关于配电系统的后备保护和保护电器之间的串级分断配合

文章摘要： ＪＩＳｃ８３７０对作下方位的配电型ＭＣＣＢ经后备保护方式分断后的判定标准如表１所示。 ４后备保护方式的实际应用 下方位的保护装置普遍采用ＭＣＣＢ，而上方位是采用ＭＣＣＢ或者是Ｆｕｓｅ。以前，有的部门上方位选用ＡＣＢ（万能式断路器），但在一般情况下，后备保护的组合是不采用ＡＣＢ的。原因是ＡＣＢ开断短路电流的时间较长（开断时间又称固有分断时间，是指短路发生的瞬间开始，至触头被打开，触头间产生电弧为止的时间），不符合作后备保护电器的要求，即ＡＣＢ没能达?quot;燃弧时间重合"。因此选择作后备保护的主要是ＭＣＣＢ和Ｆｕｓｅ。 上方位是ＭＣＣＢ或Ｆｕｓｅ，下方

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    ＪＩＳｃ８３７０对作下方位的配电型ＭＣＣＢ经后备保护方式分断后的判定标准如表１所示。

    ４后备保护方式的实际应用

    下方位的保护装置普遍采用ＭＣＣＢ，而上方位是采用ＭＣＣＢ或者是Ｆｕｓｅ。以前，有的部门上方位选用ＡＣＢ（万能式断路器），但在一般情况下，后备保护的组合是不采用ＡＣＢ的。原因是ＡＣＢ开断短路电流的时间较长（开断时间又称固有分断时间，是指短路发生的瞬间开始，至触头被打开，触头间产生电弧为止的时间），不符合作后备保护电器的要求，即ＡＣＢ没能达?quot;燃弧时间重合"。因此选择作后备保护的主要是ＭＣＣＢ和Ｆｕｓｅ。

    上方位是ＭＣＣＢ或Ｆｕｓｅ，下方位是ＭＣＣＢ，它们之间共同分断短路电流，具体应该怎样进行呢？

    为了能分断串级连接的两台ＭＣＣＢ的短路电流，二者的燃弧时间必须重合，即在下方位ＭＣＣＢ分断短路电流过程前，上方位的ＭＣＣＢ已经脱扣，且在它的触头间产生电弧，依靠它的电弧电压来减少短路电流，从而减轻下方位ＭＣＣＢ的电弧能量。鉴于这个规定，采用后备保护方式，对于分支路短路事故的切断来说，不让上方位的ＭＣＣＢ动作，以实现所谓选择性分断是不适宜的（否则就不叫后备保护??ｅ（它实际上是一种限流元件），可以既满足后备保护，又能达到选择性保护的要求。

    经综合分析可以认为：

    （１）后备保护用的ＭＣＣＢ，如选用限流型，因为开断时间很短（约一般型时间的１／３～１／２），作后备保护的效果极好；

    （２）后备保护用的ＭＣＣＢ（上方位）与被保护的ＭＣＣＢ（下方位）的整定电流不宜相差太大。如果太大，就难以取得后备保护的效果，有时还无法作后备保护。

    ４．１ＭＣＣＢ与ＭＣＣＢ的后备保护

    如图２所示。当ｋ处发生短路（短路电流超过ＭＣＣＢ２的额定短路分断能力），由于ＭＣＣＢ１的固有分断时间比ＭＣＣＢ２小（快），此时ＭＣＣＢ１触头间产生电弧，电弧电压为Ｖ１，继而ＭＣＣＢ２分断，在ＭＣＣＢ２的触头间产生电弧，电弧电压为Ｖ２。ＭＣＣＢ１的分断时间为ｔ１，ＭＣＣＢ２的分断时间为ｔ２。Ｖ１随着触头打开距离的增加而增大。有了随时增大的Ｖ１，ｋ处的短路电流值慢慢减少。经过ｔ２～ｔ１时间，ＭＣＣＢ２被打开，产生电弧电压Ｖ２，由于Ｖ２的存在进一步限制了短路电流。经过ｔ３（ｔ３是两个ＭＣＣＢ的电弧进入灭弧室的熄弧时间）和ｔ３～ｔ２时间后，整个短路电流被切断。ＭＣＣＢ１的电弧能量为Ｅ１，Ｅ１＝Ｖ１ｉｄｔ；ＭＣＣＢ２的电弧能量为Ｅ２，Ｅ２＝Ｖ２ｉｄｔ，Ｅ１＋Ｅ２＝短路电流的全部电弧能量。以上的串级分断说明，有ＭＣＣＢ１作后备保护，ＭＣＣＢ２可以很轻松地分断因ＭＣＣＢ１的限流而变小的短路电流。为了真正实现后备保护，除了满足第二节提出的３点要求之外，尚须符合以下几点：

    （１）ＭＣＣＢ２的额定分断能力允许短路电流小于其保护线路的预期最大短路电流，但应大于ＭＣＣＢ１额定短路分断能力的５０％，或不低于其保护线路的预期最大的短路电流的５０％；

    （２）一般说后备保护的级数不超过２级，但在进行串级连接的ＭＣＣＢ１与ＭＣＣＢ２，其额定电流等级最好相差１－２级（如ＭＣＣＢ２为１００Ａ，ＭＣＣＢ１为１２５Ａ或１６０Ａ），如何在具体线路上匹配，应根据不同的ＭＣＣＢ的技术参数合理选择。但不管怎样，除满足上述要求之外，还应符合下面的ａ、ｂ、ｃ三款：

    （ａ）后备保护仍是二段保护（过载长延时，短路瞬动）。ＭＣＣＢ１的过载长延时特性用来保护它自身安装处回路的过载，瞬时脱扣器保护回路的短路，ＭＣＣＢ１的瞬动脱扣器的电流整定值不能大于ＭＣＣＢ２额定短路分断能力的８０％。

    （ｂ）ＭＣＣＢ２安装处下面发生短路故障时，如短路电流小于ＭＣＣＢ１的瞬动脱扣器电流整定值，此时系统具有选择性。短路电流由ＭＣＣＢ２来切断；当短路电流值大于ＭＣＣＢ２的额定短路分断能力的８０％时，就由ＭＣＣＢ２和ＭＣＣＢ１共同分断。

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