摘要：介绍了规范中保护导体截面选择的两种方法，即计算公式和表格法。围 绕保护导体最小截面最大值的问题展开了讨论，为低压配电系统设计人员提供 参考。

随着时代的进步，对人身安全保护的要求 越来越高。现在国内外新建的工业或民用建 筑，低压配电大多采用三相五线制，即除A、B、c 三相的相线以外，中性线仅作为单相负荷的电 流回路，不再兼作保护接地用。另外装设一根 专门的保护接地线，将电气设备的金属外壳、开 关箱壳和操作手柄金属部分等均与保护接地线 相连接，作有限接地或接零，以确保人身安全。 在低压配电系统设计中，保护线截面选择的 主要依据是JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规 范》，但因每个人理解规范的角度不同，所以设计 时采用的方法也不同，本文就该问题进行探讨， 供大家参考。

1保护导体截面的确定
保护导体必须有足够的截面，其截面可用下 列方式之一确定。 (1)当切断时间为0．1～5 S时，保护导体的 截面应按式(1)确定。 S≥√，2￡／K (1) 式中：．s——截面积，mm2； ，——发生阻抗可以忽略的故障时的故障

电流，A； f——保护电器自动切断供电的时间，S； 卜取决于保护导体、绝缘和其他部分的 材料及初始温度和最终温度的系数。
应注意以下三个问题： ①需考虑线路阻抗的限流影响和保护电器
，2￡限值。 ②对处于有潜在爆炸性危险环境中的装置 的温度限值，参见IEC 60079．0：2007《爆炸环境 第0章设备：一般要求》。 ③按IEC 60702．1：2002《额定电压不超过 750 V的矿物绝缘电缆及其终端装置第1部分： 电缆》，矿物绝缘电缆的金属护套承受接地故障
的能力大于相导体承受接地故障电流的能力，且 将该金属护套用作保护导体时，不必计算其截 面积。 K可按现行国家标准GB 16895．3-2004《建 筑物电气装置第5部分电气设备的选择和安 装第54章：接地配置、保护导体和保护联结导 体》计算和选取。对常用的不同导体材料和绝缘 的保护导体的K值可按表1选取。 当计算所得截面尺寸是非标准尺寸时，应采
用较大标准截面的导体。

表1 电缆芯线或与其他电缆或绝缘导体成束 敷设的保护导体的K值
初始温 度／。C 最终温 度／。C
70 90 85 60 70 105
160／140 160／140 220 200 160 250
导体铜115／103 100／86 134 141 115 135 材料铝76／68 66／57 89 93 一 一
(2)当保护导体与相导体使用相同材料时， 保护导体截面不应小于表2的规定。
表2保护导体的最小截面 mm2 警嬲的S 16 最小截面积S
当保护导体与相导体使用不同材料时，需乘上 系数K／K。其中K是相导体的K值，根据导体和 绝缘的材料由GB 16895．5—2000《建筑物电气装置 第4部分安全防护第43章：过电流保护》选 取。琏是保护导体的K值，由GB 16895．3— 2004附录A中选择。 对于PEN导体，其截面积仅在符合中性导体 尺寸确定原则的前提下，才允许减小。下面主要 针对保护导体与相导体使用相同材料的情况进 行讨论。
2设计中的常规做法
在电气设计中，通常按照方法二选择保护导 体，即相导体截面≤16 InlTl2时，保护导体截面与相 导体截面一样；相导体截面为16～35 mm2时，保护 导体截面取16 1TIITl2；相导体截面>35 nqnq2时，保护 导体截面取相导体截面的50％。需注意的是，任何 情况下，供电电缆外护物或电缆组成部分以外的每 根保护导体的截面均应符合下列规定： (1)有防机械损伤保护时，铜导体不得小于 2．5 ITUTl2，铝导体不得小于16 1Tlln2。 (2)无防机械损伤保护时，铜导体不得小于

4 1Tlnq2，铝导体不得小于16 Fllln2。
3利用公式计算截面
由式(1)可以看出，截面S值与，f的平方根成 正比，与K值成反比。 式中，K值从表1选取；，值有不同取值，对 应不同t值。长延时，值选取额定值的1．1倍， 对应时间t值取切断时间最大值5 s；短延时，值 选取额定值的6倍，对应时间t值取0．4 S；瞬动， 值，就断路器而言，最大为断路器额定值的14 倍，但是，这远远小于变压器的短路电流，即断路 器的最小分断指标，所以瞬动，值的最大值取变 压器的短路电流，同时，断路器瞬动时间一般为 ms级，对应t值取范围值内最小值0．1 S。分析 以上三种情况，容易得电流，值取最小分断指标 时的，2f的平方根最大，即变压器的短路电流为 配电系统中的最不利的故障电流，接地保护线截 面只要满足这种情况，则配电系统中其他故障电 流都能满足，所以以下只对这种情况进行分析。 民用建筑中，变压器通常为单台运行，容量 一般为400～2 500 kVA，对应断路器的分断指标 如表3所示。
表3变压器与低压断路器配合表
篆嚣氅?2·9 2s 29。s 4·s9 流／kA
断路器 嚣?2·9 2s 29 ss 4，s9
注：①计算上级电网计算容量取500 MVA，变压器为 10 kV／400 V变压器；②摘自施耐德电气配电产品选型 手册。
以下按不同变压器容量进行计算。 (1)变压器容量400 kVA，断路器最小分断 指标14 kA。对应不同K值，导体截面5的最小
值Smin如表4所示。

小值也有很大不同，保护导体截面越小越节省铜 材。因此，如果条件具备，则应尽量选取K值为 141的电缆，即导体绝缘材料为60℃橡胶的 电缆。
4结语
在民用建筑电气设计中，变压器低压侧断路 器出线回路保护导体截面选择时，当断路器额定 电流不大时，按照方法二选择保护导体截面；当 断路器额定电流较大时，按照方法一进行选择， 并且最大取240 mm2即可满足保护要求。 在建筑电气中，电缆的应用范围很广，在其 他场所也应该合理设计、规范施工，以最大限度 地节约铜材，支持国家经济建设。

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