能正常工作，三相电机、空调机、风机水泵等属于这类用电设备，此类设备的每相阻抗相等，被称为三相对称性负载。
后者只需接在单相电源上就能工作，照明灯、家用电器等属于这类设备。
对于降压变电器来说，由于多个单相用电设备各相阻抗一般不相等，他们可以组成三相非对称负载。
三、低压配电系统中保护电气设备选择的基本原则
1、按电气设备正常工作的情况来选择电气设备的额定电压和额定电流。
当选择一种电气设备的时候,首先应确定电气设备正常工作时的额定电压应符合装设地点电网提供的额定电压,且额定电压应不小于或者等于正常工作时可能出现的最大工作电压；电气设备的额定电流；也应不小于或者等于正常工作时最大的负荷电流。
2、按设备电路出现最严重的三相短路来校验电气设备的动稳定和热稳定。
对于电路中起到重要作用的通断设备断路器、负荷开关、隔离开关以及吸收浪涌电流和过流的电抗器的动稳定性可用公式：制造企业规定的电气设备极限通过电流的有效值大于等于制造企业规定的电气设备极限通过电流的峰值来确定。
对电器设备做短路校验时,应根据最严重的三相短路情况选择短路点,并考虑系统以后的发展,对于操作切换时才作并列运行的电源和线路不予考虑;动稳定性校验时,应以三相短路作为计算类型;热稳定性校验时,应以两相和三相短路中最严重的一种作为计算依据。
对于短路电流时间的计算。
取离短路最近的继电保护装置的主保护动作时间与断路器动作时间之和。
如果主保护装置有为保护的死区,须根据保护该区短路故障的后备保护装置动作时间来进行电器设备的校验热稳定性。
3、按设备发生三相短路时可能出现的最大容量校验线路上开关电器设备的分断能力。
对于接通、保护电路的主要电气设备如断路器、自动空气开关、熔断器等设备必须具备线路在发生三相短路故障时切断短路电流的能力，在选择这类电气设备的时候，必须使允许的开断电流或允许的遮断容量大于开关电器必须切断的最大短路电流活短路容量。
为了确保在切断故障时安全可靠,对设备铭牌规定的遮断容量值应该注意其使用的条件。
如将普通断路器用于高海拔的地区、矿山井下或电压等级较低的电力电路时，设备铭牌规定的遮断容量都要适当的降低;如果采用手动操作机构以及自动重合闸装置，由于灭弧能力的下降，遮断容量也随之下降为额定值的60%一70%。
4、根据按安装地点、工作场合、具体使用要求及其厂家供货条件来选择电气设备的适当形式。
选择电气设备过程中还要考虑设备装设地点以及工作场合的环境。
众所周知,户外条件比户内恶劣的多，当户外装置处于很恶劣的环境的时候，就需要采取特殊绝缘的机构或加强型或更高一级的设备。
在电气设备形式选择上，还应该对该种设备的供应的可能性有所估计,不然将引起设计修改并会影响工程的进度。
四、低压配电系统中电气设备在实际应用中的分析
本文以高层建筑中低压配电系统中的电气设计的安全性为例。
1、高层建筑低压配电系统中的接地保护设计。
在进行高层建筑的电气设计中为防止人身以及财产受到电系统的威胁，保证建筑用电安全，一般都要进行自动切断故障电路的保护设置也就是常说的接地保护，以保障建筑用电的安全，同时为建筑供电系统运行也提供一定的保障。
在建筑电气设计中，对于接地保护的设置应当根据建筑工程以及建筑电气设计的特点
进行设置，一般情况下建筑工程中接地保护的设置是根据建筑配电系统的接地形式以及建筑电气设备的使用情况、电气回路中保护线额截面情况来设置确定的。
在建筑工程的电气设计中经常应用到的接地保护模式主要有三种也就是IT、TN、TT三种模式。
其中TT系统的接地故障保护一般是设置在外漏导电部分，以实现保护电气，切断故障回路电流的作用。
而IT系统的接地故障保护也是在电网的外露导电部分进行设置的，IT系统在进行接地保护时，如果外露导电部分出现故障的电压在一定的标准内时，IT系统接地保护不需要进行供电保护的中断，只需要通过警报设置装置进行报警，以进行故障排除。
低压配电系统中TN系统的接地故障保护中的接地故障多是因为金属性短路或者发生故障的电流较大，因此在进行接地保护设置时可以通过电流保护器实现对于电路负荷以及电流短路的保护设置，同时也是低压配电系统的接地故障保护设置。
2、高层建筑接地保护设计中漏电断路器的选择。
在进行高层建筑接地保护设置中必然会用到漏电断路器，而对于漏电断路器的选择也有一定的注意事项，尤其是对于漏电断路器的额定动作电流的选择。
在进行漏电断路器额定动作电流的选择时首先要确定配电系统中末端使用的漏电断路器的电击能量的安全界限要符合一定的要求标准，其次需要注意的是电气系统中正常的泄漏电流一定要比漏电断路器的额定动作电流要小，以防止对电路电压的损害。
需要注意的是在进行漏电断路器的动作电流选择时需要遵循一定的选择原则，也就是在电气设计中，对于分支线及线路末端用电设备、电路支线以及电路干线都要选择使用漏电断路器，以实现对于电路电网的保护。
五、低压配电系统中正确选择电气的意义
低压配电系统的安全与可靠性，可以大力的保障人们的人身安全，但在配电系统的使用中，只是采用接地保护措施是远远不够的，要不断的改进与实施新的配电系统，使配电系统真正的加以完善，让电气系统发挥最大的功能为我们所有，为生活与经济发展带来最大的效益。
对于低压配电系统的设计要进行全方面分析设计，从安全角度出发，对各方面的保护设计都要考虑，只有这样才能保障人们生活的安全性与稳定性。
六、结束语
通过对低压配电系统中电气选择的问题分析，进一步明确了正确选择电气设备对于低压配电系统的影响力。
因此，在低压配电系统的后续发展中，要不断提高对电气设备的选择和应用的能力，促进低压配电系统的进一步发展。
参考文献
[1]黄强低压配电网单相接地故障检测技术的研究交通大学2007年
[2]覃文俊低压配电系统安全性分析沿海企业与科技2009年
[3]王宏伟高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨科技创新2012年。
