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電氣線路的保護措施

電氣線路概述：

電氣線路的原則

熔斷器及低壓負荷開關中熔體在工作時是串接在電路中的，對線路和電氣設備起過載和短路保護作用。在更換熔體時，有哪些原則需要遵守呢？現(xiàn)分述如下：

1.銅鋁線不能作為高壓跌落式熔斷器的內熔絲。

高壓跌落式熔斷器的內熔絲一般用銅和銀等材料制成，因為銅和銀的電阻率很小，導電性能強，所以導線可以做細些，這樣有利于滅弧,但它們的熔點很高，可使熔斷器的熔管過熱，易于損壞。所以用銀和銅質做的熔絲，均采用人為的方法使熔絲的熔點降低，即在熔絲上焊上小錫珠或鉛珠。當熔絲加熱到錫(232℃)或鉛(327℃)的熔點時，小球珠先熔化，使熔絲中斷，中斷點所形成的電弧使熔絲朝兩邊熔化，從而保護線路或電氣設備不受過大電流的發(fā)熱而損壞。

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2．10kV電壓互感器一次側熔絲熔斷后。不能用普通熔絲代替。

l0kV電壓互感器常采用RN2或RN4型熔斷器做保護。其熔絲的額定電流是0．5A，1min內的熔斷電流為o．6-1．8A.這兩種熔斷器的熔管均用石英砂填充,因而具有較好的滅弧性能和較大的斷流容量(不小于1000MVA)。由于它的熔絲是采用鎳鉻絲制成，總電阻約為90Ω，因而具有限制短路電流的作用。若用普通熔絲代替，當電壓互感器因故障或其他原因使熔絲熔斷時，既不能限制短路電流，又不能熄滅電弧，很可能會燒毀設備，甚至釀成系統(tǒng)停電事故。所以當電壓互：感器的熔絲熔斷后，應當換用原規(guī)格的熔絲而不能用普通熔絲代替。

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為有效預防由于電氣線路故障引發(fā)的火災，除了合理地進行電線電纜的選型，還應根據現(xiàn)場的實際情況合理選擇線路的敷設方式，并嚴格按照有關規(guī)定規(guī)范線路的敷設及連接環(huán)節(jié)，保證線路的施工質量。此外低壓配電線路還應按照《低壓配電設計規(guī)范》GB50054—1995及《漏電保護器安裝和運行》GB139552—1992等相關標準要求設置短路保護、過負載保護和接地故障保護。

（一）短路保護

短路保護裝置應保證在短路電流導體和連接件產生的熱效應和機械力造成危害之前分斷該短路電流；分斷能力不應小于保護電氣安裝的預期短路電流，但在上級已裝有所需分斷能力的保護電氣時，下級保護電路的分斷能力允許小于預期短路電流，此時該上下級保護電器的特性必須配合，使得通過下級保護電器的能量不超過其能夠承受的能量。應在短路電流使導體達到允許的極限溫度之前分斷該短路電流。

短路保護的計算方法

1.假設系統(tǒng)有無限大的容量.用戶處短路后,系統(tǒng)母線電壓能維持不變.即計算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多.

具體規(guī)定: 對于3~35KV級電網中短路電流的計算,可以認為110KV及以上的系統(tǒng)的容量為無限大.只要計算35KV及以下網絡元件的阻抗.

2.在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮發(fā)電機、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻;對于架空線和電纜,只有當其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻,一般也只計電抗而忽略電阻.

3. 短路電流計算公式或計算圖表,都以三相短路為計算條件.因為單相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流.能夠分斷三相短路電流的電器,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流.

（二）過負載保護

過負荷保護英文名稱：overload protection 定義：被保護區(qū)出現(xiàn)超過規(guī)定的負荷時的保護措施。 應用學科：電力（一級學科）；繼電保護與自動化（二級學科） 電力、水利等系統(tǒng)的一種保護模式，在電路中，當回路電流超過過負荷保護裝置預設值時，過負荷保護裝置自動斷開電流回路，起到保護有效負載的作用。

保護電器應在過負載電流引起的導體升溫對導體的絕緣、接頭、端子或導體周圍的物質造成損害之前分斷過負載電流。對于突然斷電比過負載造成的損失更大的線路，如消防水泵之類的負荷，其過負載保護應作為報警信號，不應作為直接切斷電路的觸發(fā)信號。

過負載保護電器的動作特性應同時滿足以下兩個條件：

1、線路計算電流小于等于熔斷器熔體額定電流，后者應小于等于導體允許持續(xù)載流量；

2、保證保護電器可靠動作的電流小于等于1.45倍熔斷器熔體額定電流。

注：當保護電器為斷路器時，保證保護電器可靠動作的電流為約定時間內的約定動作電流；當保護電器為熔斷器時，保證保護電器可靠動作的電流為約定時間內的熔斷電流。

（三）接地故障保護

當一個或多個相導線與地之間出現(xiàn)電氣故障時，接地故障保護通過跳脫斷路器或報警來示警。這種功能可以一體化設計在斷路器上。

當發(fā)生帶電導體與外露可導電部分、裝置外可導電部分、PE線、PEN線、大地等之間的接地故障時，保護電器必須切斷該故障電路。接地故障保護電器的選擇應根據配電系統(tǒng)的接地形式、電氣設備使用特點及導體截面等確定。

TN系統(tǒng)接地保護方式：

1、當靈敏性符合要求時，采用短路保護兼做接地故障保護；

2、零序電流保護模式適用于TN-C、TN-C-S、TN-S系統(tǒng)，不適用于諧波電流大的配電系統(tǒng)；

3、剩余電流保護模式適用于TN-S 系統(tǒng)，不適用于TN-C系統(tǒng)。

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