浅谈住宅电气设计中配电线路的过流保护

浅谈住宅电气设计中配电线路的过流保护

武卫彪

国网山西省电力公司太原供电公司 山西省太原市 030000

摘要：随着我国城市的发展，许多居民建筑也越建越多。同时为了保障不会引起严重的人员伤亡以及经济损失，国家已经出台了相关的文件对住宅电气进行了规范要求。住宅电气线路是一种低压配电线路，十分需要对住宅电气线路进行过流保护。在这样的情况下，要有效地避免在用电方面的事故发生，保障居民的人身和财产安全，国家方面就住宅电气设置了一定的规范措施。一般的住宅电气线路是低压配电线，这就要实行过流保护，阻止事故的发生。

关键词：住宅电气设计；配电线路；过流保护

引言

在住宅电气设计之中，关于配电线路保护可大致分为三类，其一是短路保护，其二是过负荷保护，其三是接地故障保护。这三类保护都是通过住宅配电系统中的断路器来完成的。因为在一幢住宅楼之中会有许多住户，因此配电线路的关键保护对象就是各个住户的照明和家电，那么在设计配电系统和在选择断路器的时候，就应该尽量在当某一户家中发生了线路短路的时候，单纯的切断这所住户家中的供电回路而不去影响别的住户的正常用电。这就说明，配电线路的上下级断路器动作需要具有一定的选择性以及协调配合性。

1住宅电气设计中配电线路的过流保护的概述

住宅电气设计中针对配电线路过流保护的选择需要首先考虑到其电气过负荷电流所造成的导体升温问题，它会直接破坏导体端子、接头与绝缘子部分，出现电路断电、跳闸等等故障问题，这就是线路过流问题。为了确保过流问题不发生，需要利用到断路器在电路过流之前切断电流，这也是住宅电气设计中会配置安装断路器的主要原因。断路器在住宅电气线路中作为主要保护设备起到了重要作用，它是配合热继电器与电子式脱扣器所共同展开应用的。一般来说，住宅内部电气设备会采用到小型断路器，基于规范明确在特定情况下不随意切断线路。而考虑到住宅中用电容易出现短时间内高峰负荷电流，所以还需要对断路器特性曲线进行合理选择规范。比如说在小型断路器中就包含了A、B、C、D4种脱扣特性曲线，其中针对快速脱扣场合可应用A曲线，该曲线的出现故障后电流值一般相对偏低，大约可达到额定电流的3倍动作左右。而B曲线可应用于短路电流较小场合，大约可达到额定电流的4倍动作左右。C曲线可应用于短时峰值电流负载偏高的断路器不动作场合，大约可达到额定电流的5倍动作左右。最后D曲线可应用于峰值电流较高的电气设备动作场合中，大约可达到额定电流的10倍动作左右。

2住宅电气设计中配电线路的过流保护的应用

2.1利用断路器的级联技术的应用

在住宅电气设计时，电表箱及住宅户内配电箱内均采用微型断路器对线路进行保护。微型断路器有外形尺寸小巧价格便宜便于布置等优点，但微型断路器缺点之一就是分断能力不足。而利用断路器的级联技术后，利用上级断路器的限流作用，当下级断路器发生短路时，该短路电流由于上级断路器的限流作用而使实际值远小于该点的预期短路电流，从而大大提高了下级断路器的分断能力。但要注意的是，断路器级联配合数据均由实验测得，故在选择不同品牌断路器时应参考相应品牌制造商提供的级联数据。

2.2用于高层住宅消防负荷的配电线路过流监控装置

现代高层住宅的消防扑救困难的矛盾越来越突出。我们希望为高层住宅设置的消防设备能在火灾时为人员疏散及消防扑救争取宝贵的时间。高层住宅内的消防设备属于一二级负荷且突然断电造成的危害大于过负荷造成的危害的一类设备。高层住宅内的消防设备中除了消防排烟风机、正压送风机等仅火灾时使用的设备以外，还有诸如消防电梯、应急照明等平时与消防兼用的设备。专门用于火灾时使用的消防设备因仅在火灾时使用，故可仅保留短路保护，不设置过负荷保护。但平时与消防兼用的用电的消防设备，在平时也仅设短路保护是欠妥的，毕竟任何设备也不能长时间工作在过负荷状态，会对设备造成损害缩短使用寿命，如果可在平时正常使用时因设备过载切断电源并报警通知维修，而在火灾时过载不切断仅报警的话，是最好的选择。配电线路过流监控装置的应用就可以很好解决这一难题，此类装置不是简单的监测功能，而是拥有着按照不同线路特点以及线路动作特征来进行的报警的监控装置，该装置还具备远程通讯功能以及远程状态输入功能。当住宅断路器存在故障的时候，该装置能够在第一时间做出快速有效的预警，帮助人们排除线路故障。因为配电线路过流监控装置装置所发挥的主要作用就是过流报警，而单磁塑壳断路器和熔断器则是其起着单次保护作用，因此不会对配电线路过流监控装置作用产生影响。监控装置可在计算了各种参数之后确定过流保护值，同时装置还结合另外各种类型断路器所拥有的动作特性，最后装置还同时具有了测量功能以及线路监控功能，能够实时监控一些比较重要的负荷回路。

2.3电路设计以及软件流程

在ACM里硬件包括CPU芯片、电源以及信号采集电路等等。其中CPU芯片一般是ARMcortex-M3做主要基础，其中的频率能够达到七十二兆赫。电源是通用的开关电源。这种电源的输入频率通常在40赫兹到50赫兹范围内，这样能够让各种路线类型隔离电压输出，同时也能够符合各种供电的需要。这种电源具备了故障发生几率低、一级输出的电压比较稳的特征，从其功能上讲一般是隶属信息传输设备。主要作用是让互感器进行隔离传输，然后将相关信息中的信号通过放大电路进行扩大，最后把信号传送至CPU中。在电路设计中还有人机互动单元。这就是ACM装置中的显示功能，是使用LCD显示和按键输入，两种设备都能够把检测到的相关数据直接的显示出来，同时还能够随时将参数实行调试，这样就有便于用户依据实际情况作出相应的调整。ACM是在内部程序中，通过互相的协调实行监控，其包括了很多的子程序，比如显示、计算以及通讯这类的子程序等。在ACM装置工作中的流程主要是参数的设置到定时，然后就是采集数据以及正确的判断，再到是否进行报警处理的主要流程。ACM主要是运用了真有效值，其对各种类型的参数进行计算，然后依次明确过流的保护值。其不仅有着很强的测量功能，同时还有对线路进行监控的功能，能够对有些重要的负载回路进行实时的监控。

2.4图纸设计的应用

在进行施工设计中要考虑到设计特点。在建筑施工图的设计中，可以采用设计软件将各种建筑构件在几个模块中体现出来，同时还要考虑到业主的个性化需求，在设计中将个性化功能呈现出来，使得建筑设计令建设单位满意。设计图纸在深度上不断扩展，在广度上不断延伸，还要从实际需求出发调整细节部分，考虑到用户的需求对设计予以改进，使得设计方案具有可行性，质量上有所提升。考虑设计与施工相结合，应用BIM技术，在设计的过程中将各种施工中所需要的部件组合采用操作计算机软件的方式组合，所获得的整体装修图用三维立体模型展示，不仅能够透视观看，还可以从不同角度观察，整个的设计图纸全面展示在客户面前。施工管理人员在观看设计图的时候，可以直观了解建筑结构以及空间的分布情况，清晰地建筑内部布局，从不同视角观看设计效果，还可以仿真模拟操作，对于设计不当之处及时处理。施工单位在观看设计图的时候，还可以提出自己的不同见解，向设计人员明确施工要求，使得建筑设计满足工程需求，且不会超出预算。

结语

通过对住宅电气设计的中配电线路的过流保护进行一定的研究，把相关的理论知识落实到实际的案例中，合理的把电流电气知识使用到日程的生活中。这样在学习电路电气相关的知识时，才能够对其更加深入的了解，以此提高自身的学习质量。

参考文献

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[2]朱保华.室内供配电线路用电设备及配电线路的保护[J].科技传播，2020，(19).

[3]黄大为，潘波.考虑DG接入位置和容量的配电网保护综合改进方案[J].电力系统保护与控制，2020，17:64-70.