目录
什么是保护协调
保护协调的目的是使用保护装置将损害降至最低，并隔离电力系统中的问题。必须进行保护协调研究，以正确协调所有保护装置。
保护装置在协调系统中的作用是
(a) 减少接触并隔离问题区域，使电气系统的其他部分不受影响；
(b) 将停电仅限于问题区域；以及
(c) 快速运行，以限制对所保护设备的损坏。
有几项国际标准涵盖了低压电气系统保护协调的要求，本文概述了这些标准，以供参考。
AS/NZS 3000:2018
第 2.5.7.2.2 条：
可通过判别研究、以下所示比率或制造商的数据和表格进行判别。在电弧故障电流Iarc以上无需区分，该电流被认为是预期短路电流的 30% 至 60%。如果保护装置串联在同一电路上，如 UPS 连接的电源，则无需进行区分。
第 2.5.7.2.3 条：
| 场景 | 要求 | 如何实现 |
|---|---|---|
| 额定电流 C₂≥ 800 A | 过载曲线和瞬时设置之间需要进行区分，但不必超过故障电弧电流 (Iarc)。 | 根据制造商提供的数据 |
| Rating of 250 A ≤ C₂ < 800 A | 对于C2额定电流大于或等于 250 A 但小于 800 A 的情况，必须在过载曲线之间进行区分。 | 如果 C₁ 的过载设定值≥ 1.5 × C₂，例如 C₁ 1000 A，C₂ 630 A，则视为实现了分辨。 |
| Rating of C₂ < 250 A |
过载曲线之间需要进行区分，建议区分到 C1 的瞬时设定值 (Ii) 或短时拾波 (ISD)，但不必超过故障电弧电流 (Iarc)。
例外：对于 C2 ≤ 80 A 的额定值，不需要区分。 |
如果 C₁ ≥ 1.5 × C₂，例如，标有 C63 的 MCB C₁与标有 C40 的 MCB C₂（即两条 C 曲线）可视为实现了区分。 |
| 保险丝 | 在过载时提供分辨力（选择性）。 |
热轧卷引信之间的鉴别（选择性）被认为可以实现-- 1. 1.F₁ ≥ 1.6 × F₂ 时的过载，例如 16 A 与 10 A； 和 2.短路时，F₁ ≥ 2 × F₂，例如 20 A，10 A¹。 |
| C₂ 和 F₁ | 在过载曲线与 C₂ 的瞬时设置或短时延时设置 (ISD) 和 F₁ 的时间-电流曲线之间提供区别（选择性）。 | - |
- 短路数据基于F2的总I2t≤F1的瞬时I2t。
- IPSC是预期短路电流。Iarc是认定的最大故障电弧电流（= 60%IPSC）。Ii是瞬时设定值。
- Isd是短延时设置。Isd不适用于 MCB，仅适用于某些带电子跳闸装置的 MCCB。
BS7671:2018
第 A53.3 条
断路器之间或断路器与 CPS 之间或断路器与过载继电器之间或断路器与电机启动器之间
过载时的选择性可通过比较相关设备的时间/电流特性来验证。对于任何过载电流，负载侧设备的最大工作时间必须低于断路器的非跳闸时间。将时间轴和电流轴的特性分开，可在此区域内进行选择性操作。
条款 A53.4 保险丝之间
OCPD 之间短路条件下的选择性：
过载时的选择性可通过比较相关保险丝的时间/电流特性来验证。负载侧保险丝的总工作时间必须低于电源侧保险丝的预熔断时间。如果额定电流比为 1.6:1 或更大，则额定电流为 16 A 及以上且符合 BS EN 60269-2 标准的同一使用类别（如 gG 型）的保险丝可提供完全选择性。时间轴和电流轴的特性分离可在该区域提供选择性操作。
第 A53.5 条
断路器（上游）和熔断器（下游）之间
过载时的选择性是通过比较时间/电流特性来验证的，并酌情考虑断路器的跳闸设置。在使用已公布的时间-电流特性时，下游设备应采用最大运行时间曲线，上游设备必须采用最小运行时间曲线。将时间轴和电流轴的特性分开，可在此区域内进行选择性操作。
第 A53.6 条
熔断器（上游）和断路器（下游）之间
过载情况下的选择性是通过比较时间/电流特性来验证的，并酌情考虑断路器的跳闸设置。制造商规定的断路器最长工作时间必须低于产品标准规定的保险丝最短预熔断时间。时间轴和电流轴的特性分离可在此区域内提供选择性操作。
条款 A53.7
断路器之间
一般来说，应参考制造商的文件。
在实际应用中，选择性可确保达到故障电流水平，在该水平下，下游断路器的泄放电流峰值小于与上游断路器瞬时跳闸水平相对应的峰值。如果上游断路器具有专门的选择性，则选择性限制可能会更高。
第 A53.8 条
保险丝之间
第 A53.9 条
断路器（上游）和熔断器（下游）之间
保险丝的峰值熔断电流应低于断路器的最小瞬时跳闸电流。
保险丝峰值的数据应从相关标准或制造商的文件中获取。如果数据来自制造商，则应在安装文件中注明。
条款 A53.10
熔断器（上游）和断路器（下游）之间
IEC 60364-5-53:2019 + AMD1:2020
第 535.1 条
过流保护装置之间的选择性
负载侧的 OCPD（Q2）在不导致上游 OCPD（Q1）工作的情况下，提供高达过流选择性极限电流 Is 的保护。要确定选择性极限电流 Is，应参考下游和上游 OCPD 制造商的说明。如果制造商没有提供有关这种组合的信息，则可通过比较 OCPD 的工作时间-电流曲线来确定选择性极限电流 Is。
选择性极限电流 Is 的评估应考虑能量值，如断路器的击穿能量和保险丝的熔断能量。另请参见相关产品标准。
| 选择性类型 | 定义 |
|---|---|
| 部分选择性 |
The selectivity limit current Is is lower than the maximum prospective short-circuit current Isc_max at the installation point of the OCPD on the load side: Is < Isc_max |
| 全选择性 |
The selectivity limit current Is is equal to or higher than the maximum prospective short-circuit current Isc_max at the installation point of the OCPD on the load side and lower than its breaking capacity Icu or Icn: Isc_max ≤ Is < Icu or Icn |
| 总选择性 |
选择性极限电流Is等于或大于 OCPD 在负载侧安装点的最大预期短路电流Isc_max，并等于其分断能力Icu或Icn： Isc_max≤Is=Icu或Icn |
| 增强选择性 |
The selectivity limit current Is is equal to or higher than the maximum prospective short-circuit current at the installation point of the OCPD on the load side (Q2) and lower than or equal to the combined current Icomb of this combination. The breaking capacity Icu or Icn on the load side (Q2) is lower than the maximum prospective short-circuit current at its installation point: Icu or Icn < Isc_max ≤ Is ≤ Icomb Enhanced selectivity can only be designed with respective information from the manufacturer of the devices. |
第 535.3 条
剩余电流保护装置之间的选择性
为确保两个串联剩余电流装置之间的选择性，这些装置必须同时满足以下条件：
- 位于电源侧（上游）的剩余电流保护装置应根据 IEC 61008（所有部件）、IEC 61009（所有部件）或 IEC 62423 选择 S 型，或根据 IEC 60947-2 选择延时型；
- 电源侧装置的额定剩余工作电流应至少是负载侧剩余电流保护装置的三倍。
第 535.4 条
RCD 和 OCPD 的选择性
正在审议中。
AS/NZS IEC 60947.2-2015 附件 A、AS/NZS 60898.1-2004 附件 D
条款附件 D.5 或 A.5
验证鉴别/选择性
选择性通常可以仅通过桌面研究来考虑，即通过比较 C1 和相关 SCPD 的工作特性，例如，当相关 SCPD 是断路器 (C2) 时，提供一个有意的时间延迟。
选择性可以是部分选择性，也可以是完全选择性，但以 C1 的额定短路分断能力 Icu 为限。对于完全选择性，C2 的非跳闸特性或熔断器的预熔断特性应高于 C1 的跳闸特性。(C1 位于下游，C2 位于上游）
条款附件 D.6.2.2 或 A.6.2.2
通过比较特性验证后备保护
在某些实际情况下，当 SCPD 是断路器时，可以比较 C1 和相关 SCPD（短路保护装置）的工作特性。
可以通过考虑从 C1 的额定短路容量 Icn 到应用的预期短路电流范围内 SCPD 的最大工作 I2t 特性来评估关联的适用性，但不得超过 C1 在其额定短路容量下的最大通过 I2t 或制造商规定的其他较低限制值。
注：当相关的 SCPD 为熔断器时，案头研究的有效性仅限于 C1 的 Icn。
参考资料
- AS/NZS 3000: 2018 - 澳大利亚和新西兰电气装置和布线规则。
- BS 7671:2018 - 英国标准协会制定的《电气安装要求》。
- IEC 60364-5-53:2019 - 低压电气装置 - 第 5-53 部分：电气设备的选择和安装 - 用于安全、隔离、开关、控制和监测的保护装置。
- AS/NZS IEC 60947.2:2015 - 低压开关设备和控制设备断路器。
- AS/NZS 60898.1:2004 - 电气附件 - 用于家庭及类似装置的过流保护断路器 交流操作断路器（IEC 60898-1 Ed.1.2 (2003) mod)
