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1、低压配电系统型式 低压保护电器的保护原理 低压配电系统故障型式 低压配电系统保护,第六章 低压供配电系统保护,带电导体系统型式 单相二线制、两相三线制、三相三线制及三相四线制,第六章 设备及线缆选择 第一节 低压配电系统型式,系统接地型式 配电系统的系统接地型式是指配电系统的保护线（PE）与系统中某一部分相连接的方式。 名词： 外露可导电部分正常时对地电压为零，但故障情况下能带一定值的对地电压且容易被人触及的电气装置的导电部分。 装置外可导电部分不属于电气装置组成部分的可导电部分。 等电位联结使各外露导电部份和装置外可导电部分电位基本相等的电气连接。即把所有正常时不带电的金属部分连接起来。 保
2、护线（PE线）为防电击，用来与下列任一部分作电气连接的导线。 保护中性线（PEN）具有保护线（PE线）和中性线（N线）两种功能的导线。,第六章 设备及线缆选择 第一节 低压配电系统型式,系统接地型式 TN系统接地型式 TN-S，TN-C，TN-C-S,第六章 设备及线缆选择 第一节 低压配电系统型式,系统接地型式 TT系统接地型式 IT系统接地型式,第六章 设备及线缆选择 第一节 低压配电系统型式,组成和工作原理 1主触头和灭弧系统 2具有不同保护功能的 各种脱扣器,第六章 设备及线缆选择 第二节 低压断路器保护原理,常规低压断路器 万能式断路器 万能式断路器一般具有一个有绝缘衬垫的钢制框架，
3、所有部件均安装在这个框架底座内，所以又称为框架式断路器。 万能式断路器有一般式、多功能式、高性能式和智能式等几种功能层次。有固定式、插入式两种安装方式。手动和电动两种操作方式。 万能式断路器同时具有瞬时、短延时和长延时的保护特性，主要用于低压配电网主干线的开关和保护。 万能式断路器大多采用电动机构传动。极限通断能力较高的万能式断路器还采用储能操作机构以提高通断速度。,第六章 设备及线缆选择 第二节 低压断路器保护原理,常规低压断路器 塑料外壳式断路器 塑料外壳式断路器的主要特征是有一个采用聚酯绝缘材料模压而成的外壳，所有部件都装在这个封闭型外壳中。 塑料外壳式断路器也有固定式、插入式两种安装方
4、式。大容量塑料外壳式断路器的操作机构采用贮能式，小容量（50A以下）常采用非贮能式，操作方式多为手柄扳动式。 塑料外壳式断路器一般只有瞬时和长延时的保护特性。主要用于低压配电开关柜（箱）中，作配电线路、电动机、照明电路及电热器等设备的电源控制开关及保护。在正常情况下，断路器可分别作为线路的不频繁投切及电动机的不频繁起动之用。,第六章 设备及线缆选择 第二节 低压断路器保护原理,模数化小型断路器 塑料外壳式断路器 模数化小型断路器属于配电网的终端电器，是组成终端组合电器的主要部件之一。终端电器是指装于线路末端的电器，对有关线路和用电设备进行分合控制和保护。 模数化小型断路器在结构上具有外形尺寸模
5、数化（9mm的倍数）和安装导轨化的特点，单极断路器的模数宽度一般为18mm，凸颈高度为45mm，它安装在标准的35mm15mm 电器安装轨上，利用断路器后面的安装槽及带弹簧的夹紧卡子定位，拆卸方便。 模数化小型断路器一般只有瞬时和长延时的保护特性，并且是不可调的。主要用于线路和交流电动机等的电源控制开关及过载、短路等保护之用，广泛应用于工矿企业、建筑及家庭等场所。,第六章 设备及线缆选择 第二节 低压断路器保护原理,低压断路器的保护特性 低压断路器脱扣装置的组合形式 （1）作过负荷保护和短路保护时，由“长延时+瞬时”脱扣器组合起来构成非选择性保护。所谓非选择性是指短路保护动作是瞬时的，无时限上
6、的选择性。 （2）当无过负荷可能时，可只由“瞬时”脱扣器构成非选择性保护。 （3）当短路保护有延时要求时，由“长延时+短延时”脱扣器构成选择性保护或由“长延时+短延时+瞬时”脱扣器构成选择性保护。但一般采用前者。 （4）当短路保护有延时要求，又无过负荷可能时，可由“短延时”脱扣器或由“短延时+瞬时”脱扣器构成选择性保护。,第六章 设备及线缆选择 第二节 低压断路器保护原理,低压断路器的保护特性 小型断路器的保护特性,第六章 设备及线缆选择 第二节 低压断路器保护原理,低压断路器的保护特性 塑壳式断路器的保护特性,第六章 设备及线缆选择 第二节 低压断路器保护原理,低压断路器的保护特性 万能式断
7、路器的保护特性,第六章 设备及线缆选择 第二节 低压断路器保护原理,安秒特性 熔体熔断时间与通过电流的关系，称为熔断器的安秒特性又称保护特性 熔体截面不同，其安秒特性也不同， 曲线2是截面较大的熔体的安秒特性， 它的额定电流较大。当通过同一电流 I1时，截面较小的熔体熔断时间较短， 故先熔断，因此，可以按照熔体的保 护特性实现有选择地切断故障电流。 熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个不同的值。,第六章 设备及线缆选择 第三节 低压熔断器的保护特性,剩余电流保护器的结构和保护原理 根据故障电流动作的剩余电流保护器叫电流型剩余电流保护器，目前使用的都是电流型剩余电流保护器。,第六章 设备及线缆
8、选择 第四节 剩余电流保护器的保护特性,剩余电流保护器的主要参数 1剩余电流保护装置的额定电流In 主要有：6、10、16、20、25、32、40、50、63、100、160、200、250A。 2额定剩余电流动作值In 主要有：0.006、0.01、0.03、0.1、0.3、0.5、1、3、5、10、20A。 3额定剩余电流不动作值Ino 一般为： 0.5In。 4剩余电流保护装置的分断时间,第六章 设备及线缆选择 第四节 剩余电流保护器的保护特性,低压配电线路的故障形式主要有短路、过负荷和接地。低压系统短路和过负荷的电气特点与中压系统是相似的。 低压配电系统接地故障 接地故障是指因绝缘损坏
9、致使相线与PE线、电气装置的外露可导电部分、装置外导电部分或大地间的短路。 低压系统发生接地故障时，接地故障电流可能很小，若不能及时切断电路，在接地故障持续的时间内，与它有联系的电气设备的外露可导电部分对地，以及装置外的可导电部分之间存在故障电压，此电压可能使人遭受电击。,第六章 设备及线缆选择 第五节 低压配电系统保护设置,电击措施分类 电击分为直接接触电击和间接接触电击。 直接接触电击，是指电气装置的绝缘完好无损，人体因种种原因直接触及带电部分而引起的电击。 间接接触电击防护措施中的一部分措施是在电气设备的产品设计和制造中予以配置的，但只靠产品措施是不够的，还必需在电气装置的设计安装中，采
10、取系统措施，以完善防间接接触电击措施。 IEC产品标准将电气设备的产品按防间接接触电击的不同措施分为0、I、II、III四类，用以区分各类设备对防电击的不同措施。,第六章 设备及线缆选择 第五节 低压配电系统保护设置,低压配电系统线路的保护设置 1短路保护 2过负荷保护 3接地故障保护,第六章 设备及线缆选择 第五节 低压配电系统保护设置,低压配电系统短路保护 低压断路器作线路短路保护 1、瞬时过电流脱扣器整定电流 （1）对于配电线路，瞬时过电流脱扣器整定电流应大于负荷的尖峰电流。 IoP3K3Ist.max+Ic （2）对于照明线路 Iop3K3IC,第六章 设备及线缆选择 第六节 低压系统
11、短路和过负荷保护,低压配电系统短路保护 低压断路器作线路短路保护 2、短延时过电流脱扣器的整定电流 应大于可持续一定时间的负荷尖峰电流 Iop2K2Ist+Ic 短延时脱扣器的动作时间一般为0.1s（0.2s）、0.3s（0.4s），上下级时间配合级差取0.10.2s。 3、保护灵敏度 要保证在线路出现最小短路电流时，作短路保护的脱扣器仍然可以可靠地动作。,第六章 设备及线缆选择 第六节 低压系统短路和过负荷保护,低压配电系统过负荷保护 低压断路器作线路过负荷保护 其动作特性应同时满足如下两个条件： IcIop1Ial 和 I21.45Ial 式中 Iop1低压断路器长延时脱扣器的动作电流；
12、Ic线路的计算电流； Ial导线的允许持续载流量； I2保证保护电器可靠动作的电流。当保护电器为低压断路器时，I2为约定时间内的约定动作电流；当保护电器为熔断器时，I2为约定时间内的约定熔断电流。,第六章 设备及线缆选择 第六节 低压系统短路和过负荷保护,适合防间接接触电击分类为I类电气设备的接地故障保护 TN系统 1对保护电器动作特性的要求 TN系统的接地故障为金属性短路时，其保护电器的动作特性应符合下式： ZsIopV 式中 Zs接地故障回路阻抗。V相对地标称电压，220V。 Iop保证保护电器在下表所列的时间内自动切断故障电路的动作电流。,第六章 设备及线缆选择 第七节 低压系统接地故障
13、保护,适合防间接接触电击分类为I类电气设备的接地故障保护 剩余电流保护器的选择 在因电气系统发生泄漏或接地故障电流，可能导致人身伤亡及火灾场所，剩余电流保护器应能在事故之前迅速切断故障电路。 剩余电流保护器的分断能力，应能满足回路的过负荷及短路保护要求。当不能满足分断能力要求时，应另行增设短路保护断路器。 单相220V电源供电的电气线路或设备， 应选用二极二线式；三相二线380V电源供电的电气线路或设备，应选用三极三线式；三相四线220/380V或单相与三相共用的线路，应选用四极四线式或三极四线式剩余电流保护器。 选用剩余电流报警时，其报警动作电流可以按其被保护回路最大电流的1/10001/3000选取，动作时间为0.22s。,第六章 设备及线缆选择 第七节 低压系统接地故障保护,适合防间接接触电击分类为I类电气设备的接地故障保护 剩余电流保护器的选择 在TN和TT系统中，剩余电流保护器所保护的部分电气装置的泄剩余电流流应不大于其额定动作电流In的30%，以避免保护的误动作。 为防止人身遭受电击伤害，在室内正常环境下设置的剩余电流保护器，其动作电流应不大于30mA，动作时间不大于0.1s。 分级安装的剩余电流保护电器的动作特性应有选择性，上下级的电流比值一般可取3：1。,第六章 设备及线缆选择 第七节 低压系统接地故障保护,
