民用建筑中，设于屋顶消防的防排烟风机位于系统末端，其线路的保护断路器整定，依据《低压配电设计规范》（GB50054-2011）第6.3.6条“过负荷断电将引起严重后果的线路，其过负荷保护不应割断线路，可浸染于旗子暗记。”，保护断路器采取单磁脱扣（不整定长延时，只整定瞬动值），即过负荷不脱扣，只设短路保护；因此本级配电采取单磁脱扣，这点是比较明确的，设计师一样平常都是这么实行的，然而其上一级断路器是否也要采取单磁脱扣呢？很多设计师却不清楚，下面我就针对风机在末端发生接地故障时，线途经电流保护电器能否在规定韶光内割断故障回路进行剖析，从而确定其上一级断路器该如何整定。
二、单相接地短路电流的打算
1.防排烟风机的本级配电断路器和上一级配电断路器均采取单磁脱扣（即只整定瞬动，不设过负荷保护）
本次选用我设计的某住宅工程电气设计案例进行打算，该工程由10幢22～28层高层住宅、商业用房、物业管理用房组成，总建筑面积约为17.4万m²；设一层地下室，地下车库为Ⅰ类汽车库，在地下室设一个物业专用变电所，供小区住宅和地下室公共负荷。
本工程3栋屋顶的消防加压风机离物业专用变电所最远，末端单相接地短路时，其短路电流最小，处于最不利点，其单相接地短路时如果能使保护断路器可靠脱扣，那么本工程其他栋消防加压风机则能知足哀求。
下面就3栋屋顶消防加压风机(额定电功率为11kW)进线打算其单相接地短路电流：
变电所至风机配电系统简图如下：
变电所至风机配电系统简图
(1) 变压器阻抗：
S=800kVA，RT=1.90，XT=13.27;
(2) 变电所至单元总配电箱段电缆（NHYJV-1kV 4x95+1x50）相保阻抗：
L1=238m，R php1= R'php1 L1=0.804x238=191mΩ，X1= X'php 1 L1=0.186x238=44mΩ
(3) 单元配电箱至加压风机掌握箱段电缆（NHYJV-1kV 5x6）相保阻抗：
L2=85，R php2= R'php2 L2=8.601x85=731mΩ，X2= X'php2 L2=0.200x85=17 mΩ
(4) 加压风机掌握箱至风机末端（NHBV-1kV 4x10）相保阻抗：
L3=2，R php3= R'php3 L3=5.262x2=10.5mΩ，X3= X'php3 L3=0.188x2=0.376 mΩ
(5) 单相接地短路电流：
线路总电阻：R php = RT + R php1 + R php2 + R php3=1.90+191+731+10.5=934.4 (mΩ)
线路总电抗：X php = X phpT + X php1 + X php2 + X php3=13.27+44+17+0.376=74.6 (mΩ)
线路总阻抗：Zphp = 937 (mΩ)
单相接地短路电流：I''k=U/Zphp=220/937=0.235 (kA)
(6) 校验：
3栋屋顶消防加压风机末端断路器只整定瞬动值为384A，其上一级断路器也只整定瞬动值为384A，显然单相接地电流（235A）小于本级和上一级断路器瞬动整定值，使得末端单相接地时，风机掌握箱内本级断路器及其上一级断路器均无法动作，不知足《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）第2.3.1条“互换电动机应装设短路保护和接地故障的保护。”的哀求，由此可以知道，对付线路供电间隔较远的风机，按常规选择配电电缆时，其掌握箱本级和上一级断路器均采取单磁脱扣，是不能知足《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）第2.3.1条的哀求。
而依据《低压配电设计规范》（GB50054-2011）第5.2.13条，TN系统中，配电线路可采取过电流保护电器兼作间接打仗防护电器，5.2.13条的条文解释阐明：用一样平常的过电流保护器（熔断器、断路器）兼作间接打仗防护电器最为经济大略，应优先采取。对付采取过电流保护电器兼作间接打仗防护电器，低压配电设计规范》(GB50054-2011）第5.2.9条规定：配电线路或仅供给固定式电气设备用电的末端线路，不宜大于5s；因此，我们可以考虑在风机上一级配电断路器整定长延时和瞬动（设置过负荷和短路保护），个中长延时如果能在5s内割断末端单相接地短路的话，则上一级配电断路器可兼作接地故障保护，也就能知足《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）第2.3.1条的哀求。下面一节我们就此进行打算。
2 防排烟风机的本级配电断路器采取单磁脱扣，而上一级配电断路器整定长延时和瞬动，设过负荷保护和短路保护
3栋屋顶加压风机末端单相接地短路电流的打算同上，
加压风机额定功率为11kW，其额定电流为：I=22A
末端断路器只整定瞬动值为384A，其上一级断路器也是整定长延时为32A，整定瞬动值为384A，则末端单相接地短路时，短路电流Ik=235A，为上一级断路器长延时的235/32=7.3倍，查断路器脱扣曲线（图1）可以得知，在7.3倍过电流下，上一级断路器会在0.4s~4s内脱扣（图中蓝色箭头所示区域），使得末端单相接地故障时，在5s内能割断电源，同时过载保护整定值设置使消防风机在(断路器整定电流/消防风机额定电流=32A/22A=1.45)倍过载时不动作，可以知足风机各种情形下过载运行须要，这种情形下，风机掌握箱的上一级断路器过载保护兼做了接地故障的保护，既知足《低压配电设计规范》（GB50054-2011）第5.2.9、第6.3.6条，又知足了《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）第2.3.1条的哀求。
图1 CM3断路器脱扣曲线
3. 加大截面后单相接地短路电流的打算
由以上的打算可知，风机配电的整段线路中，单元配电箱至加压风机掌握箱段电缆（NHYJV-1kV 5x6）相保阻抗最大，现在将这段电缆界面加大为（NHYJV-1kV 5x10）进行重新打算：
(1) 变压器阻抗：
S=800kVA，RT=1.90，XT=13.27;
(2) 变电所至单元总配电箱段电缆（NHYJV-1kV 4x95+1x50）相保阻抗：
L1=238m，R php1= R'php1 L1=0.804x238=191mΩ，X1= X'php1 L1=0.186x238=44mΩ
(3) 单元配电箱至加压风机掌握箱段电缆（NHYJV-1kV 5x10）相保阻抗：
L2=85，R php2= R'php2 L2=5.262x85=447mΩ，X2= X'php2 L2=0.188x85=16 mΩ
(4) 加压风机掌握箱至风机末端（NHBV-1kV 4x10）相保阻抗：
L3=2，R php3= R'php3 L3=5.262x2=10.5mΩ，X3= X'php3 L3=0.188x2=0.376 mΩ
(5) 单相接地短路电流：
线路总电阻：R php = RT + R php1 + R php2 + R php3=1.90+191+447+10.5=650.4 (mΩ)
线路总电抗：X php = X phpT + X php1 + X php2 + X php3=13.27+44+16+0.376=73.6 (mΩ)
线路总阻抗：Zphp=654.6 (mΩ)
单相接地短路电流：I''k=U/Zphp=220/654.6=0.336 (kA)
(6) 校验：
由以上打算结果可以看出，在加大电缆截面后，加压风机末端单相接地短路电流仍旧小于断路器的瞬动值384A，因此其上一级断路器若是只整定瞬动值，不整定长延时的话，仍旧不知足规范哀求，再者盲目增大截面，也会增加工程造价，造成摧残浪费蹂躏。
三、 总结
在设计消防风机配电系统时，为知足《低压配电设计规范》（GB50054-2011）第6.3.6条哀求，本级配电断路器采取单磁脱扣（即不设过负荷、只设短路保护），上一级保护断路器不能再采取单磁脱扣，而需设置过负荷保护和短路保护，这样把接地故障时须要断电交予上一级设置的过负荷保护来动作，这种设计办法是比较合理的。
以上是对室消防风机保护断路器整定的大略剖析，希望对大家对消防风机保护断路器的整定加深下理解，不当之处敬请示正，感激！
