电路保护在配电系统设计中的重要性
负责设计配电系统的电气工程师肩负着巨大的责任，因为他们的工作决定了运行效率，家庭、办公室和商业中心的生产力和安全性。设计需要万无一失，提供针对故障和过载的保护，同时确保用户的安全。
没有明确的步骤来进行这样的设计；所提供的只是一套规则和规范形式的指南，相关工程师必须考虑这些指南。
电路保护是美国国家电气法规 (NEC) 发布的文章中的热门话题 ，遵循以下基本目标：
- 定位和隔离故障
- 防止不必要的断电
过载、短路、欠压/过压等只是建筑物使用寿命内可能发生的一些情况。隔离或纠正这些故障是必要的，否则它们会对建筑物和电网系统产生破坏性影响。
过流保护
服务入口设备是防止热过载和故障的第一道防线。过流保护装置或 OCPD 包括断路器 、继电器和熔断器，构成电力系统保护的基本块。这些设备集成在保护系统中，用于在发生过载或短路情况时断开、隔离或断开电路。现代过流保护装置具有通信和控制策略，可以根据故障性质进行深入分析，并收集功率因数、谐波等重要参数。
最基本的 OCPD 是包含细线的保险丝，其安培额定值高于最大额定电流。由于过电流情况会以额定电流的几倍增加幅度，因此保险丝会在故障情况下熔断。操作快速可靠，但不可逆转，这意味着必须手动更换保险丝才能恢复操作。
对于可逆操作，可以使用具有长时间跳闸操作的热磁断路器。一旦电流超过额定阈值，断路器就将局部隔离。经过一段延迟的时间后，它们再次关闭并带来运营的连续性。假设故障将在它们重合闸时被清除。如果故障没有清除，他们会再次隔离本地，在永久打开之前按照这个程序执行一定次数，需要手动重置。
现代断路器和磁性闭合器可以通过继电器的数字控制来补充，可以通过 PLC 操作 ，微控制器等。这产生了楼宇自动化的概念，因为控制设备可以通过从传感器获得的准确数据而不是其固有能力来操作。此类系统通常在大型建筑物中实施，因为它们需要额外的投资并具有额外的运行成本。
接地故障保护
电弧型接地故障需要额外的保护层，因为它们由于幅度较小而难以检测到。接地故障保护有两种基本类型：
- 设备接地故障保护 - 旨在保护设备免受因断开而损坏的线对地故障电流。
- 接地故障断路器 - 用于人员保护，感应低于 5mA 的故障
接地在电力系统保护方面非常重要。这个概念只是意味着将载流导体有意连接到地，这限制了由照明或两个导体接触时产生的电压，并通过允许谐波流入的路径来稳定电压。 NEC 建议在整个建筑物中形成多个接地点，以确保保护方案内的冗余。
除了接地和过流保护外，系统中还可能包含其他设备，例如电弧故障断路器、馈线的机械保护或医院应急电源电路的分支电路。
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