漏电开关既然有短路保护,为什么还要空气开关?

漏电开关既然有短路保护,为什么还要空气开关?

我们看下图:

图中有上级配电系统,其实就是企事业单位或者小区的总配电室。

在配电室内当然有电力变压器。当系统中出现短路事故时,电力变压器会产生很强大的短路电流,危害各级配电线路。因此,图中的各级开关用于在发生过载和短路时,执行跳闸操作以保护线路。

我们再看下图:

假定在电缆上出现了短路事故,也即短路点1,这时执行保护操作的是上级配电系统的馈出开关QF1。

如果在居家配电总进线处出现了短路事故,也即短路点2,这时由短路点上游最近的开关,也即QF2执行保护操作,而不是它的上级开关QF1。这种关系被称为线路保护的选择性。

如果在居家配电箱内出现了短路事故,也即短路点3,这时当然由居家配电箱内的主开关QF3执行线路保护操作。

但这里存在一个问题:

我们知道,居家配电箱的总进线开关,其分断短路线路的能力有限。当出现超过它分断能力的短路电流时,此总进线开关可能无法执行有效的线路保护,甚至损毁,并且出现严重的电气火灾事故。

为此,前级开关QF2与配电箱内总开关QF3之间有后备保护的关系,也即QF2作为QF3的后备保护元件。一旦出现超过QF3分断能力的故障,QF2将自动启动后备保护。

同时,我们也看到,居家配电箱总进线开关QF3下还挂接了漏电开关,它们组合后能实现线路的短路保护功能及漏电保护功能。也因此,QF3的分断能力必然有限。

我们可否让QF3具有较大的分断能力?当然可以。但要知道,断路器的价格是与它的分断能力成比例的。分断能力越高,价格越贵。从居家配电来看,购买和使用高分断能力的开关不上算。

其实,电力公司早就为我们考虑好了,所以他们在居家配电入户前设置了终端总开关,并且与此终端总开关一起工作的还有电度表等计量装置。

如果在用电末端出现短路事故,也即短路点4,这时应当由短路点上游最近处的馈电开关执行保护跳闸操作,而居家配电箱的总开关QF3则扮演了上级开关的角色。QF3和末端开关之间具有保护选择性。当然,也可以将两者设置为后备保护关系,但这样做意义不大。

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明白了吧?

这里的若干专业术语是:供配电的上游和下游、上级开关和下级开关、选择性保护和后备保护。

最后出道题:

试问:选择性保护的上下级开关,它们的保护参数之间有何种关系?后备保护的上下级开关保护参数之间又有何种关系?换句话说,如何选配开关?