工程中低壓開關(guān)電器的選用要點探討

姚芳芳

摘 要：智能低壓配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的進一步加速，促使低壓開關(guān)電器產(chǎn)品的需求日益增長，同時對設(shè)備性能、質(zhì)量等也提出了更高的性能要求。在工程中，如何結(jié)合工程實際條件，從額定電壓、額定電流、溫升校驗、短路校驗、保護配合等方面，合理選用高效、節(jié)能產(chǎn)品，確保地配電系統(tǒng)具有較高安全可靠和節(jié)能經(jīng)濟性，具有非常重要的工程實踐應(yīng)用研究意義。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) 低壓開關(guān)電器 選型

中圖分類號：TM591 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0103-01

1 低壓開關(guān)電器的結(jié)構(gòu)特點

1.1 多樣化操作方式

手動操作：開關(guān)設(shè)備的操作方式主要由手動操作、電動操作和自動操作等多種。手動操作機構(gòu)中采用半無關(guān)人力操作方式的結(jié)構(gòu)，操作人員只需要依靠手柄施加人力超過開關(guān)設(shè)計閥值（或閾值），這開關(guān)會快速斷開/閉合，在工程應(yīng)用中可以有效分斷過載電流和接通短路電流。

電動操作：雖然低壓開關(guān)電器中以手動操作的為主，但是隨著智能低壓配電網(wǎng)的進一步建設(shè)發(fā)展，為滿足中控集控、遠程操作等功能需求，電動操作機構(gòu)已成為未來低壓開關(guān)電器研發(fā)的重點。在手動操作機構(gòu)上派生的電動操作低壓開關(guān)電器，其主要由電磁鐵作為驅(qū)動機構(gòu)。低壓開關(guān)電器采用電動操作機構(gòu)后，由于其分段速率加快，且操作更為便捷、安全和可靠，除了具備遠程遙控操控功能外，當帶熔斷器的組合開關(guān)電器出現(xiàn)熔斷器單相熔斷時，就會自動跳閘以切斷供電回路，確保供電回路中其他電氣設(shè)備不受故障沖擊損害，安全防護性能得到進一步提高。

自動操作：將具備電動操作結(jié)構(gòu)的低壓開關(guān)電器，并入到工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，可以根據(jù)工控機的自動流程判斷，自動根據(jù)工藝要求完成低壓開關(guān)電氣的分閘和合閘操作，且?guī)蹟嗥鞯慕M合低壓開關(guān)電器在回路過載、短路等異常運行工況中，能夠自動跳閘保護，安全性非常高，且綜合投資經(jīng)濟效益較好，得到很多大復雜工藝流程用戶的青睞。

1.2 安全可靠結(jié)構(gòu)設(shè)計

在GB50054-2011《低壓配電設(shè)計規(guī)范》、JGJ/T16-2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)技術(shù)規(guī)范中明確規(guī)定：在開關(guān)設(shè)備維護、測試以及檢修等過程中，需要切斷供電電源，并設(shè)置明確的隔離斷點，以便將所要進行操作的回路與帶電部分進行完全隔離，確保相關(guān)操作人員的安全。因此，在進行低壓開關(guān)電器結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，不僅要求考慮開關(guān)結(jié)構(gòu)的緊湊性，同時還要烤爐開關(guān)電器隔離觸頭具有明顯、可見的結(jié)構(gòu)和標識。因此，設(shè)計出隔離觸頭明顯可見的開關(guān)結(jié)構(gòu)，已成為低壓成套開關(guān)設(shè)備研發(fā)的重要發(fā)展方向。

雖然，低壓開關(guān)電器的功能結(jié)構(gòu)較簡單，但在實踐工程中，根據(jù)功能的不同，其附件選擇也非常重要。要根據(jù)功能作用需求，合理選擇手柄、加長軸、開關(guān)輔助觸頭、端子罩、連鎖機構(gòu)、監(jiān)測器等附件，確保開關(guān)設(shè)備具有較高的功能作用。

2 低壓開關(guān)電器選用技術(shù)要點

2.1 低壓開關(guān)、隔離器和隔離開關(guān)選用技術(shù)要點

在工程選用中，要明確隔離器與斷路器間的匹配關(guān)系，隔離器絕不能當做電源隔離器來使用，也即不能進行帶負載操作。若需帶負載操作，則應(yīng)選用斷路器開關(guān)或負荷開關(guān)，以確保回路操作的安全可靠性。在低壓開關(guān)設(shè)備選型過程中，應(yīng)按照設(shè)備的運行工作條件來進行選擇，同時還需要按照短路條件進行設(shè)備校驗，以確保所選設(shè)備與實踐工程需要相匹配。

按工作環(huán)境條件合理選擇設(shè)備：在進行設(shè)備選型過程中，應(yīng)首先考慮設(shè)備的使用地點和運行環(huán)境。由于戶外運行條件要比戶內(nèi)差很多，尤其是在礦井、化工等污染較嚴重、帶腐蝕性氣體的環(huán)境中，應(yīng)優(yōu)先選用具備特殊功能和特殊絕緣結(jié)構(gòu)的加強型開關(guān)設(shè)備，也即在設(shè)備選型過程中應(yīng)根據(jù)實踐功能需求選擇帶防護式、非防護式、加強式等不同類型的產(chǎn)品，以確保開關(guān)設(shè)備運行的安全可靠性。要按照產(chǎn)品的額定運行電壓和額定工作電流進行設(shè)備的選擇，要選擇大于或等于額定電壓、電流的開關(guān)設(shè)備。另外，設(shè)備的運行環(huán)境溫度不允許超過設(shè)計運行值（低壓開關(guān)設(shè)備在設(shè)計時以 40 ℃作為限值），當使用環(huán)境溫度超過40℃時，應(yīng)進行基準溫升校驗，用戶應(yīng)根據(jù)廠家選型樣本中提供的降容曲線（或數(shù)值表格）進行合理選用。

另外，通過額定電壓、額定電流和溫升選擇好的低壓電器產(chǎn)品，還需要根據(jù)供配電系統(tǒng)計算獲得的短路電流，進行短路電流校驗，要確保短路接通能力、額定短時耐受電流等滿足工程實際短路故障過程產(chǎn)生的動、熱穩(wěn)定性要求。如果選擇的產(chǎn)品經(jīng)短路校驗后不滿足核算要求時，應(yīng)按照額定電壓和電流增大一級產(chǎn)品進行選擇，并重新進行短路校驗。

2.2 熔斷器組合電器選用技術(shù)要點

在低壓供配電系統(tǒng)中，作過電流保護的低壓電氣設(shè)備除斷路器外，還可以合理選擇熔斷器組合電器，具有過電流保護簡單、可靠等功能，只要設(shè)備運行過程中接近故障點時，熔斷器組合電器就能動作，并不影響上游保護電器的動作，確保其他非故障分支回路繼續(xù)供電運行，可實現(xiàn)選擇性保護配合。另外，熔斷器與開關(guān)或隔離開關(guān)組成的組合電器設(shè)備，在一些場合可以有效代替斷路器，且其價格只有斷路器的1/2-1/3，性價比較高。在進行低壓熔斷器組合電器選擇過程中，應(yīng)按照組合電器的斷流能力進行校驗，除了產(chǎn)品的額定開關(guān)電流需要大于或等于供配電系統(tǒng)的三相短路電流外，還需要確保熔斷器組合電器能夠安全、可靠的切斷供配電系統(tǒng)的短路電流。

3 低壓總開關(guān)與10 kV斷路器保護配合選用技術(shù)要點

10 kV斷路器其電流素緞保護是按照設(shè)備能夠躲開變壓器二次側(cè)短路電流折算到一次側(cè)進行保護整定的。當變壓器二次側(cè)發(fā)生短路故障時，若10 kV斷路器的速斷保護為定時限時，從理論計算來講是不會動作的。因此，變壓器二次側(cè)低壓總開關(guān)在選用過程中，應(yīng)優(yōu)選選用智能式帶短路短延時的開關(guān)，這樣可以實現(xiàn)變壓器一次和二次側(cè)主開關(guān)的保護配合。

4 結(jié)語

在低壓供配電系統(tǒng)工程設(shè)備選型過程中，低壓開關(guān)設(shè)備的合理選擇對確保整個工程具有較高的安全可靠性和節(jié)能經(jīng)濟性，尤為重要。在進行低壓開關(guān)電氣的選用時，即要對開關(guān)設(shè)備的功能特性和電氣特征參數(shù)進行全面了解和掌握，同時又要帶著發(fā)展的眼光，從供配電系統(tǒng)的負荷現(xiàn)狀及發(fā)展予以全面考慮，結(jié)合設(shè)備的運行環(huán)境特點進行綜合優(yōu)化選擇，在規(guī)范運行的基礎(chǔ)上，盡量做到各級開關(guān)設(shè)備的保護配合，有效提高低壓供配電系統(tǒng)的供電安全可靠性，為終端電力用戶提高優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟的供電服務(wù)。

參考文獻

[1] 何瑞華.我國低壓電器現(xiàn)狀與發(fā)展趨向[J].電氣時代，2012（1）：37-42.

[2] 沈忠霞.10kV配電房高低壓開關(guān)的選擇與保護配合[J].電工電氣，2013（12）：60-64.endprint