在保證低壓斷路器靈敏度的前提下，如何計(jì)算保護(hù)線路的長(zhǎng)度？

低壓斷路器在線路中起到過負(fù)荷和短路保護(hù)。長(zhǎng)延時(shí)過電流脫扣器是熱脫扣器，它具有反時(shí)限特性，也就是說過負(fù)荷的電流越大，其自動(dòng)切斷電源的時(shí)間也越短，反之，結(jié)果相反；瞬時(shí)過電流脫扣器是電磁脫扣器，當(dāng)電流大于瞬時(shí)過電流脫扣器整定值，可以在約定的時(shí)間內(nèi)切斷電源。低壓斷路器的靈敏度是指出現(xiàn)預(yù)期的過電流故障時(shí)，斷路器能夠在約定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷電源。如果斷路器的靈敏度差，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，斷路器不能在約定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷電源，若線路和設(shè)備在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)通過較大的電流，會(huì)對(duì)其絕緣造成損害，降低設(shè)備和線路的使用壽命，同時(shí)對(duì)人身和設(shè)備安全產(chǎn)生威脅，嚴(yán)重的情況下可能會(huì)發(fā)生火災(zāi)等事故。

為了保證低壓斷路器的靈敏度在《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-2011中規(guī)定“當(dāng)短路保護(hù)電器為斷路器時(shí)，被保護(hù)線路末端的短路電流不應(yīng)小于斷路器瞬時(shí)或短延時(shí)過電流脫扣器整定電流的1. 3倍。”比如對(duì)于C32的斷路器，其長(zhǎng)延時(shí)過電流脫扣器的整定值或者額定值In為32A，脫扣曲線為C曲線，其瞬時(shí)脫扣范圍為5In~10In。當(dāng)故障電流大于10In，即320A時(shí)，斷路器才會(huì)在約定時(shí)間內(nèi)切斷電源，考慮到斷路器的制造誤差和計(jì)算誤差，要求保護(hù)線路末端的短路電流要不小于斷路器瞬時(shí)或短延時(shí)過電流脫扣器整定電流的1.3倍。所以，當(dāng)線路的斷路器選擇C32時(shí)，其保護(hù)線路末端的短路電流要不小于1.3×32×10=416A。對(duì)于線路來說，越靠近負(fù)荷端，其短路電流越小。短路類型可以分為三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地故障，其中，單相接地故障短路電流最小。如果當(dāng)線路末端發(fā)生單相接地故障時(shí)，這種情況下短路電流最小，斷路器都可以靈敏的動(dòng)作，那么在發(fā)生其它情況下短路，斷路器均可在約定時(shí)間內(nèi)切斷電源。

當(dāng)確定了保護(hù)線路的斷路器型號(hào)和線路型號(hào)的時(shí)候，怎么計(jì)算出在保證斷路器可以靈敏動(dòng)作下線路的最大長(zhǎng)度呢？我們可以反推一下，通過計(jì)算可以使斷路器靈敏動(dòng)作的最小短路電流Ik，然后計(jì)算發(fā)生單相接地故障短路電流為Ik時(shí)，線路的長(zhǎng)度L。

為了便于理解舉例說明，在TN-S系統(tǒng)中，斷路器的型號(hào)為C32，線路型號(hào)為全塑銅芯電纜5×10mm2，求在保證斷路器靈敏度前提下，可以保護(hù)線路的最大長(zhǎng)度。計(jì)算步驟如下：

（1）根據(jù)圖1畫出單相接地故障時(shí)等效電路圖，等效電路圖如圖2所示。從圖2中可以看出故障回路為相保回路，對(duì)于較小截面的電纜的電阻遠(yuǎn)大于電抗，故可以把電抗忽略不計(jì)。全塑銅芯電纜10mm2的電阻每km為2.631Ω。

（2）選擇用C32斷路器，可以使該斷路器在約定時(shí)間內(nèi)可靠動(dòng)作的最小短路電流為1.3×32×10=416A。

（3）線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，設(shè)線路長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則相保回路的電阻為2×2.631L=5.262LΩ。

（4）保證斷路器的靈敏性需要滿足：220/（5.262L）≧416，整理得到線路最大長(zhǎng)度L為100m。

上述在滿足斷路器靈敏度前提下計(jì)算出被保護(hù)線路的最大長(zhǎng)度的計(jì)算方法比較簡(jiǎn)單，其計(jì)算精度滿足常規(guī)工程設(shè)計(jì)精度要求，如果需要精確計(jì)算請(qǐng)參考《工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第四版）下冊(cè)965頁內(nèi)容。

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