进线断路器选择.doc

1. TT系统主要进线断路器的选型

　　TT系统应保证发生接地故障时，其正常场所电气装置的外露导电部分故障电压≥50V时，保护电器应在规定时间内切断故障电路，因此，接地故障电流IA应大于保护电器在规定时间内有效动作电流Ia即

　　Id·RA≤50V

　　式中：RA———电气装置外露导电部分接地级和PE线的电阻之和；
　　Id———保护电器在规定时间内可靠动作电流，mA。

　　规定时间是指固定式设备为5s，手握式和移动式设备为0.4s。

　　由于TT系统电源中性点接地，电气装置外露导电部分独立接地。系统发生接地故障时，有两个接地电阻，其接地故障电流较小，在规定的时间内过电流保护电器不动作，因此TT系统进线处应加剩余电流保护器。

　　根据小于剩余电流动作保护器的一般要求大于GB6829—1995之规定，剩余电流保护器额定电流最大值为200A。当回路电流>200A时，可采用四个电流互感器组成的剩余电流保护装置，如图1所示。除过电流保护继电器KIT外，还有剩余电流保护电器KE。变压器结线组别为D，ynll，主进线采用四个电流互感器，在N线上安装一个型号与相线上相同的电流互感器。一般情况下，剩余电流保护继电器采用反时限动作特性继电器。一般情况下，剩余电流保护继电器采用反时限动作特性继电器。通过设定剩余电流保护继电器动作电流值，考虑电流互感器误差和线路正常的泄漏电流，使剩余电流保护器在正常情况下不动作。

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　　需说明的是，国外和香港地区电气图纸上断路器除注明整定电流值外，还标明4P或TP&N。中性线连接器安装在断路器旁侧。若采用四级断路器代替连接器，中性线均通过断路器的触头连接，并要使中性线先于相线接通，后于相线切断。在配电系统中增加中性线的连接点，若连接不妥，则不能象相线连接那样会被及时发现，380V线电压将在两200V单相用电设备间分配，直到用电设备过电压烧毁时才能发现，这就是在中性线采用连接器而不采用四级断路器的理由。

　　当变电所的出线断路器未采用剩余电流保护装置时，发生单相非金属接地故障（如架空线路绝缘子接地、过电压保护器击穿等)，产生如图2所示的接地故障电流Id，若不能使出线断路器脱扣，则Id在接地电阻RB上产生接地故障电压Uf。TT系统尽管存在接地故障电压Uf，用户电气装置内的N线与用户电气装置的外露导电部分不连接，故用户电气装置外露导电部分不存在接地故障电压，这是TT系统的优点之一。 来源:
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　　但当用户电气装置发生N线与电气装置外露导电部分短路时，如图2（a）所示，采用剩余电流保护装置进线断路器可以脱扣，但用户电气装置外露导电部分仍有接地故障电压；或者用户电气装置发生相线与外露导电部分短路时，如图2（b）所示，虽用户进线断路器已脱扣，但用户电气装置外露导电部分仍有接地故障电压存在。为了消除上述的接地故障电压在用户电气装置外露导电部分传导，必须选用四级断路器。

　　在配电系统中大量采用四级断路器是不合理的，原因如上所述。但只要在出线外装设剩余电流保护装置，就能使配电线路发生接地故障时，出线断路器脱扣，消除接地故障回路，而杜绝人身遭受电击危险，如图3所示。 来源:输配电设备网

2.　联络断路器和双电流进线断路器采用四级断路器

　　2.1 联络断路器采用四级断路器的原因

　　当两台变压器分列运行，联络断路器断开时如图4所示。若采用三级断路器，则A点与B点相连接，1号变压器中性电流IN在A点将分为IN1及IN2两路电流，由于IN2的分流，则流过1号变压器处的剩余电流不为零，当IN2足够大时，可使1号变压器进线断路器脱扣。为了避免由于两变压器中性线相连接，引起中性电流分流，使进线器误动作，联络断路器应采用四级断路器。
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　　2.2 双电流进线断路器采用四级断路器的原因

　　双电流进线断路器应采用四级断路器的原因之一是当1号变压器进线断路器断开，2号变压器进线断路器及联络断路器闭合，如图5（a）所示。用电设备A的中性电流IN在A点分为IN1及IN2两路电流，因IN1的分流作用，流过2号变压器进线器脱扣。仅由于1号变压器进线断路器为三级，两变压器中性线相连接而产生分流，使2号变压器进线断路器误动作。为了避免误动作，进线断路器应采用四级断路器。

　　原因之二，当用电设备发生单相接地故障时，接地故障电流图5（b）四级进线断路器为IF如图5（b）所示，接地故障电流IF经保护接地级及工作接地级，到达变压器中性点接地母排。故障电流IF在中性点接地母排处分别为IF1及IF2两路电流，IF1经1号变压器中性线、1号地线断路器中性线连接器、联络断路器中性线、2号变压器进线断路器中性连接器，在 2号变压器中性点与IF2汇合成IF。发生单相接地故障电流IF时，因1 号变压器进线断路器为三级，产生IF1分流作用，当IF1足够大时，使2号变压器进线断路器不动作。若1号变压器进线断路器改为四级，使其不产生IF1分流，接地故障电流IF流经2号变压器进线断路器，剩余电流继电器动作，使其断路器脱扣。故进线断路器应采用四级断路器。 来源:输配电设备网

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3. 实践应用与结论
(1) TN—C系统。碰外壳接地故障保护一般是在PEN线上安装零序电流保护继电器，PEN线流过最大的电流，按小于电力变压器大于GB1099.1—5之规定，不超过变压器额定电流25 %，碰外壳接地故障保护整定值应大于变压器额定电流25 % ，即碰外壳接地故障电流小于变压器额定电流25 %时不动作，有引起人身电击和火灾的可能。

　　TN—C系统的PEN线不能切断，两路电源（双变压器或应急柴油发电机组）转换回路，主进线及联络断路器应采用三级断路器。

　　（2）TN—S或TN—C—系统。主进线处宜采用剩余电流保护器或保护装置，主进线断路器采用三级断路器，中性线通过连接器连接；两路电源转换回路，主进线处应采用剩余电流保护器或保护装置，主进线及联络断路器采用四级断路器。

　　（3）TT系统。主进线外应采用剩余电流保护器或保护装置，主进线断路器采用三级断路器。中性线通过连接器连接；两种电源转换回路，主进线及联络断路器采用四级断路器。

　　（4）对于防人身电击和火灾要求较高的场所，配电各级宜安装剩余电流保护器或保护装置，配电各级之间采用不同的动作值或延时保证选择性。

　　（5）最终分支电路的剩余电流保护器除采用欠电压保护脱扣外，为避免剩余电流保护器操作电源故障，引起剩余电流保护器拒动而造成人身电击和火灾危险，应选用电磁动作型保护器。