低壓斷路器的選型與整定的基本原則

尹潔

摘 要 低壓斷路器在冶金工廠低壓配電系統中被廣泛使用，文章簡要闡述低壓斷路器的類型選擇，以及斷路器定值計算的基本原則。

關鍵詞 低壓；斷路器；定值；基本原則

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0156-01

1 低壓斷路器額定值選定的基本原則

1.1 額定斷路器電流淺談

國標《低壓開關設備和控制設備：低壓斷路器》 GB14048.2-94（等效采用IEC947-2）對斷路器的額定電流給出如下定義：

斷路器額定電流也被稱之為脫扣器額定電流，是可長期滿足脫扣器流經的電流。對于某些斷路器中安裝了可調式脫扣器，那么該電流則為滿足長期脫扣器最大的流經電流。Ln=1r為固定式脫扣器，而可調試脫扣器則可表示為0.4-1×1n=1r。

斷路器殼架等級額定電流Inm就是指在塑料外殼與框架的尺寸基本相同條件下可裝的脫扣器最大的額定電流。

斷路器的框架通流能力的參數由斷路器殼架等級額定電流標明，決定因素為主觸頭的通流能力，另外，安設的最大脫扣器額定電流值也由其決定。在做斷路器選擇是，應注意該參數的作用。

做斷路器其的選擇時，應考慮：

1）設備、線路的正常工作電壓要等于或者小于斷路器的額定電壓。

2）由以下公式確定斷路器的額定電流：

IB≤In≤Iz

上述不等式中，導體允許的持續載流量為IZ，主觸頭的額定電流為In，線路計算的負載電流為I?B。

3）由下列不等式確定過電流脫扣器整定電流：

1.45 Ilmax≥I2>Ilmax；

1.25I2≤Ismin

上式中：過電流脫扣器整定電流為I2，負載最大電流（輸入電源模塊電容的充電流、啟動電機電流）為Ilmax，最小線路電流為Ismin。

若最小線路短路電流（遠離線路斷路器端的短路）大于過電流脫扣器的整定電流，那么可以確定的是，電路中任何處若出現短路，斷路器是可以跳閘的。可將動作電流整定值給予固定，同時做相應調試，調節的方式通常為處于電流脫扣器上部杠桿為工具。

所以，在選擇低壓斷路器時，應參考標準有以下幾點：負載工作電流應不超過額定的斷路器電流；負載與電源的額定電壓不超過額定斷路器電壓；負載工作電流不超過斷路器脫扣器額定電流；最大電路短路電流不超過斷路器的極限通斷水平。

1.2 斷路器的短路分斷能力

斷路器有兩個參數可以對斷路器的分段能力進行反映。第一，運行分段能力（額定運行短路分段能力），在實驗時的操作流程是0→t→co→t→co（分段操作為0，時間間隔為t，通常在3分鐘，操作接通后緊接的分段操作為co），依照實驗操作的規定步驟進行后，要考慮急需承載的斷路器額定電流能力。另外，為極限分段能力Icu（額定極限短路分段能力），在實驗時的操作步驟是：0→t→co，依照實驗操作的規定步驟進行后，不需考慮斷路器對額定電流的承載。

選用斷路器時應注意：

確定分斷能力：Ismax

式中：最大線路短路電流為Ismax；額定運行短路分斷能力為Ics；額定極限短路分斷能力為Icu。

最大顯露短路電流（靠近線路斷路器端的短路）小于斷路器額定運行短路分段能力，那么，不管電路何處出現了短路，短路都可有效的實現分段。當以分級保護電路時，要對各級斷路器的過電流脫扣器整定值做好匹配。

1.3 額定短時耐受電流Icw

在規定的性能與使用條件基礎上，以特定的時間范圍，處于合閘位置的控制設施與開關設施可有效承受的電流大小。該電流的標準值要選自于“國標762”中關于R10系列規定，同時滿足與控制設施、開關設施的值相等。主要有1、1.6、2.5、4、8等R10系列數字，以及與10n相乘的數字。

1.4 選擇與整定脫扣器

脫扣器類型有：熱磁脫扣器、電磁脫扣器、電子脫扣器、過電流脫扣器、分離脫扣器等，過電流脫扣器運用比較廣泛。過電流脫扣器又分為電子與熱磁式兩種，電子式具有接地故障、短路瞬時、短路延時、過載延時等保護特性，熱磁式則為短路瞬時與過載延長保護。

1.4.1 過電流瞬時脫扣器的整定值Im

過電流脫扣器的瞬時整定電流Im不可在日常的線路工作時出現的尖峰電流同時運行，可根據不等式：K3（I+Ic）《Im得體具體值，以K3為可靠的瞬時低壓斷路器可靠脫扣器系數，1.2為常用值；啟動電動機時產生的最大線路電流為Ic，是周期量。其取值為全部啟動電動機時的Iq值的兩倍；除了最大的啟動電流的電動機，其他的線路負載計算電流為I。

為使選擇性動作在各級被保護線路中的保護器滿足動作目的，選擇的方向為趨于最大值，這樣，當下級開關出現了線路保護的故障，可自動阻止電流短路。對于非選擇型的低壓瞬時斷路器的電流脫扣器整定值而言，要盡量的不與回路尖峰電流相交，并且最大限度縮小它的整定值，這樣，即使出現故障，其靈敏度仍然較高。

1.4.2 過電流短延時脫扣器的整定值Im

1）過電流短延時脫扣器整定值Im，要盡量避免日常工作環節中出現的尖峰電流，確定方式為：Kz（Iq+Ic）《Im不等式，其中，Kz低壓電路器的可靠脫扣器延時系數，通常取值1.2；線路中具有最大電流的電動機的全啟動電流值為Iq；除了最大的一臺電機動啟動電流外，Ic則是負載線路計算電流。

2）動作時間明確：短延時將影響選擇性的裝置形式的保護性。低壓斷路器短延時的切斷時間較多為0.1，0.2，0.4，0.6，0.8 s和1.0 s等可供選擇。明確的方式是保護裝置動作的前后選擇性，同時，后一級保護時間應該短于前一級的保護時間的級差。

1.4.3 長延時過電流脫扣器的整定值Ir

長延時過電流脫扣器可實現保護過負荷的目的，其存在整定電流I與導體載流量Iz、線路計算電流Ic的關系為：Ic≤I≤Iz。

綜上所述低壓斷路器選擇應該遵循以下幾個的原則：①由使用的環境和場合確定斷路器的類型和保護形式；②測定的線路預期短路電流為判斷斷路器分斷功效提供了依據；③斷路器的短路整定電流應避免與線路的正常工作啟動電流接觸；④配電線路的斷路器特性應上下配合保護，下級保護特性應在上級保護特性之下，但是切不可相交。要協調配合上下級配電線路的斷路器的保護特性，上級保護特性下方要有下級保護特性，但不能相交；⑤斷路器動作是否靈敏有最小的線路短路電流做校驗，即整定斷路器的短路電流應該大于線路最小的短路電流的1.3倍；⑥長延時的斷路器的脫口器電流要比允許持續導線電流小；⑦線路上的最大短路全電流瞬時值（短路沖擊電流）可對額定斷路器短路接通能力做校驗，即最大的電流預期峰值，前者應小于后者。

2 總結

綜上所述，確保變電所運作的穩定安全，應該嚴格把好選擇低壓斷路器型號的工作。所以，根據基本的選型原則和做好定值的正確計算方能保證可靠性供電。

參考文獻

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