塑壳断路器接地故障与剩余电流差异及上下级保护配合的选择

塑壳断路器接地故障保护与剩余电流保护的差异

随着电子技术的发展，塑壳断路器也开始大量采用电子脱扣单元。同时随着人们对人身电击和电气火灾防护意识的增强，对塑壳断路器的接地保护功能的使用要求也更加重视。因此更是清楚符合IEC60947-2标准的塑壳断路器的接地故障保护与剩余电流保护间的差异。

1. 保护含义不同：

-接地故障(ground fault)保护 : 对带电导体意外与大地相连产生的故障进行防护；

-剩余电流(residual current)保护：对低压配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的故障电流进行防护。

2. 保护作用不同：

符合IEC60947-2标准的断路器（ACB、MCCB）定义的接地故障保护，严格意义上讲是属于断路器中过电流保护的一部分。在系统发生单相对地短路故障，由于各类外界因素造成对地短路故障电流很可能小于断路器的额定电流值，此时断路器将不能有效地分断故障电流。而长时间的故障存在，也会造成非故障相的对地电压上升，最高可达到系统的线电压。同时又可能引发其他寄生灾害。

符合IEC60947-2标准的断路器（ACB、MCCB）定义的剩余电流防护，则是依据标准附录B的要求主要为电击危险提供防护，同时为断路器的过流保护装置不能检出，但长期存在可能引起火灾或其他危险的提供附加防护。

3. 保护的要求不同：

由于接地故障保护与剩余电流保护的作用不同，因此保护要求也同：

断路器的接地故障保护动作电流值设定，主要是依据断路器的额定电流In而定，通常在（0.2-1）In 范围内。同时动作时间也调整设定。

而符合附录B的剩余电流保护的动作电流值设定，则是电器生产厂家根据标准给出的6mA-30A范围内设定不同的优选值，由用户调节设定。同时也可对动作时间调整设定。

4. 两类断路器的选用：

由于塑壳断路器（MCCB）在低压配电系统中起着承上启下的支路配电保护作用，为保证系统的安全高效运行，在没有人身电击防护和电气火灾防护要求的支路过电流保护元件的选取上，有条件时还适应选取带有接地保护的电子式脱扣单元产品。

对于有人身电击防护和电气火灾防护要求的支路选用带有剩余电流保护模块的电子式脱扣单元塑壳断路器时，应注意将电子式脱扣单元的接地保护关闭，以保证剩余电流保护功能的发挥。

二、塑壶断路器上下级的选择性动作

保护电器上下级之间的选择性动作是电气设计人员在对断路器设计选型时需要考虑的问题之一。为了避免越级跳闸的情况，设计人员在断路器的设计选型的时候是需要非常慎重的。 

根据《低压电器设计规范》GB50054-95，4.1.2条规定，“配电线路采用的上下级保护电器，其动作应具有选择性：各级之间应能协调配合。但对于非重要负荷的保护电器，可采用无选择性切断”。 

长期以来，设计人员习惯了对配电系统的保护选择性问题不作深究，断路器选择性保护对设计者来说一直是一个没有很好解决的难题，在一些工程回访中，故障点发生短路越级跳闸的现象屡有发生，但变压器主进线断路器越级跳闸是应该绝对避免的。 从一些断路器选择性保护的技术资料文献来看，设计者应着眼与以下几方面： 

1、上下级的选择性配合，应用上下级断路器的特性曲线配合选择比较准确，只要上下级断路器特性曲线不相交即可，当断路器特性资料时，可以用上下级的可靠系数选用。 

上级用选择型断路器（一般用于主干线）应按以下要求整定： Izd2（上）≥1.2Izd3（下）或Izd2（上）≥1.2Izd2（下）； 当带有短延时脱扣器时，Izd3不宜太小一般为：Izd3=（12~15）Izd1。 

2、上级不宜选用非选择型断路器，因这种情况属无选择性。特别是首端应有选择性动作。 

3、对于非选择型断路器，一般用于二级及三级配电出线回路中，比较可靠的选择方法是通过一些厂家的保护选择性配合表或通过上下及断路器的特性曲线配合选择来实现，但这也有很多局限性，只有少数合资厂家提供了断路器选择性配合表，除选择型断路器外，大多数厂家都未提供断路器保护选择性的配合数据，从目前断路器发展的技术及工艺水平看非选择型断路器的选择性配合保护还不能完全实现。