低压线路中的三种保护与防雷器的应用

随着低压 配电线路防雷器（SPD）的广泛应用，低压配电线路的安全性、稳定性及可靠性得到了极大的保障，尤其在我们常规的防雷器安装中，常常采用多级安装进行防雷保护，即“采取层层设防、逐级分流”的原则进行工程设计。

　　众所周知， 电子元器件的工作存在着寿命周期，例如，我们日常的家用电器（电脑、彩电等）均有不同的使用年限。因此，我们安装使用的防雷器也不例外，随着使用年限的增加，会出现不同程度的老化、破损等现象，具体到防雷器的内部器件，主要是氧化锌等元件出现漏电电流增加、绝缘性能下降等。在日常的生活中，低压配电线路为了保证安全、持续有效的运行，其自身同样采取各种安全保护措施，这些保护装置与我们的防雷保护有什么不同和联系呢，与防雷器的安装使用会不会存在冲突现象，对低压配电线路运行有没有其他的负面影响。针对这些问题，我们结合多年的防雷工作经验，对上述问题进行了的初步探讨。

　　社会经济的快速发展， 电力需求日益增加。在我们国家的低压配电线路（额定电压在1kV以下的电力线路）遍布于城乡各地，密切联系着人们的日常生活，配电线路直接连接到用户的终端电器设备，即供电上称的“供电客户接入工程”。

　　在低压配电线路供电客户接入工程中，根据要求设置的保护措施主要有线路短路保护、过载保护和接地故障保护三种，一般来说引起这三种保护装置动作的起因可能不尽相同，但它们体现的共同特点就是线路中的高（过）电压、高（过）电流。而我们在线路安装的防雷器工作原理，就是对线路中产生的高（过）电压、高（过）电流进行有效抑制和泄放的装置，保护低压配电线路上的人员设备安全，因此它们之间是存在关联的。

　　在这三种保护装置中（短路保护、过载保护和接地故障保护装置），其工作原理大同小异，均由元件检测出线路的电压、电流变化来做出判断和保护，但它们作出动作的条件和要求是不相同的。低压配电线路的短路保护工作条件是指在短路电流对设备和导体产生热作用及机械作用造成危害之前切断短路电流，短路电流一般要大于保护装置（低压断路器等）工作电流的1.3倍时开始动作；低压配电线路的过载保护是由工作端的电器设备负荷增大引起的，造成配电线路中的电流增加，形成的高（过）电流导致线路温度升高，保护装置工作在线路的绝缘、接头、端子等造成损坏之前切断线路电流，过载保护装置的动作条件是动作电流不大于1.45倍线路允许持续通过的电流量（即相当于保证线路绝缘强度完好的条件下，通过的最大电流）；其次是低压配电线路接地故障的保护，接地故障保护的设置是为了防止人员直接或间接遭受触电事故以及引发的 电气火灾事故等，其保护装置的动作电流随着配电系统的接地方式不同而略有区别，除了TN系统动作电流要小于相线电压与回路阻抗的比值外，TT和IT系统的动作电流均要小于人身安全电压（50V）与设备接地电阻及PE线电阻的比值，此电流作为切断 电源系统的条件。

　　根据我们通常的用户（一般的单位、企业及居住小区）用电负荷计算，低压配电线路的额定工作电流常在数百培左右，因此由三种故障形成的高（过）电流将远大于正常工作的额定电流值（例如某单位根据设计的用电负荷，计算额定工作电流正常为360A，则短路电流为360A×1.3＝468A），由此产生的高（过）电压将超出防雷器最大持续运行电压（Uc一般不低于1.15倍Uo）。实践证明由各种故障、大型设备的投切以及误操作引起的线路高（过）电压，常会接近或超出线路的线电压，线路中的浪涌峰值电压将会更高。因此对于这样高的浪涌电压，安装在低压配电线路中的防雷器将会动作放电，抑制线路中的浪涌高（过）电压，泄放线路中的过能量。

　　另外，当前低压电源防雷器中广泛采用氧化锌、压敏电阻作为防雷器的主要元件，其动作响应时间均在纳秒级，动作时间远小于低压配电线路中由故障引起的三种保护装置动作时间（不大于5秒），防雷器则起到了提前保护的效果。在防雷器使用过程中，由于使用年限的增加，防雷器自身将会出现老化、漏电电流增加等现象，随着时间的增加有可能引起线路故障，甚至电气火灾，这时低压配电线路设置的短路、接地保护装置将有效动作，切断低压电源系统，确保了低压配电线路的安全正常运行。

　　综上所述，在低压配电线路中安装的防雷器，对线路中的浪涌电压起到了前置保护，而低压配电线路自身设置的保护装置达到了后级保护，它们之间同时又形成了相辅相成、互补互用的效果，有效的提高了低压配电线路安全、可靠、稳定运行，保证了人员设备安全。