TN系統(tǒng)斷路器保護的配電線路長度探討

摘要：通過提出TN系統(tǒng)內(nèi)用斷路器作為故障防護時銅芯導體最大允許長度計算公式，闡述了間接接觸防護中自動切斷電源防護措施對銅芯導體長度的要求，并結(jié)合計算公式給出了塑殼斷路器和微型斷路器瞬時動作電流值或額定電流值對應(yīng)各相應(yīng)導體截面的最大允許長度。

關(guān)鍵詞：斷路器特性;故障保護;配電線路長度

0 ? ?引言

在TN系統(tǒng)中采用的自動切斷電源的防護電器和回路導體，需要滿足在建筑物內(nèi)發(fā)生接地故障時，在規(guī)定時間內(nèi)切斷電源的要求。選用斷路器作為保護電器，當TN系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，產(chǎn)生的接地故障電流必須大于斷路器設(shè)定的動作電流，才能使斷路器在規(guī)定的時間內(nèi)動作并自動切斷電源，以起到防護作用。配電線路越長，其回路阻抗就越大，導體內(nèi)的電阻值將限制短路電流幅值，導致故障電流不夠大，這就會導致斷路器不能在規(guī)定的時間內(nèi)切斷電流，使得斷路器不能可靠地防范間接接觸電擊傷害事故的發(fā)生。

1 ? ?TN系統(tǒng)中塑殼斷路器作為故障防護時導體最大長度的確定

TN系統(tǒng)電氣裝置內(nèi)回路最大長度由下式確定：

Lmax=

式中：Lmax為回路最大長度;U0為相電壓，取220 V;Sph為相導體截面;ρ為在正常工作溫度條件下銅的電阻率，為22.5×

10-3 Ωmm2/m;m（相線面積與PE線截面積的比值系數(shù)）=;Im為斷路器瞬時動作的電流整定;k1為可靠系數(shù)，取1.3;k2為電纜電抗校正系數(shù)，取值如表1所示;k3為電纜多拼校正系數(shù)，取值如表2所示。

計算范例：有一供電回路采用的饋線斷路器為NSX100 N-

TM 63A/3P，饋線電纜選用WDZA-0.6/1kV-YJY-4×16+PE16，計算該饋線斷路做故障防護時允許的電纜最大長度。

從圖1中可以得出斷路器額定電流為63 A時的斷路器瞬動電流值Im=500 A。

L=

=≈96.27 m

根據(jù)計算公式可得出結(jié)論，電纜最大長度不應(yīng)大于96.27 m。

采用公式計算得出各電纜截面對應(yīng)相應(yīng)斷路器瞬動電流時的最大允許長度，如表3、表4所示。

2 ? ?TN系統(tǒng)中微型斷路器作為故障防護時導體最大長度的確定

微型斷路器TN系統(tǒng)電氣裝置內(nèi)回路最大長度由下式確定：

Lmax=

常用的C型與D型脫扣曲線小型斷路器的TN系統(tǒng)電氣裝置內(nèi)回路最大長度如表5、表6所示。

3 ? ?結(jié)語

在配電回路設(shè)計中，需通過公式計算或查表來校驗電纜長度是否滿足斷路器能保護的導體長度范圍，以此來確定當配電線路發(fā)生接地短路故障時斷路器脫扣器能否有效切斷故障回路，以保障間接接觸防護的自動切斷電源防護措施能夠有效發(fā)揮作用。

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收稿日期：2020-07-30

作者簡介：貝鈺垠（1985—），男，浙江鄞縣人，高級工程師，研究方向：電氣設(shè)計。