低压进线断路器设计的选型与应用

【摘 要】本文结合实际对低压总进线断路器在设计类型选择应用方面进行了分析和比较，对低压总进线断路器的选用应该按照断路器的运行短路分断能力来进行选择；在满足系统要求的情况下可以选用智能型塑壳断路器代替框架断路器进行探讨与研究。

【关键字】低压总进线断路器额定极限短路分断能力额定运行短路分断能力框架断路器塑壳断路器

前 言

低压总进线断路器一般来讲用在变压器的低压侧，担负着对低压母线的保护作用，是相当重要的低压设备，如果低压总进线断路器选择不合理，那么就不能及时并且准确地切断线路从而控制故障，这样会造成大范围的停电而影响居民的生活以及相关生产和无可估量的经济损失。解决问题的关键是我们如何正确合理地选择低压总进线断路器。下面就结合多年来在实际应用中积累的经验，谈一谈自己在低压总进线断路器设计的选型与应用方面的观点。

1、断路器短路分断能力

断路器分断能力有两个参数来体现：一个参数是断路器的额定极限短路分断能力Icu，这个参数的试验操作顺序是0-t-co（0表示分断操作，t表示时间间隔，通常为3min，co表示接通操作后紧接着分断操作），按照规定的试验顺序运行以后，断路器不再需要再考虑继续承载它的额定电流的能力。另一个参数是断路器的额定运行短路分断能力Isc，这个参数的试验顺序是0-t-co-t-co，按照规定的试验顺序动作以后，断路器则需要考虑继续承载它的额定电流的能力。

要想更有效的满足电力系统的要求，在设计选型中要怎样正确、合理地选用断路器的这两个参数呢？这个问题，低压的一些相关资料中都没有明确的规定，但是大多数的有关低压手册中有这样的说明：对于断路器的额定短路通断能力应该等于或大于线路中有可能出现的最大短路电流，通常按有效值来计算，但是没有明确指出具体的是额定极限短路分断能力还是额定运行短路分断能力。但是如果从以下几个方面考虑的话，我认为对于低压总进线断路器我们应该采用断路器的额定运行短路分断能力来选择是比较合理的。

首先是可靠性方面。从可靠性方面考虑的话我们选择断路器的依据是额定运行短路分断能力，因为额定运行短路分断能力能够保证断路器在断开短路电流以后，依旧继续承载它的额定电流，这样可以减少断路器再次出现故障的可能性，从而保证断路器可靠地运行，尤其是近年来生产的智能型断路器，在设计中采用国际先进技术，不仅体积小、飞弧短、智能性强、外形美观，而且断路器的额定运行短路分断能力比较高，充分考虑到了电力系统运行当中有可能出现的各类问题，能够可靠地分断短路电流，从而使整个电力系统运行的可靠性得以提高。

其次是经济性方面。对于老型的断路器，如果依据运行分断能力选择的话，我们就需要提高断路器的壳架电流等级，才能满足分断能力的要求；新型断路器则不然，虽然新型断路器的运行短路分断能力比较高，我们一般不需要提高断路器壳架电流等级来满足分断能力的要求，但是新型断路器的价格比同电流等级的老式断路器价格要高。因此依据运行分断能力来选择断路器，这样会增加投资成本。

不过，由于需要低压总进线断路器的数量比较少，由它引起增加的投资，在整个投资中所占的比例非常小，并且低压总进线断路器的重要性又非常高，如选择不合理，断路器的故障或误动都将造成较大范围的停电和给电力用户造成直接的经济损失，从而影响到相关生产和人民群众的生活，所以，从经济性方面考虑，为了使低压总进线断路器的可靠运行，妨患于未然，从而保障电力系统安全运行增加一些投资成本，在安全上、经济上都是非常值得的。

随着科技的飞速发展和不断创新，老式的断路器目前已经被新型的智能型断路器所替代。随着电力系统可靠性、灵活性、智能性的进入，用电质量的提高，智能型断路器的投入，投资成本的增加已经不再是问题，而是一种必然的选择。

2、断路器结构型式

低压断路器按照结构型式可以分为两大类：塑壳断路器和框架断路器。没有特殊要求的情况下我们通常优先选用框架式断路器作为低压总进线断路器，这是毫无疑问的，因为框架断路器的过电流脱扣器是智能型的，即是可调的，具有选择性，而且在设计方面大胆创新，更方便调试和维修。另外框架断路器还具有结构采用模块化（附件可自由组合）、体积小、高短路分断能力、飞弧短、重量轻等优点，同时备有通讯接口，可实现“四遥”功能，以上的这些特点更加适应现在电网容量不断扩大、电力系统要求不断提高、低压配电和控制逐步智能化的趋势。所以，对于容量比较大、要求比较高的重要负荷选择框架式断路器是最合理的，不过作为低压总进线断路器选择框架式断路器并不是绝对的。随着科技的发展，在某些电力场合也是可以选择新型的智能型塑壳断路器作为低压总进线断路器的。

首先塑壳断路器短路分断能力近年来有了大幅度的提高，可以根据不同用户的不同要求，进行选择，如果用户有更高要求的话，可以选择进口产品，如ABB、施耐德、西门子等厂家的产品。

其次新型塑壳断路器的容量随着电力系统和电力用户要求的不断提高，科技的不断进步，也有了大幅度的增加，对于中小型变压器及中小型变配电所，是完全可以胜任的。

再次塑壳断路器的电流脱扣器分为普通型和智能型两种，智能型塑壳断路器，其过电流脱扣器的额定值是可调的，并且在分断能力、额定电流、额定电压、体积、安装、外观、接触防护、飞弧距离、使用范围等很多方面都有了大幅度的改善和提高，技术含量等同于国际先进水平，所以，在技术要求不是很高、容量比较小的变、配电所当中，智能型塑壳断路器完全可以替代框架断路器，应该是非常经济、合理的选择。

第四从价格方面来讲，塑壳断路器和框架断路器有很大差距。在额定电流相同的情况下，上海人民的塑壳断路器RMM1-630H（65kA）/3340电动插入式板后接线的价格为3330元，而框架式断路器RMW1-2000/3 630A抽屉式水平接线、多功能智能型脱扣器（bse4）的价格为13700元。进口的断路器价格差距更大，ABB的塑壳式断路器T5S630 RP222DS/P-LSIG R630 PHR 3（50kA 四段保护，电动插入式板后接 ）的价格是16152元，而抽屉式框架式断路器E1N800 R630 PR121/P-LSIG 3P F HR（50kA 四段保护，抽屉式水平后接线，其余标准附件配置）的价格是41788元，因此在能满足要求的条件下，应该优先选择塑壳断路器。

从上面的论述，我们可以总结出，塑壳式断路器就短路分断能力而言，在某些电力场合可以用做低压总进线断路器的。

另外，对于不需要选择性保护的场合，塑壳式断路器就能够避开它的弱点，充分发挥它的优越性。

结束语

低压总进线断路器虽然所需要的数量不是很多，但对于整个电力系统来说非常重要，如果选择不合理，将会造成较大范围的停电和直接的经济损失。因此，我们必须合理而准确的选择低压总进线断路器，从而保障电力系统安全、可靠的运行。相信随着科技的不断进步和电力系统的不断发展，我们会更加地完善低压进总进线断路器在的选型与应用。