本文繼續低壓電氣裝置的內容，介紹保護裝置。
規范保護裝置的分標準是IEC 60364-5-53。
IEC 60364-5-53
電氣設備的選型與安裝 - 安全防護，隔離，開關，控制和監控的器件
IEC 60364-5-53有兩重目的，分別是提供：
- 安全防護，隔離，開關，控制和監控的要求
- 安全防護，隔離，開關，控制和監控器件的選擇與安裝要求
保護設備（如斷路器、 RCD、 AFDD 等）必須在發生電氣故障（如短路、漏電、電弧等）時迅速切斷電源，以防止觸電事故和電氣火災，保障人員生命安全。其對故障的感應靈敏度、脫扣的可靠性與響應速度、分斷能力等性能指標，直接關系到人身與財產安全。因此，保護設備必須嚴格符合相關標準，以確保其在規定或宣稱的運行環境下都能穩定、可靠地發揮作用。
本文在介紹各種保護設備的同時，也特意列出了各種保護設備對應的適用標準，供讀者參考。
保護裝置按電氣安全防護的分類來進行分析：
防止電擊的保護設備（4-41）
防止熱效應的保護裝置（4-42）
防止過電流的保護裝置（4-43）
防止瞬態過電壓的保護裝置（4-44）
防止電擊的保護設備
用于自動斷開電源的裝置應安裝在所需保護電路的起點或其上游位置。
自動斷開電源可以采用的保護器件有過流保護器件（OCPD）和剩余電流保護器件（RCD）。
OCPD的選型
對于TN和TT系統，OCPD的選型（動作電流閾值）須考慮故障環路阻抗；對于IT系統，由于電源側帶電導體不接地，單一故障不會導致短路，OCPD的選型要考慮兩個因素，一是兩倍的故障環路阻抗，二是單點接地故障時可接觸部件的電壓不得高于50V。
RCD的分類
根據適用的的波形，RCD分為AC型, Type A型, F型和B型。(見附錄)
根據功能，RCD分為RCCB，RCBO，CBR和MRCD
RCCB (Residual Current Circuit Breaker)，是一種剩余電流動作斷路器，不具備內置的過電流保護功能。
RCBO（Residual Current Breaker with Overcurrent Protection），是一種剩余電流動作斷路器，內置過電流保護功能。
CBR（Circuit Breaker with Residual Current Protection） 是一種集成了剩余電流保護功能的斷路器。
MRCD 是一種模塊化RCD，需與斷路器配合使用。
RCD的選型
- 按電路波形類型選型（AC型，A型，B型或F型）。當RCD串聯安裝時，如果上游的RCD應至少達到下游的RCD類型要求（F型>B型>A型>AC型）。
- 按保護對象類型選型。對于面向普通人（BA1），兒童（BA2）和殘疾人（BA3）的交流裝置，RCD的選擇應滿足：符合IEC61008-2-1的RCCB，符合IEC 61009-2-1的RCBO，或者滿足IEC 62423的RCCB和RCBO。對于面向受過培訓的人員（BA4）或專業人員（BA5）時，RCD的選擇應滿足：符合IEC 61008（所有部分）的RCCB，符合IEC 61009（所有部分）的RCBO，符合IEC 62423的RCCB和RCBO，或者滿足IEC 60947-2的CBR和MRCD。
- 按系統接地類型選型（過流保護的動作電流閾值）。對于TN系統（TN-S或TN-C-S的S部分），RCD的選型須考慮故障環路阻抗，對于TT系統，接地故障時可接觸部件的電壓不得高于50V。對于IT系統，單一接地故障沒有影響，兩重接地故障應考慮2倍的兩倍的故障環路阻抗，以及兩重接地故障時可接觸部件的電壓不得高于50V。
IT系統的監控裝置
對于IT系統，可能選用的監控裝置包括絕緣監控裝置（IMD），殘余電流監控器（RCM）和絕緣故障定位裝置（IFLS）。
防止熱效應的保護器件
設備應安裝在在預期的所有運行條件下，能夠安全地散發熱量或電弧/火花的位置，以避免產生有害的熱效應。
保護器件應盡可能靠近所需保護電路的起點安裝。
對于有疏散要求的地點，如BD2（低密度/疏散困難），BD3（高密度/易于疏散）和BD4（高密度/疏散困難），除用于疏散的裝置外，開關設備和控制設備應僅限授權人員訪問。若安裝在通道內，開關設備和控制設備應置于符合 IEC 60670-24、IEC 61439-2、IEC 61439-3 或 IEC 62208 標準的外殼中。
在有火災風險的BE2地點，用于保護、控制或隔離的開關設備應有一定的防塵外殼保護：IPX4，IPX5（有粉塵情況），IPX6（有導電性粉塵情況）。RCD應符合IEC 61008，IEC 61009，IEC 62423或IEC60947-2。IT系統的RCM應符合IEC 62020。IT系統的IMD應符合IEC 61557-8，其響應值不得低于100 Ω/V（如果與公共配電系統之間通過隔離變壓器連接：40 Ω/V）或滿載時絕緣電阻的50%。
電弧故障檢測裝置（AFDD）應滿足IEC 62606，應安裝在所需保護的終端電路的起點處。
防止過電流的保護器件
過流保護器件應滿足以下標準之一：IEC 60269-2，IEC 60269-3，IEC 60269-4，IEC 60898 (所有部分)，IEC 60947-2，IEC 60947-3，IEC 60947-6-2，IEC 61009 (所有部分)，IEC 62423。
過流保護可以進一步區分為過載保護和短路保護。
過載保護裝置的選擇
過載保護裝置的選擇應滿足以下要求：
a) 保護裝置的額定電流或整定電流 In 應大于或等于電路的設計電流 IB；
b) 保護裝置的額定電流或整定電流 In 應小于或等于電纜的載流能力 Iz；
c) 能在規定時間內確保保護裝置動作的電流 I? 應小于或等于電纜載流能力 Iz 的 1.45 倍。
滿足 a)、b) 和 c) 條件并不一定在所有情況下都能實現有效保護，例如在出現小于 I? 的持續過電流時。在此類情況下，應考慮選用截面積更大的電纜，或選用 I? 值小于或等于 Iz 的保護裝置。
過載保護裝置的選擇應確保在存在諧波電流的情況下能夠正常工作。
當并聯導體中的電流不均衡時，應為每根導體分別設置過載保護裝置。
短路保護裝置的選擇
短路保護裝置的選擇需要考慮短路分斷能力（ICU或 Icn），其應等于或大于其安裝點處的最大預期短路電流。除了分斷能力，還要考慮動作時間，以防止電路總的電纜或導體絕緣保護超過其最大允許溫度，即I2t（let-through energy）應小于導體的最大可承受能量k2S2。（k為考慮了導體材料的電阻率、溫度系數、熱容量，以及適當的初始和最終溫度的一個系數，S為以平方毫米計的導體截面積。）
短路保護裝置與符合 IEC 61439-6 的母線槽系統或符合 IEC 61534（所有部分）的電源軌道系統配套使用時，短路保護裝置的選擇應符合以下條件之一：
? 保護裝置的最大動作時間不得超過母線槽或電源軌道系統所規定的額定短時耐受電流（ICW）對應的最大時間；或
? 母線槽或電源軌道系統的額定條件短路電流（ICC）應等于或大于安裝點處的預期短路電流。
過流保護裝置的安裝位置
一般情況下，在導體載流能力發生降低的每一個位置，應設置過載保護裝置。在導體的通能（let-through energy）耐受能力（k2S2）發生降低的部位，應設置短路保護裝置。
防止過電壓的保護器件
為了實現絕緣配合而需要限制電路中的暫態和瞬態過電壓，主要的保護器件是浪涌保護器（SPD）。
SPD應安裝在盡可能靠近配電系統起點的位置。
為防止雷擊效應和操作過電壓，應使用經 Class II測試的SPD。
當建筑物配備有外部防雷系統，可以使用經過Class I 測試的SPD。
如果需要在固定電氣裝置的下游位置安裝額外的SPD，例如在分配電箱或插座處，可以選擇經過Class II 或 Class III 測試的SPD。不得單獨使用這些下游 SPD，并且它們應與上游 SPD 進行配合協調。
在某些情況下為了防止來自其他來源的暫態過電壓威脅，也可能需要額外配置SPD，例如：
– 由安裝內部用電設備產生的操作過電壓；
– 來自其他引入服務（如電話線、互聯網連接）的過電壓；
– 來自供電其他結構（如附屬建筑、室外裝置/照明、為外部傳感器供電的電力線路）的服務線路上的過電壓；
在此類情況下，應考慮將 SPD 安裝在盡可能靠近這些威脅源起點的位置。
SPD的選擇
SPD的選擇應考慮以下參數：
– 被保護設備的電壓保護水平（Up）和額定沖擊耐受電壓（Uw）；
– 持續運行電壓（Uc），依電源系統類型（TT、TN、IT）；
– 標稱放電電流（In）和沖擊放電電流（Iimp）；
– SPD 之間的配合；
– 預期短路電流；
– 跟隨電流的分斷能力。
隔離和切換的裝置
下表總結了執行隔離和切換的各類裝置及其功能和適用標準。
附錄 相關標準
IEC 60669系列：家用及類似固定電氣裝置用開關
第1部分：一般要求
第2-1部分：特殊要求 – 電子開關
第2-2部分：特殊要求 – 電磁遠程控制開關（RCS）
第2-3部分：特殊要求 – 延時開關（TDS）
第2-4部分：特殊要求 – 隔離開關
第2-5部分：特殊要求 – 用于家庭和建筑電子系統（HBES）的開關及相關附件
第2-6部分：特殊要求 – 用于室內外標志和燈具的消防員專用開關
IEC 60670：家用及類似固定電氣裝置用電氣附件的接線盒和外殼
第24部分：用于安裝保護裝置和其他耗能電氣設備的外殼的特殊要求
IEC 60884系列，家用及類似用途插頭和插座
IEC 60898系列，電氣附件 – 用于家用及類似安裝的過電流保護斷路器
IEC 60906系列，IEC 家用及類似用途插頭和插座系統
IEC 60947系列：低壓開關設備和控制設備
第2部分：斷路器
第3部分：開關、隔離器、開關-隔離器和熔斷器組合單元
第4-1部分：接觸器和電動機起動器 – 電磁式接觸器和電動機起動器
第4-2部分：接觸器和電動機起動器 – 交流半導體電動機控制器和起動器
第4-3部分：接觸器和電動機起動器 – 用于非電動機負載的交流半導體控制器和接觸器
第5-1部分：控制電路器件和開關元件 – 電磁式控制電路器件
第6-1部分：多功能設備 – 轉換開關設備
第6-2部分：多功能設備 – 控制和保護開關設備（CPS）
IEC 61008系列
家用及類似用途的剩余電流動作斷路器（RCCBs），無內置過電流保護
IEC 61009系列
家用及類似用途的剩余電流動作斷路器（RCBOs），帶內置過電流保護
IEC 61095：家用及類似用途的電磁式接觸器
IEC 61439系列
低壓開關設備和控制設備成套裝置
第2部分：電源開關設備和控制設備成套裝置
第3部分：供普通人員操作的配電板（DBO）
第6部分：母線槽系統（母線橋）
IEC 61534 系列，電源軌道系統
IEC 61643 系列，低壓電涌保護裝置
第11部分：連接至低壓電力系統的電涌保護裝置 - 要求與試驗方法
第12部分：連接至低壓電力系統的電涌保護裝置 - 選擇與應用原則
IEC 61984:2008，連接器：安全要求與測試
IEC 61984:2008, Connectors – Safety requirements and tests
IEC 61995（所有部分），家用及類似用途燈具連接裝置
IEC 62020，電氣附件：家用及類似用途的剩余電流監測器（RCMs）
IEC 62208，低壓開關設備和控制設備用空外殼 -一般要求
IEC 62305，雷電防護（所有部分）
IEC 62423，家用及類似用途的 F 型和 B 型剩余電流動作斷路器（帶或不帶內置過電流保護）
IEC 62606，電弧故障檢測裝置的一般要求
IEC 62626，低壓開關設備和控制設備的封閉式設備
第1部分：IEC 60947-3 范圍之外的封閉式隔離開關，用于維修和維護期間的隔離功能
附錄 RCD的類型
Type AC
確保在出現剩余正弦交流電流時跳閘。
Type A
其跳閘功能可確保在以下情況下動作：
- 與 AC 型 RCD 相同的剩余正弦交流電流；
- 脈動直流剩余電流；
- 疊加在平滑直流電流（6mA）上的脈動直流剩余電流。
Type F
其跳閘功能可確保在以下情況下動作：
- 與 A 型 RCD 相同的剩余電流（即正弦交流電流和脈動直流電流）；
- 對于由相與中性線之間或相與接地中導體之間供電的電路中可能產生的復合剩余電流；
- 對于疊加在 10m A 平滑直流電流上的脈動直流剩余電流。
Type B
其跳閘功能可確保在以下情況下動作：
- 與 F 型 RCD 相同的剩余電流；
- 對于頻率高達 1000 Hz 的正弦交流剩余電流；
- 對于疊加在額定剩余動作電流（IΔn）40% 的平滑直流電流上的交流剩余電流；
- 對于疊加在額定剩余動作電流（IΔn）40% 或10 mA（取較大值）的平滑直流電流上的脈動直流剩余電流；
- 對于可能由整流電路產生的剩余直流電流；
- 對于平滑直流剩余電流。
RCD的跳閘功能應不受剩余電流的極性影響，且無論剩余電流是突然施加或緩慢上升的。
