过电流防护
读书笔记——过电流防护的有关问题及解答归纳总结如下,贴出来与大家分享
1.何谓过电流?
大于回路导体额定载电流量的回路电流都是过电流。它包括过载电流和短路电流。其区分是回路绝缘损坏前的过电流称作过载电流;绝缘损坏后的过电流称作短路电流。举例言之,手电钻被卡住而堵转,这时手电钻电动机内无反电势,手电钻电流可达其额定电流的5~7倍。但这时手电钻供电回路的电流仍是过载电流而不是短路电流,因为手电钻的绝缘还未损坏,并没有出现短路。
2.何谓过载电流?
电气回路因所接用电设备过多或所供设备过载(例如所接电动机的机械负载过大)等原因而过载。其电流值不过是回路载流量的不多倍,其后果是工作温度超过允许值,使绝缘加速劣化,寿命缩短,它并不直接引发灾害。
3.何谓短路电流?
当回路绝缘因种种原因(包括过载)损坏,电位不相等的导体经阻抗可忽略不计的故障点而导通,这被称作短路。由于这种短路回路的通路全为金属通路,这种短路被归为金属性短路,其短路电流值可达回路导体载流量的几百以至几千倍,它可产生异常高温或巨大的机械应力从而引起种种灾害。
4.对过电流防护电器的时间一电流特性有何要求?
除特殊情况外,回路都应装设断路器、熔断器之类的过电流防护电器来防范电气过载和短路引起的灾害。防护电器的时间一电流特性应与被保护回路导线热效应特性相配合,如图(1)所示。过载防护应为反时限特性,以与被保护回路导体绝缘的热承受能力的反时限特性相适应。当过载电流的幅值过大和持续时间过长影响回路的绝缘性能时,它应在规定时间内动作,以防绝缘劣化导致短路的发生。短路防护应在回路内出现短路电流时尽快动作,以防止短路电流产生的异常高温或电弧、电火花烤燃可燃物质引起火灾,或防止短路电流产生的机械效应导致灾害。配电回路首端的过电流防护电器所保护的主要对象是电气线路,不一定要求它对所供设备也起过电流防护作用。
图(1) 过电流防护电器与被保护回路的特性配合
5.不少电气人员认为熔断器是落后的保护电器,断路器则是先进的保护电器,这一观念是否正确?
否。从图(1)可见熔断器的时间一电流特性曲线更接近被保护回路的热承受能力特性曲线,说明它具有较好的过载防护效果,但它的使用不如断路器方便。断路器如因过电流脱
扣,排除故障后即可合闸供电,十分方便。而熔断器则必须更换相同规格的熔断体,为此需置备多种规格的备件,给使用者带来不少麻烦。熔断器接线也需多加注意,例如螺旋式熔断器的中心接线端子必须接电源侧,螺口端子必须接负荷侧,否则在更换熔断体时容易引起电击事故。
由于这些原因我国电气设计人员一般采用断路器作过电流防护。对于小功率的末端回路,特别是在一般老百姓住宅楼电气线路内这是无可非议的。但现时在我国设计中,一些有电气专业人员管理的工厂企业、办公大楼等配电系统内基本上都采用了断路器,很少采用熔断器,而在一些发达国家这两种电器的采用却约各占一半。这一差异说明我国在这两种电器的选用上存在一些偏差。
大家知道,干线上大遮断容量的断路器的售价是很高昂的,而额定电流小至30A的熔断器切断高达50kA的短路电流却是轻而易举的事,且更换一个熔断器的花费也是很有限的。另外,断路器切断大短路电流后需对其触头进行维护,即使如此,其遮断容量仍有所降低;而熔断器更换新的备件后其遮断容量则保持不变。就这点而论,用熔断器切断短路更为安全。
还有,在动作时间大于0 . 1S条件下,符合产品标准(即约定不熔断电流Inf为1 . 25In, 约定熔断电流Inf为1.6In )的各级熔断器的电流级差为1 . 6倍时,产品标准规定各级熔断器作过载防护时应能保证其选择性,而断路器却难以做到这点。换言之,熔断器有较优的过载防护级间选择性,它可减少过载防护动作时的停电面。熔断器较断路器体积小,它常可减少配电柜(箱)的尺寸。
因此在有电气专业人员管理维护的场所,至少在干线上应根据具体情况在设计中适当扩大熔断器的应用范围,使配电系统的设计更加经济合理。
需要说明,必须采用符合产品标准的刀形触头型、螺栓连接型、圆筒帽型、螺旋型熔断器,不能采用早已淘汰的没有产品标准的瓷插熔断器、胶盖开关熔断器之类的熔丝。这种熔丝没有规定的工作特性,若将这种熔丝装用在线路上是无法保证线路安全工作的。它们与设备端子的连接往往因接触面过小,接触压力不够而使接触电阻过大产生高温,在通过正常负载电流时即自行熔断,导致不应有的供电中断。
6.IEC标准对回路的过载防护,要求满足的条件是什么?
为使过载防护电器能保护回路免于过载,防护电器与被保护回路在一些参数上应互相配合,它们应满足下列条件:
(1)防护电器的额定电流或整定电流In应不小于回路的计算负载电流IB。
(2)防护电器的额定电流或整定电流In应不大于回路的允许持续载流量人(以下简称载流量)。
(3)保证防护电器有效动作的电流I2应不大于回路载流量的1 . 45倍。
以上条件以公式表示即为
IB≤In≤IZ (6-1)
和 I2≤1.45IZ (6-2)
式中
IB―回路的负载电流(A);
In―熔断器的额定电流或断路器的额定电流或整定电流(A);
IZ―回路导体的载流量(A);
I2―保证防护电器有效动作的电流(即熔断电流或脱扣电流)(A)。
7.请用图形来形象地表达问答11 . 6中所提的对过载防护需要满足的条件。
图(2)为以图形表示的式( 6-1 )和式(6-2 )中过载防护电器与被保护回路导体的特性配合。
图(2)中It不大的过载电流时,在约定时间内过载防护电器保证不动作(即熔断器不熔断、断路器不脱扣)的负载电流;I2为过载时在约定时间内保证过载防护电器能动作的约定电流。
图(2) 过载防护电器与被保护回路导体的特性配合
8.对周期性变化负载的回路是否允许短时间少量的过载?
从图(2)可知,当负载电流达到几时不论时间多长过载防护电器是不动作的,因为In并非动作电流,它只是可长期通过防护电器而不会使电器的特性变劣的电流。当负荷电流大于回路载流量人不多时防护电器也是不动作的,因为回路允许短时间少量的过载而不必切断回路。一般电气回路的负载电流不是恒定不变而是周期性地变化的。短时间少量的过载时不会对回路绝缘产生不良影响。在电气装置设计中允许回路短时少量过载可减小回路截面,节约有色金属,取得经济上的效益。应注意问答6中的式(6-2)只是对一般周期性变化负载而言的。
9.对恒定负载的回路是否允许少量过载?
不允许。回路如果长时间过载,即使少量的过载也不允许。因为这将使绝缘的劣化加速,而绝缘水平的下降可能导致短路的发生,引发种种电气灾害。
10.在问答7中提到的过电流防护电器的约定时间和约定电流,其值为多少?
表A为国家产品标准配电用熔体、断路器的约定电流和约定时间的规定值,表B为配电用断路器过电流脱扣器各极同时通电时的反时限断开特性。
表 A 配电用熔体的约定时间和约定电流
注:按熔断器分标准规定
表 B 配电用熔断器过电流脱扣器各级同时通电时的反时限断开动作特性
11 .自柴油发电机或变压器接向开关柜的线路如无法采用大截面母排,只能采用多根并联单芯电缆,这时的过载防护应注意什么?
对于多根单芯电缆或电线并联供电的回路,其过载防护应使电流尽量平均分配在并联的单芯导体间,以避免有些导体欠载有些导体过载的情况发生。为此要求这些导体的阻抗相等,这时并联导体应满足下列条件:
(l)并联导体的材质、长度和截面积相同。
(2)电缆的结构相同。
(3)布线的方式相同。
(4)导体全长没有分支线引出。
做到阻抗相等并非易事,因为导体布置的位置难以做到十分对称,其电感就有较大差别,从而使阻抗出现差别,常因此引起导体间负载电流产重的分配不均。例如一相的两并联导体,其阻抗分别为6mΩ和3mΩ,则后者分配的负载电流就为前者的两倍而过载。因此除非是很大电流的回路应尽量少采用并联导体的回路,而应采用并联的多芯回路,如图(3)所示。如果因技术上的困难不得不在同一相上采用并联的单芯导体时,应在施工时尽量使导体布置对称,并在投人使用时用钳形电流表测一下各并联导体的电流。如发现电流严重不均衡时应采取措施调整其感抗,例如变动一下导体的相互位置,使各导体电流接近均衡。
图(3) 并联的多芯回路
12.为什么IEC标准导体载流量表中.只有三根相线的载流量,没有四根带电导体的载流量?是否中性线的发热可以不考虑?
否。在IEC标准中,在不存在谐波电流条件下,三相四线回路采用多芯电缆或穿管电
线时,不论回路导体数为四根或五根,其载流量都按三相负载平衡三根带载相线的发热来标定。即使三相电流不平衡,中性线上带电流时也是如此。这是因为电缆芯线和穿管电线互相紧贴,它们的发热互相影响,为此应将电缆或穿管导线视作一综合发热体来考虑,三相电流不平衡时,中性线增加的发热可由电流较小的相线的欠发热来抵消的缘故。
需要说明,这一载流量的标定方式只适用于多芯电缆和穿管电线的布线系统,不适用于将带电导体拉开距离的布线系统,例如绝缘子明敷系统。因为这种布线系统的发热导体的周围有足够的空间来将热量散发到空气或其他介质中去。导体间的发热互不影响。其载流量仍然按各单根导体的发热来标定。
13.某车间内三相四线瓷瓶明敷线路的中性线的绝缘变色失效。三根相线的电流相等且未过载,但中性线电流却大于相线电流而过载。何故?
如果电气回路中除50Hz的基波负载电流外,还附加有其他过大含量的高次谐波电流,则回路会因此而过载,使过流防护电器频繁跳闸,但测得的电流却未超过其整定值或额定值。这是因为这时电流表没有反映电流有效值的原故。一般电流表系按电流的平均值偏转,而过流防护电器热脱扣元件则按电流的有效值动作。当电流波形为正弦波时,平均值和有效值有一个固定的比值,电流表能按此比值刻度标示,正确反映有效值电流。当电流内存在谐波电流时,此比值已非上述正弦波电流的两者的固定比值,其值随波形变化而变化,一般电流表的偏转角偏小而不能正确地表征有效值电流。为此需采用能按热效应来测定有效值电流的电流表来进行测定。这种表计被称作真实方均根值表计。
危险在于不了解电气安全的人在遇到上述情况时,常误认为是断路器、熔断器的额定电流太小而更换电流大许多的断路器、熔断器,而不更换大截面积的回路导体。这当然是很不安全的,因为其后果是回路过载而过害流防护电器却不动作,最终将因回路长期过载
而导致短路和各种电气灾害的发生。
图(4)三次谐波电流使中性线过载
谐波电流能引起相线过载,但最常见和危险的导体过载是三相四线回路中的中性线过载。过去非线性负载少,人们不重视谐波过载的危害,认为三相四线回路内的中性线只通过三相不平衡电流,其值甚小,中性线截面积只取为相线截面积的1/2甚至1/3。但在现时谐波电流特别是三次及其基数倍谐波电流大增的电气回路中,例如在主要采用气体放电灯作照明光源的商场、办公楼等场所的照明回路中,这一做法将造成中性线的严重过载。图(4)为一三相四线回路各带电导体的基波(50Hz)和三次谐波(150Hz)的电流波形。假设三相电流相等,因基波相位角差120°,它在中性线上的相量和为零。但由图(4)可知,三次谐波电流在中性线内的相位角并不差120°,而是处于同一相位上,它在中性线上的电流不是互相抵消而是互相叠加。其他9、15、21次等三次谐波的奇数倍谐波电流也是如此(图(4)中未表示)。
由于三相的三次谐波电流及其奇数倍谐波电流在中性线上的叠加,中性线电流不再为
零而常与相线电流接近甚至超过相线电流。如果在电气设计中对三次及其奇数倍谐波电流含量大的回路仍将中性线截面积取为相线截面积的1/2 ,甚至1/3,则中性线的过载将不可避免,为此我国电气设计规范已按IEC标准规定了放大中性线截面的要求。目前在我国电气消防安全检查中,中性线严重过载使绝缘劣化变色的隐患现象屡见不鲜,由此引起的电气短路火灾事故也屡有所闻,对此不能因循过去的老概念而掉以轻心。
14.是否回路中存在谐波电流时,中性线电流都会增大?
否。只有三次及其奇数倍谐波电流才使中性线电流增大,偶次谐波电流并不增大中性线电流。
15.某三相四线回路在墙面上用PVC铜芯电线以瓷瓶明敷,相线电流都为275A,线路截面积为3x95mm2+1 x 50mm2。现因设备更换,基波电流未变,但增加了60%的三次谐波电流。请计算这时的相线和中性线电流,并确定其截面积。
在此例中,当3次谐波电流为基波电流的60%时,相线电流为
IL=sqrt[2752+(275x0.6)2)]=320A
中性线电流为三根相线3次谐波电流的叠加,即
IN=275x0.6x3=495A
这时相线电流增加了16%,而中性线则达增大了的相线电流的1.54倍。原来3x95mm2+lx50mm2的线路已经不适合,相线和中性线的截面积按GB 16895 . 15截流量标准应放大为3 x 120mm2+1 x 240mm2。即相线截面积需由95mm2扩放大为120mm2,
而中性线截面积则由原来的50mm2扩放大为增大后的相线截面积的两倍,即240mm2。现时有些规范中规定,当谐波电流大时,不考虑相线截面积是否需要增大,而只要求将中性线截面积放大为原相线截面积的两倍,恐不够全面。
16.对于电缆和穿管电线,如果存在相当大含量的三次及其奇数倍谐波电流,其电流和截面积的确定是否也如问答16所叙同样处理?
对于电缆和穿管电线,相线电流和中性线电流的确定和问答6所述相同,但截面的确定却不同。如问答12所述,对这种敷线方式需将一回路的几个发热导体视作一个综合发热体来考虑。而谐波电流对基波电流而言为一附加的电流,它使回路增加了附加的发热,相对而言,回路的截流量降低了。为此在确定存在谐波电流的回路导体截面积时应除以一降低系数来放大导体截面积。IEC规定的降低系数见表C。
表C 电缆或穿管电线三相回路存在谐波电流时的降低系数
17.某三相四线回路在一非隔热墙面内用4 x 16mm2 PVC铜芯电缆套管暗敷,三相电流均为60A。现因设备更换,增加了20%的三次谐波电流。请确定这时相线和中性线的电流和截面积。
在此例中当回路含有20%的三次谐波电流时,相线电流为
IL=sqrt[602+(60x0.2)2)]=61.2A
中性线电流为 IN=60x0.2x3=36A
查表C,应按相线电流取0 . 86的降低系数来放大截面积,相当于综合发热的回路电流I为 I=61.2/0.86=71A
查GB 16895.15截流量标准,原来的4 x 16mm2扩截面积已不适用,需加大中性线和相线的截面,改用相同材质的4 x25mm2截面积的电缆。在本问答(也包括问答16)中,如果回路中还存在三次谐波的奇数倍电流,其含量超过基波的10%;或回路中存在三相不平衡的基波电流,其不平衡度大于50%,则需视情况酌量增大导体截面积。
18.对过载防护电器在被保护回路上的安装有什么具体要求?
为有效地保护回路免受过载的危害,过载防护电器应安装在回路导体的截面、材料、敷设方式等有变化的回路分支处,因为这些变化能引起回路载流量的变化。图(5)中所示的防护电器兄即是因这种变化而装设的过载防护电器。如果支点T离地面很高,将给检视、更换、维护兄带来不便。为此允许兄可离开分支点T一适当距离,以便靠近地面。这时T一F2线段上不应再引出分支线路增加负载和接用易导致过载的插座。设计安装中还应注意满足下列条件之一:
(l)T一几线段如发生短路,断电源。
(2)T一兄线段不大于3m ,能,且线段邻近不存在可燃物质。其最近的上级过电流防护电器Fl应能有效切此线段的敷设方式应尽量减少发生短路的可能,且线段邻近不存在可燃
物质。
图(5) 过载防护电器的安装位置
19.是否配电回路都必须装设过载防护电器来防回路过载?
否。除火灾或爆炸危险场所外,一般场所内有些回路是可以视情况只装短路防护电器而不装设过载防护电器,例如:
(l)分支回路的截面积、材料、敷设方式虽然变化,但上一级防护电器仍能有效防范其过载。
(2)回路所接设备不可能发生过载,它也没有引出分支回路来增加负载或接用易导致过载的插座。
(3)回路电源的容量很小,不可能输出导致回路过载的电流。
有些用电设备是不可能导致回路过载的,例如烧水用的电热水器,其功率是恒定的。又如电动机负载,如果电动机的堵转电流小于回路的载流量,则此回路也不可能过载。有的电气设备本身内附有热继电器之类的过载防护,则也不需考虑其供电回路的过载。
某些电源设备受其内部阻抗的限制,即使所供回路发生短路也不可能输出大于回路载流量的电流而引起回路过载,例如电铃变压器、电焊变压器等电源设备。
上述都是从技术上考虑没有必要安装过载防护电器的一些情况。除此以外IEC还从安全着眼建议,在诸如下列回路上为避免供电突然中断引起事故和损失,不宜装设过载防护电器:
(1)旋转电机的励磁回路。
(2)吊运铁件的电磁铁的供电回路。
(3)电流互感器的二次回路。
这样规定的理由是线路过载时及时切断电源虽然避免了回路的过载,但突然断电造成的损失却非所保护的线路价值可比拟。依此类推,诸如高层建筑的消防用电等重要应急电源回路也不应安装过载防护。因为正当高层建筑扑灭火势,人员疏散的紧要时刻,却为了保护回路免于过载导致线路劣化加速而中断消防水泵、疏散照明等的应急电源,因此引起重大人身伤亡和财产损失事故,这样做显然是因小失大、得不偿失的。
20. IEC标准对回路的短路防护要求满足的条件是什么?
为避免电气短路引起灾害,短路防护应满足下列条件:
(1)短路防护电器的遮断容量应不小子它安装位置处的预期短路电流,但在下述情况下可以装用较小遮断容量的防护电器。
此较小遮断容量的防护电器前的上级防护电器应具有足够的遮断容量,来切断该预期短路电流,且这两级防护电器的特性应能适当配合,即当用上级防护电器切断该短路电流时,下级防护电器和它所保护的回路应能承受通过的短路电流而不致损坏。例如在遮断容量不够的断路器上级装用有足够遮断容量的
特性能配合的熔断器。
(2)被保护回路内任一点发生短路时,防护电器都能在被保护回路的导体温度上升到允许限值前的时间内切断电源。此时间可依下式计算
t=(KS/I)2 (21-1)
式中t―短路电流通过的时间(s);
S―导体的截面积(mm2);
I一短路电流有效值(方均根值)(A);
K-计算系数,它决定于导体和绝缘的材质,以及导体通过短路电流时的起始温度和最终温度。
需注意式(21-l)只适用于t不大于5s和不小于0 . 1s的情况。这是因为短路产生的热量在5s内尚不及逸散,超过5s后热量开始逸散,式(21-1)不再适用。而当t小于0 . 1s时短路电流中大幅值的非周期电流分量的发热将起显著作用的缘故。当t小于0 . 1S时导体的K2S2热承受能力应大于短路防护电器切断电源前通过的短路电流的热效应非周期分量I2t值,即
K2S2>I2t (11.21-2)
此I2t值无法在设计时进行计算,应由制造商根据试验结果提供。
当采用63A及以下的熔断器来保护截面积不小于1 . 5mm2的铜芯电缆或绝缘电线时,式(21- 2)的要求总是能满足的。
21.设计中计算上级干线短路防护电器能保护的下级分支回路的长度十分费时,有无简化这种计算的方法?
有。问题21中提到的分支回路截面积减小,干线短路防护电器能保护的分支回路的长度范围,国外有一种简单的图解法,如图(6)所示,可供参考一。
图(6) 当分支回路截面积减小时干线短路防护电路的保护范围
图(6)中短路防护电器安装在M点,当干线截面积为S1时、它能保护的最大长度为L1。对于较小的截面积为S2的回路,它能保护的最大长度为L2,现用此截面积的线路作为分支回路,画一个直角三角形,如图(6)所示。其长直角边MB代表上述干线,其短直角边MC则代表上述可保护的最长的分支回路。现需要在离M点距离为L3的0点引出一个分支回路,其截面积为S2。引一与MC平行的直线OV与斜边BC相交于V点。则OV的长度L
4即代表自
O点能引出的能被保护的截面积为S2的分支回路的最大长度。干线上其他处分
支引出的截面积为S2的分支回路能被保护的最大长度都可用此图解法简易地求出。
22.在短路防护中常出现越级跳闸导致大面积停电的情况。原因何在?有无有效解决措施?
在低压电气装置设计中如何保证短路防护中上下级动作的选择性,以避免越级跳闸引起大面积停电事故一直是个老大难问题。即使装用带有短延时动作的三阶段防护的断路器,也不能避免越级跳闸。这是因为当故障回路阻抗小时,下级回路的短路电流甚大,超过了上级断路器瞬动防护的整定值,瞬动脱扣器越级动作而短延时防护不起作用的缘故。无选择性跳闸会导致停电面扩大,使一些重要负荷突然断电,常因此引起重大损失。为此一些重要设备不得不直接自变电所引专线供电,以降低停电机率,这自然要增多配电盘及回路数。另一
解决办法是取消上级的瞬动脱扣,靠短延时脱扣切断短路电流来保证选择性,但这又将延长短路电流的持续时间。为保证线路热稳定而增大线路截面将多耗费有色金属,所以都不是理想的措施。
短路防护中选择性不得保证的问题近年来在技术上已能解决。由于电子信息技术的迅速发展,20世纪80年代国际上推出了智能型断路器,它有许多新功能,使低压配电技术得到很大的进步,其中之一就是级间选择性连锁技术,(Zone Selective Interlocking,简称ZSI),它能完全有效地解决短路防护中级间无选择性瞬动跳闸的问题,其原理可用图(7)来说明。图中末端回路上的断路器QF4仍是具有长延时和瞬动的一般断路器,断路器QF3、QF2和QF1都是带有长延时、短延时和瞬动以及ZSI功能的智能型断路器。采用ZSI时要求在智能型断路器间敷设一条与主回路并列敷设的信号回路,如图(7)中虚线所示。
图(7) 级间选择性连锁原理简图
末端回路是最易发生短路的线段。当如图(7)所示在A点短路时,QF4瞬时动作。这时QF3也检测出短路电流,它通过信号线给QF2和QF1发出信号(同理,QF2也给QF1发出同样信号),使QF2、QF1的瞬动元件被锁住而不动作,同时QF3也给自己发出信号而将瞬动脱扣自锁,以保证和QF4间的选择性。它仍保留0 . 1S的短延时动作,以作QF4的后备防护。当图(7)中B点短路时情况相同,QF3给QF1和QF2发出连锁信号,本身也自锁而延时0 . 1S动作。因此点短路电流不大,而延时又甚短,一般不会因热稳定要求而加大导体截面。当C点短路时,QF2检测出短路电流,它发出连锁信号,使QF1不能瞬动而只剩0 . 5S的延时动作,而QF2本身未自锁,可瞬时动作,从而大大减少大短路电流对回路导体的热效应。当D点短路时,QF1并未接到前级断路器发来的连锁信号,它可立即动作,从而有效地保护了导体。
从上所述,可知ZSI这项新技术的应用可使配电系统设计得更为合理,它保证了短路防护的选择性,但不需增加配电回路数量,也不需为保证热稳定而加大回路截面。由于我国对这项新技术的应用还较陌生,有些重要项目,花大量资金购置了智能型断路器,却未利用其具有的ZSI功能,仍按常规只使用其过电流的瞬动、短延时、长延时防护和接地故障防护的四阶段保护。这无异买犊还珠,越级跳闸造成大面积停电引起巨大损失的问题却仍未解决,十分可惜。在建筑电气设计中应注意充分发挥智能型断路包括ZSI在内的各种新功能。具有ZSI功能的框架式和塑壳式断路器的售价自然高于一般非智能型断路器。所以这一解决短路防护越级跳闸的措施现时只能适用于重要的建筑物电气装置。
23.是否所有电气回路上都应装设短路防护电器?
并非所有的电气回路上都应或都能装设短路防护电器。例如在下列电气回路上是不装设短路防护电器的:
(l)变压器、发电机、蓄电池等电源设备出线口至其配电盘或控制盘的连接线的首端上短路防护电器是无法装设的,它只能装设在线路末端的配电盘或控制盘上。
(2)短路防护电器如切断回路电源,其后果将比不切断电源的后果更为严重的回路,例如问答20内所述的一些不能随便切断电源的回路,应根据具体情况免予装设作用于切断电源的短路防护电器,不重述。
(3)某些检测回路,例如电流互感器的二次回路,出于安全的考虑,这类回路是允许短路而不允许开路的。
24.如果配电回路上无法装设短路防护电器,何以防范短路引起的电气灾害?
如果电气回路上无法装设短路防护电器,应采取种种有效措施防止短路的发生,并避免短路引起的电气灾害。例如变电所内自变压器至低压配电盘的一小段线段上是无法装用短路防护电器的,这时变压器高压侧的继电保护的整定应尽量对这一线段的短路作出反应,及时切断电源。这代线段应采用封闭母线或用夹板固定的母线以杜绝短路的发生。无短路防护电器的电气回路应尽量远离可燃物以避免短路产生的异常高温引燃起火。
25.当用一个短路防护电器保护多根并联单芯电缆或电线时应注意什么?
当用一个短路防护电器保护多根并联的单芯电缆或电线时,其要求和问答11所叙的
过载防护相同,即应注意使并联导体的布置对称,阻抗相等,以避免短路电流在各导体间分布不均匀。
26.三相四线回路中对中性线的过电流防护有哪些注意之处?
三相回路中相线过电流防护的设置大家比较注意,也为大家所熟知。对中线性等的过电流防护有时不太注意,但它却是比较复杂的。不论是过载防护还是短路防护,三相回路中的中性线上均不得装用熔断器,并应尽量不用断路器的开关触头来切断中性线,以减少中性线触头导电不良引起电气事故。如果需要用触头来切断中性线,则中性线的切断需稍后于三根相线;中睦线的接通则需稍早于相线,以避免开合回路过程中的瞬间“断零”。
如果采用断路器作过电流防护,当回路中性线截面积不小于相线截面积或当回路中没有过多的三次谐波电流时,可不为中性线的过电流防护设置开关触头和过电流检测元件,因为满足了相线的过电流防护要求自然也满足了中性线的过电流防护要求。
当回路中性线截面积小于相线截面积或当回路中有大量三次谐波电流时,应在断路器中性线上设置过电流检测元件,但只作用于三根相线的切断而不必采用四极断路器来切断中性线。因三根相线切断后中性线电流自然消失,不必装用开关触头来切断,以降低断路器制造成本,还可减少断路器中性线触头导电不良引起的“断零”事故。
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