浅谈低压断路器的选择

中图分类号：TM 文献标识码:A 文章编号：1007-0745（2013）09-0033-01

摘要：断路器作为配电网常用的保护设备，在配电系统中占有重要地位，电气设计人员在设计中合理的选择低压断路器将有助于提高配电系统的可靠性、安全性和经济性。

关键词：低压断路器 原理选型整定级间配合

引言

随着经济与科技进步，配电系统的安全性和可靠性日益成为人们关注的焦点。断路器作为配电网常用的保护设备，在配电系统中占有重要地位，如果在设计中未能做到合理选型，可能使设备或者因功率冲击而遭到损坏并导致起火，或者引起频繁跳闸现象。所以电气设计人员在设计中合理的选择低压断路器将有助于提高配电系统的可靠性、安全性和经济性。

1.低压断路原理

低压断路器由触头系统、灭弧系统、保护装置及传动机构等几部分组成。触头系统由传动机构的搭钩闭合而接通电源与负载，使电器设备正常运行。过流线圈和负载电路串联，正常运行时，过流线圈的磁力不足以使铁心吸合，当因短路或其他故障使负载电流增大到某一数值时，过电流线圈使铁心吸合，并带动杠杆把搭钩顶开，从而打开触头分断电路。欠电压线圈和负载电路并联，正常运行时，欠电压线圈的磁力使铁心吸合，保持开关在合闸状态。如由于某种原因使电压降低，欠电压线圈吸力减小，衔铁被弹簧拉开，同样带动杠杆把搭钩打开，使电路分断。

2.低压断路器选型原则和整定原则

（1）低压断路器在设计选型时，需要考虑的原则主要有：

1）根据低压配电系统的负载性质、故障类别和对线路保护的要求，来确定选用的断路器类型，并符合国家现行的有关标准。

2）断路器的额定电压、额定频率应与所在回路的标称电压及标称频率相适应。

3）断路器的额定电流不应小于所在回路的负载计算电流。

4）断路器应适应所在场所的环境条件。

5）断路器应满足短路条件下的动稳定和热稳定要求。

（2）低压断路器应根据不同故障类别和具体工程要求，选择相适应的保护形式。其整定原则一般来说主要包括：

1）断路器在正常使用中和用电设备正常起动时，所装设的保护不应动作。

2）断路器的最根本任务就是起到保护作用，必须在规定的时间内能有效地切断故障电路，满足规范最基本的要求。

3）低压配电系统各级断路器的保护动作特性应能彼此协调配合，要有选择性的动作，即发生故障时，应使靠近故障点的断路器保护首先切断，而其靠近电源侧的上一级保护不应动作，尽可能地缩小断电范围。

3.低压断路器选型的级间配合

断路器作为上下级保护时，其动作应有选择性，上下级间应相互配合，并注意如下问题：

1）断路器的上下级动作为选择性时，应注意电流脱扣器整定值与时间配合，通常上级断路器的过载长延时和短路短延时的整定电流，宜不小于下级断路器整定值的1.3倍，以保证上下级之间的动作选择性。一般情况下第一级断路器（如变压器低压侧进线）宜选用过载长延时、短路短延时（0-0.5s延时可调）保护特性，不设短路瞬时脱扣器。第二级断路器宜选用过载长延时、短路短延时、短路瞬时及接地故障保护等。母联断路器宜设过载长延时、短路短延时保护。第一级和第二级短路延时，应有一个级差时间，宜不小于0.2s。

2）当上一级为选择型断路器，下一级为非选择型断路器时，上级断路器的短路短延时脱扣器整定电流，应不小于下级断路器短路瞬时脱扣器整定电流的1.3倍；上级断路器瞬时脱扣器整定电流，应大于下级断路器出线端单相短路电流的1.2倍。

3）当上下级都为非选择型断路器时，应加大上下级断路器的脱扣器整定电流值的级差。上级断路器长延时脱扣器整定电流宜不小于下级断路器长延时脱扣器整定电流2倍；上级断路器的瞬时脱扣器整定电流应不小于下级断路器瞬时脱扣器整定电流的1.4倍。

4）当下级断路器出口端短路电流大于上级断路器的瞬时脱扣器整定电流时，下级断路器宜选用限流型断路器，以保证选择性的要求。

5）上下级断路器距离很近时，出线端预期短路电流差别很小时，则上级断路器宜选用带有短延时脱扣器，使之延时动作，以保证有选择配合。

6）断路器的脱扣器和时限的整定一般可参照下列原则：

长延时脱扣器整定电流可按脱扣器额定电流Ie的0.9～1.1倍，时限可按15 s选定。

短延时脱扣器整定电流可按脱扣器额定电流Ie的3～5倍选取，时限可按0.1 s、0.2 s和0.4 s选取。

瞬时脱扣器整定电流可按脱扣器额定电流Ie的10～15倍选取。

7）为使断路器可靠地切断接地故障电路，对于不同的接地型式和电气设备的使用情况，接地故障保护的要求也不同。对TN系统而言，当过电流保护能满足要求时，宜采用过电流保护兼作接地故障保护；在三相四线制配电线路中，当过电流保护不能满足在规定时间内切断接地故障线路且零序电流保护能满足时，宜采用零序电流保护，但其保护整定值应大于配电线路最大不平衡电流；当上述两项保护都不能满足要求时，应采用剩余电流动作断路器。

4.结论

综上所述，低压断路器的额定短路接通能力是极其重要的技术参数之一，应引起设计人员的重视。在设计过程中，合理选择低压断路器能够有利地提高配电系统的可靠性、安全性和经济性。

参考文献：

[1]任元会. 工业与民用配电设计手册( 第三版) [M ]. 北京: 中国电力出版社, 2005

[2]连理枝. 压断路器及其应用[M]. 北京: 中国电力出版社, 2001