廠房?jī)?nèi)斷路器靈敏度校驗(yàn)的簡(jiǎn)易方法

任郭鋒

（中航飛機(jī)股份有限公司，陜西西安 710089）

0 引言

中航飛機(jī)股份有限公司于2013 年開(kāi)始安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)標(biāo)活動(dòng)，全面宣貫國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)。

《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50054—2011）第6.2.4 條規(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)過(guò)電流脫扣器整定電流的1.3 倍。例如：終端用電設(shè)備是1.5 kW 的電機(jī)，額定電流3.6 A，電源線路的保護(hù)選用D 型斷路器，斷路器額定電流4 A，則斷路器瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的整定電流值56 A，1.3 倍的斷路器瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流值為72.8 A。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，被保護(hù)線路末端的短路電流不應(yīng)小于72.8 A。如果短路電流過(guò)小，斷路器可能不會(huì)跳閘，存在安全隱患。

因此，短路電流的計(jì)算是電氣工程的核心。

1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)考察

《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50052—2009）第7.0.7 條規(guī)定：在低壓電網(wǎng)中，宜選用D，yn11 接線組別的三相變壓器作為配電變壓器。廠房配電都采用D，yn11 接線組別的三相變壓器，容量為1000 kVA 和1250 kVA 的變壓器較多。

表1 三級(jí)配電線路采用2.5 mm2 時(shí)最小單相接地短路電流值

表2 三級(jí)配電線路采用4 mm2 時(shí)最小單相接地短路電流值

圖1 廠房配電示意

《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50052—2009）第4.0.6 條規(guī)定：同一電壓等級(jí)的配電級(jí)數(shù)，低壓不宜多于三級(jí)。一級(jí)配電：從低壓側(cè)為380 V 的變電所低壓配電屏到配電室分配電屏；二級(jí)配電：從分配電屏到動(dòng)力配電箱；三級(jí)配電：從動(dòng)力配電箱到終端用電設(shè)備見(jiàn)圖1。廠房配電符合此標(biāo)準(zhǔn)，都采用電纜配電。

2 最小單相接地短路電流值的計(jì)算

根據(jù)《工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》計(jì)算最小單相接地短路電流值。

在三相交流電中發(fā)生短路的情況有三相短路、兩相相間短路、兩相接地短路和單相接地短路。在二、三級(jí)配電線路發(fā)生短路時(shí)，單相接地短路電流最小。

IEC 短路電流計(jì)算分為最大短路電流計(jì)算和最小短路電流計(jì)算，用最小單相接地短路電流值校驗(yàn)斷路器的靈敏度。

選用的典型參數(shù)：變壓器容量630 kVA，一級(jí)配電線路4240 mm2兩根電纜并聯(lián)，長(zhǎng)度10 m，二級(jí)配電線路370 mm2+235 mm2的電纜。三級(jí)配電線路為52.5 mm2的電纜，按照IEC最小單相接地短路電流的計(jì)算方法計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果見(jiàn)表1。三級(jí)配電線路為54 mm2電纜的最小單相接地短路電流值見(jiàn)表2。

3 簡(jiǎn)易方法的使用

（1）使用方法說(shuō)明。三級(jí)配電線路導(dǎo)體截面積為2.5 mm2選用表1；二級(jí)配電電纜的相導(dǎo)體截面70 mm2的，選“370+235”行的數(shù)據(jù)，二級(jí)配電電纜的相導(dǎo)體截面3570 mm2，選“335+216”行的數(shù)據(jù)；二級(jí)配電電纜的長(zhǎng)度200 m 的選“200”行的數(shù)據(jù)，二級(jí)配電電纜長(zhǎng)200400 m 選“400”行的數(shù)據(jù)。

（2）終端用電設(shè)備是1.5 kW 的電機(jī)，額定電流3.6 A，電源線路（三級(jí)配電線路）的保護(hù)電器選用配電保護(hù)D 型斷路器，安裝在動(dòng)力配電箱內(nèi)。斷路器額定電流4 A，則斷路器瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的整定電流值是56 A，1.3 倍的斷路器瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流值是72.8 A。按照國(guó)標(biāo)要求，三級(jí)配電線路末端的短路電流72.8 A。由于三級(jí)配電線路采用52.5 mm2的電纜，查表1 可知，只要三級(jí)配電線路的長(zhǎng)度60 m，都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求；當(dāng)三級(jí)配電線路的長(zhǎng)度130 m，必須采用剩余電流動(dòng)作斷路器，剩余動(dòng)作電流一般選用30 mA，最小單相接地短路電流值只要150 mA，剩余電流動(dòng)作斷路器都能可靠動(dòng)作。

（3）噴漆室用防爆電動(dòng)葫蘆的電源線（三級(jí)配電線路）采用52.5 mm2的電纜，長(zhǎng)度為135 m，選用配電保護(hù)D 型斷路器，斷路器額定電流6 A，則斷路器瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的整定電流值是84 A，1.3 倍的斷路器瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流值是109.2 A。查表1 可知，三級(jí)配電線路末端的最小單相接地短路電流109.2 A，不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須選用剩余電流動(dòng)作斷路器。

4 結(jié)束語(yǔ)

在規(guī)范的廠房供配電系統(tǒng)中，選取典型參數(shù)，按照IEC 短路電流計(jì)算方法，計(jì)算出最小單相接地短路電流值，并列成《最小單相接地短路電流值》表單。檢查動(dòng)力配電箱時(shí)，對(duì)照最小單相接地短路電流值，當(dāng)場(chǎng)就能校驗(yàn)低壓斷路器的靈敏度。該方法簡(jiǎn)單易行，具有很強(qiáng)的實(shí)際操作性。