斷路器的四個保護功能和技術要求

時間:2022-01-25 13:50 來源:未知

不就過載保護、短路保護嗎？怎麼搞出了四個保護？——下麵逐一介紹一下。

——需要重點關注很多人忽略的電動機短路保護，以及關注線路短路保護與防電擊保護的區別。

Ic——回路計算電流（A）；

Iset1——斷路器過載保護整定電流（A），假設脫扣器不可調，則有脫扣器額定電流In=Iset1；

Iset3——斷路器短路保護瞬時整定電流（A），配電保護斷路器Iset3=10*Iset1，電動機保護斷路器Iset3=12*Iset1；

Iset2——斷路器短路保護短延時整定電流

電流單位（A）。

Iz ——導體允許持續載流量

I△n ——剩餘電流保護動作電流

Im ——電動機額定電流。

Iq ——電動機啟動電流。

Imax——回路最大短時尖峰電流，其中Imax=Ic-Im+Iq；（備注：所有負荷中（Iq—Im）差值最大的參與計算）

Id ——故障回路的最小短路電流。

一、電動機保護

（1）電動機的過載保護

①消防電動機取消斷路器過載保護，用熱繼電器給出過載報警信號。

②非消防電動機如果使用過載保護斷路器作為後備保護：Iset1=1.1~1.25*Im；

③非消防電動機用電動機型斷路器過載保護，整定值應接近電機的額定電流，且遵守（2）下方表格的選型技術要求，比較麻煩，還得查特性曲線，用廠家的配合表比較靠譜。

（2）電動機的短路保護：采用電動機保護型斷路器 Iset3=（2.0~2.5）*Iq。斷路器既要保護配電線路，還得保護電動機，前麵文章咱們提到過。

（1）非消防線路配電線路的過載保護、短路保護

過載保護：Ic≤Iset1≤Iz，在Imax持續時間內期間Iset1不動作。習慣性的取值1.1倍Ic沒有依據，隻能說“設計師考慮”了過載動作保護的±10%偏差。

短路保護：

①Iset3=1.2[（Ic-Im）+2~2.5*Iq]≤1.3*Id

②下級Iset3*1.3≤Iset2=1.2[（Ic-Im）+Iq]

（2）消防線路配電線路的過載保護、短路保護：

①消防線路過載保護：

a.取消斷路器過載保護

b.配電型保護斷路器 Iset1=1.6*Ic，下級僅有1台電動機 Iset1=（1.6~1.8）*Ic。

（係數推導見第072號文章，計算結果以靠近1.6係數來選擇斷路器）

②消防線路短路保護：

Iset3=1.2[（Ic-Im）+2~2.5*Iq] ≤（Id÷1.3）

三、自動切斷電源的電擊防護，由於采用斷路器瞬動切斷故障，切除時間滿足規範要求。

（指自動切斷電源方式，斷路器瞬動保護特性與熔斷器不同，下列公式用Iset3替換了公式中Ia——規定時間內使保護電器動作的電流，可靠係數1.3消除斷路器瞬動誤差±20%並有一定餘量。如果采用剩餘電流保護時I△n替換下麵公式中的Iset3，為了確保剩餘電流保護可靠動作，係數1.3需更換為5，見GB/T16895.21，411.6.4條備注可理解係數5的來源。）

（1）TN係統

①電阻要求： Ra/Re≤50/（U。-50）;

Ra——所有並聯接地極的接地電阻（Ω）；

Re——相線通過不連接PE線的外界可導電裝置，發生接地故障時的對地最小接觸電阻（Ω）

②保護要求： Iset3≤（U。/Zs）÷1.3；

（GB50303-2015，5.1.8條要求更高，更可靠：Iset3≤（U。/Z實測故障阻抗）÷1.5

Zs——電源至故障點的相線阻抗以及保護導體阻抗之和（Ω）;（注意與短路保護切斷電路的時間不同，短路保護是在5s內切除都是允許的，考慮的是線纜安全，隻要電纜能承受，更長時間也允許；而電擊防護要求時間越短越好，考慮的是人身安全。）

U。——線電壓。

（2）TT係統（以剩餘電流保護為例）

①電阻要求：與保護動作電流相關，見②

②保護要求：規範為 I△n≤（50/Ra）；

考慮可靠性，公式為 I△n≤（50/Ra）÷5

Ra——外露可導電部分的接地極電阻和保護導體電阻之和（Ω）。

（3）IT係統

①外露可導電裝置單獨、分組或集中接地時。

a.電阻要求： Ra*Id≤50；

Id——第一次故障，忽略線導體和外露可導電部分之間阻抗的故障電流。

Id考慮了泄露電流和電氣裝置的總接地阻抗。

b.保護要求：第二次故障時

Iset3≤（50/Ra）÷1.3

②外露可導電裝置用保護導體連接到同一個接地係統時。故障保護類似TN係統，但是2個故障，

a.電阻要求：規範未給出公式。

b.保護要求：第二次故障時

Iset3≤［U。/（2*Zs）］÷1.3

Zs——無中性線係統包括線導體和PE線故障回路的阻抗；有中性線係統包括中性線導體和PE線故障回路的阻抗。

四、電氣火災防護

①普遍選擇300mA剩餘電流動作斷路器（通常認為是在正常泄露電流基礎上的300mA泄露電流，如果正常泄露值200mA，則可選500mA的RCD），防範接地故障產生的電氣火災。

②電弧保護——可采用電弧保護斷路器。注意其誤動作高的問題。以後有時間再詳細介紹。

注意不同的配電回路，斷路器Iset1和Iset3的確定次序不完全相同，有時候相互製約。驗證的計算還是挺多的，很多時候設計師省略了計算。

備注：

1.非選擇型斷路器上下級配合，並不是簡單的給個上下級配合係數就能實現的。示例中非選擇性斷路器上下級配合僅供參考，還是要以廠家產品配合表為準，或者去查特性曲線。

2.剩餘電流保護是附加保護。其他保護不能省略。

上一篇： 3相電200千瓦三相電機用多大空開
下一篇： 消防線路采用帶過負荷保護功能斷路器怎麼選