《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50054-2011第6.2.4條規(guī)定“當(dāng)短路保護(hù)電器為斷路器時(shí),被保護(hù)線路末端的短路電流不應(yīng)小于斷路器瞬時(shí)或短延時(shí)過電流脫扣器整定電流的1.3倍”,這條要求就是我們熟悉的短路靈敏度校驗(yàn)的規(guī)范依據(jù)。其條文解釋是這樣的“按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第2部分:斷路器》GB 14048.2 的規(guī)定,斷路器的制造誤差為±20%,再加上計(jì)算誤差、電網(wǎng)電壓偏差等因素,故規(guī)定被保護(hù)線路末端的短路電流不應(yīng)小于低壓斷路器瞬時(shí)或短延時(shí)過電流脫扣器整定電流的1.3倍。”

從條文解釋可以看出,之所以將校驗(yàn)的倍數(shù)規(guī)定為脫扣器整定電流的1.3倍,主要是為了躲開斷路器的制造誤差。舉例說明,如果一個(gè)瞬時(shí)脫扣器的整定電流為1000A,那么要保證線路末端的最小短路電流至少為1300A,才能100%確保當(dāng)線路發(fā)生任何短路故障時(shí),這個(gè)斷路器的瞬時(shí)脫扣器都能動(dòng)作。這是因?yàn)閿嗦菲鞯乃矔r(shí)脫扣器整定值雖然標(biāo)明為1000A,但由于制造標(biāo)準(zhǔn)允許其有±20%的誤差,假設(shè)具體到某臺(tái)斷路器正好是最大的正誤差,那么這臺(tái)具體斷路器的瞬時(shí)脫扣器整定值就會(huì)是1200A,此時(shí)如果線路上的短路電流在1000~1200A之間的話,就無法保證能瞬時(shí)脫扣了,有可能滿足不了規(guī)范要求的故障切除時(shí)間,比如5s或0.4s。

那么是不是對(duì)于所有的情況,都必須按照1.3倍來確定呢?筆者有兩點(diǎn)看法如下:

1.短路電流計(jì)算的不確定性

在建筑電氣設(shè)計(jì)中進(jìn)行的低壓側(cè)短路電流計(jì)算,得到的都是一個(gè)近似值,在計(jì)算過程中存在太多的不確定因素或假設(shè)條件,比如變壓器高壓側(cè)的短路容量、變壓器阻抗、線路電阻值選取的工作溫度、以及被我們忽略的電弧阻抗,接觸阻抗、線路容抗等等。但是這些被忽略的因素或假設(shè)條件都遵循一個(gè)基本原則,就是會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果趨于保守,也就是說偏大,所以在大部分情況下,比如確定斷路器的分?jǐn)嗄芰、校?yàn)動(dòng)熱穩(wěn)定時(shí),采用這些結(jié)果數(shù)據(jù)在工程上都不會(huì)帶來問題。但是如果將這些數(shù)據(jù)用于校驗(yàn)靈敏度則可能會(huì)產(chǎn)生不利影響。由于計(jì)算結(jié)果偏大,在某些情況下可能會(huì)導(dǎo)致校驗(yàn)通過,實(shí)際上卻可能存在問題。

舉例說明如下:假設(shè)某個(gè)斷路器的瞬時(shí)脫扣器整定值標(biāo)定為1000A,實(shí)際存在20%的正偏差,即實(shí)際脫扣電流值為1200A,其線路末端最小短路電流實(shí)際值為1182A,但由于前述原因?qū)е碌挠?jì)算誤差,最終計(jì)算出的短路電流值為1182*1.1=1300A(假設(shè)計(jì)算誤差為10%),那么可以看到,這種情況可以通過短路靈敏度校驗(yàn),倍數(shù)正好是1.3倍,但是由于實(shí)際的最小短路電流雖然很接近但還是小于實(shí)際脫扣電流值,這樣能否保證瞬時(shí)脫扣還是得打個(gè)問號(hào)。如果有廠家的朋友希望可以描述一下這種情況下的斷路器動(dòng)作情況。

2.MCB、MCCB脫扣試驗(yàn)的不同

低規(guī)6.2.4條的條文解釋很清楚的表達(dá)了其依據(jù)是GB 14048.2,根據(jù)GB 14048.2制造的MCCB斷路器,其短路瞬時(shí)脫扣的誤差范圍是±20%。根據(jù)其8.3.3.1.2條

短路脫扣器的動(dòng)作應(yīng)在脫扣器短路整定電流的80%和120%下進(jìn)行驗(yàn)證:

當(dāng)試驗(yàn)電流等于短路整定電流的80%時(shí),脫扣器應(yīng)不動(dòng)作,電流持續(xù)時(shí)間為:對(duì)于瞬時(shí)脫扣器為0.2s……;

當(dāng)試驗(yàn)電流等于短路整定電流的120%時(shí),脫扣器應(yīng)動(dòng)作,對(duì)于瞬時(shí)脫扣器應(yīng)在0.2內(nèi)。

從上述條款看出,對(duì)于MCCB來說,制造標(biāo)準(zhǔn)未要求在80~120%之間的短路整定電流值時(shí)做驗(yàn)證試驗(yàn),能夠確定的只是如果短路電流大于瞬時(shí)脫扣器整定電流的1.2倍,脫扣器被要求必須于0.2s以內(nèi)動(dòng)作。

但低規(guī)的6.2.4條條文解釋中并沒有談到MCB的情況,筆者認(rèn)為這是一處遺漏。

MCB微型斷路器符合GB 10963.1的制造標(biāo)準(zhǔn),在這本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)同樣有一個(gè)對(duì)瞬時(shí)脫扣器的要求,其5.3.5條要求如下圖。

QQ截圖20200717161441.png

其脫扣特性由GB 10963.1的8.6.1條做出要求,具體試驗(yàn)要求詳下表7?梢钥吹,對(duì)于MCB來說,其制造標(biāo)準(zhǔn)要求斷路器上通過的電流大于5In(或10In、20In)時(shí),必須在0.1s之內(nèi)脫扣。

QQ截圖20200717161459.png

由此可見,相對(duì)于MCCB、ACB,MCB的瞬時(shí)脫扣并沒有一個(gè)允許的誤差范圍,它本身規(guī)定的就是一個(gè)范圍值。舉例說明,對(duì)于C曲線MCB來說,其瞬時(shí)脫扣范圍是>5~10In(含10In),這意味著在5~10In范圍之內(nèi),MCB都有可能瞬時(shí)脫扣,而一旦>10In,則肯定會(huì)瞬時(shí)脫扣。

基于以上看法,認(rèn)為對(duì)于MCB保護(hù)的線路而言,在校驗(yàn)短路靈敏度時(shí),只需要保證被保護(hù)線路末端的短路電流大于MCB瞬時(shí)脫扣器整定電流的最大值即可,不需要再考慮1.3的倍數(shù)。舉例說明,一個(gè)C曲線20A的斷路器保護(hù)的線路,線路末端的最小短路電流≥10*20=200A,即可保證短路靈敏度,而不是必須≥260A。