1 設(shè)計依據(jù)
低壓配電線路保護依據(jù)國家標準GB50054-95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》，該規(guī)范規(guī)定了電路幾種故障時的保護要求，設(shè)計師的任務(wù)是合理選擇保護電器的類型，正確整定其技術(shù)參數(shù)。現(xiàn)在正進行該規(guī)范的修訂，本文將按GB50054-95 版本，并結(jié)合正在修訂的內(nèi)容敘述。
低壓保護電器主要使用低壓斷路器和低壓熔斷器兩類;斷路器從選擇性分類，則有“非選擇型斷路器”(具有反時限和瞬時動作兩個過電流脫扣器)和“選擇型斷路器”(另外還具有短延時定時限過電流脫扣器)兩類，從名稱就知道他們的選擇特性很不相同。
2 低壓配電線路保護要求
2.1 電路故障時能自動切斷故障回路
電路故障包括以下三類：
(1)短路故障：依靠保護電器自動切斷。
(2)過負載：依靠保護電器自動切斷或發(fā)出報警。
以上兩類均屬過電流保護，目的是防止導(dǎo)體過熱，在達到規(guī)定的允許最終溫度之前切斷，以防止導(dǎo)線(電纜)損壞，甚至引起火災(zāi)。
(3)接地故障保護：依靠保護電器在規(guī)定的時間內(nèi)切斷，除防止電線過熱外，更主要是作間接接觸電擊防護。必須指出的是，間接接觸電擊防護有多種方式，自動切斷電源不是惟一的方式，但是卻是最常用的方式。
2.2 要有選擇性切斷電路
故障時，要求靠近故障點的保護電器動作，而以上各級保護電器不應(yīng)動作，以保證非故障電路的連續(xù)供電，最大限度縮小停電范圍。
2.3 正常運行和設(shè)備正常起動中保護電器不動作
這是常規(guī)要求，在GB50055-93《常用用電設(shè)備設(shè)計規(guī)范》中有規(guī)定。
3 保護電器的選型和整定必須處理兩對矛盾
(1)設(shè)備起動時保護電器不動作與故障時一定要動作的矛盾：前者決定了保護電器的整定電流(即熔斷器的熔體額定電流，或斷路器的瞬時或短延時過電流脫扣器整定電流)不能太小，特別是較大功率、直接起動的籠式電動機;而后者則決定了該值不能太大，特別是離配電變壓器距離較遠的線路，矛盾將會突顯。
(2)故障(主要是接地故障)時保護電器要在規(guī)定時間內(nèi)切斷和上級保護要有選擇性切斷。前者要求切斷時間要比較快，而后者則要求不能太快，要有等待下級保護電器動作的必要延時;通常是采用反時限保護特性(即熔斷器)或上級有短延時脫扣器(即選擇型斷路器)的電器。
4 保護電器的選擇性動作是保證連續(xù)供電的重要因素
4.1 連續(xù)供電要求
(1)現(xiàn)代社會發(fā)展對連續(xù)供電要求高，如重要的、安全防護要求高的生產(chǎn)流程和裝置，交通樞紐(民航、鐵路場站)，供電、供水、供氣和通信、信息中心、計算機中心、金融中心及重要比賽的體育場館等，對連續(xù)供電要求很高，高級酒店、辦公樓和住宅對供電要求也越來越高，因此，在配電設(shè)計中必須充分考慮。
(2)影響連續(xù)供電的因素很多，如電網(wǎng)供電的保證，變配電設(shè)備的故障幾率，自然氣象條件(雷擊、風(fēng)災(zāi)、冰雪等)的影響，機械外力對線路的損壞等，這是難以完全避免的，甚至是不可抗拒的。而保護電器的非選擇性動作、造成的斷電，卻是從配電設(shè)計的合理性能夠避免，或得到大大改善。
4.2 保護電器的選型和參數(shù)整定
為了保證上下級保護電器有選擇性動作、應(yīng)采用下列選型：
(1)選用熔斷器：用符合國家標準GB13539.1的熔斷器，其反時限動作特性能很好地保證上下級之間有選擇性動作。
(2)上級選用帶有短延時過電流脫扣器的選擇型斷路器，只要合理整定短延時脫扣器的額定電流和延時時間，就能保證其選擇性。
4.3 當前配電設(shè)計存在的主要問題
(1)選用高級非選擇型斷路器，是普遍存在的設(shè)計不合理因素，當末端發(fā)生較大的故障電流時，可能導(dǎo)致一級或多級斷路器非選擇性切斷，這是急待解決的問題。
(2)過多地選用了選擇型斷路器，甚至僅有幾十或百多安培電流的線路，也使用了價格很貴的選擇型斷路器。
(3)選用了選擇型斷路器，但其參數(shù)整定不正確，如上級短延時過電流脫扣器額定電流太小，甚至小于下級斷路器之瞬時過電流脫扣器額定電流，或上級瞬時過電流脫扣器額定電流太小，都可能破壞選擇性動作。
4.4 解決方案
(1)電流較大的饋線首端應(yīng)選用選擇型斷路器，其整定要求如下：
①短延時過電流脫扣器電流Iset2不應(yīng)小于下級最大的斷路器的短延時或瞬時過電流脫扣器電流之1.2~1.3 倍，其延時時間不宜小于0.3~0.4s。
②瞬時過電流脫扣器電流宜盡量選大。
(2)中間級保護電器宜采用使用安全、分斷能力高、選擇性好和維護簡單方便的熔斷器，上下級的熔體電流比不小于其過電流選擇比，即1.6：1。
(3)末端回路的保護電器沒有選擇性要求，可采用非選擇型斷路器或熔斷器，但應(yīng)滿足接地故障能按規(guī)定時間內(nèi)切斷之要求。
(4)研究開發(fā)斷路器新品種，具有選擇性特點，期望能達到下列要求：
?、賹ζ胀〝嗦菲鞯乃矔r過電流脫扣器進行改造，將瞬時脫扣改變?yōu)榫哂泻撩爰壍难訒r特性。
②如可能，最好能具有兩級選擇性延時，上下級脫扣器額定電流比最好能達到不大于1.6：1，最多不應(yīng)2：1。
?、圻@種斷路器殼架額定電流能達到63~400A范圍，分斷能力達到15~30kA 左右，能滿足一般配電線路的大多數(shù)需要。
?、芟Ｍ茏龅轿锩纼r廉，便于推廣應(yīng)用，如果能達到和同容量非選擇型斷路器的價格的1.5~2.0倍左右，電氣設(shè)計師和用戶是可以接受的。
可喜的是，現(xiàn)在已經(jīng)有這類產(chǎn)品在研制開發(fā)之中，如上海電器科學(xué)研究所、法泰電器(江蘇)股份有限公司、上海電器陶瓷廠有限公司已推出這類新產(chǎn)品，開始邁出了成功的第一步。期望繼續(xù)努力，為低壓保護電器的新發(fā)展，提供更先進的新型產(chǎn)品，為低壓配電系統(tǒng)更可靠的供電作出新貢獻。
