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

中图分类号：F407文献标识码： A

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315KVA，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

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[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