民用建筑低壓斷路器選型探討

摘要：文章介紹了低壓斷路器選型基本要求，闡述了低壓柜內斷路器選型及計算方法，并簡述了二級箱內斷路器的選型及計算方法，最后簡要說明了微型斷路器的選型及計算方法，按所述方法快速可靠地進行低壓斷路器選型，達到低壓配電系統運行更穩定，保護更有效的目的。

關鍵詞：低壓斷路器；額定電流；短路電流；計算；分斷能力；選型 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM421 文章編號：1009-2374（2015）24-0033-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.016

目前，隨著建筑業的高速發展，在國內斷路器得到了更加廣泛的應用，其中低壓斷路器的應用尤其廣泛。隨著民用建筑的建設越來越多，工期要求越來越短，品質要求越來越高，如何快速可靠地對低壓斷路器進行選型，達到低壓配電系統運行更穩定，保護更有效的目的，成為了工程技術人員經常需要面對的問題。文章就中、大型民用建筑低壓配電系統中斷路器的選型進行了探討。

1 低壓斷路器選型基本要求

低壓斷路器作為一種應用廣泛的保護電器，應滿足以下基本要求：（1）滿足選型是現行的產品標準、規范要求；（2）根據系統情況，滿足選擇性保護要求，各級配合保護；（3）根據設備容量、負荷計算電流、分斷能力等確定框架電流及額定電流；（4）滿足使用場所、位置、線路對斷路器的要求；（5）滿足當地電力部門、地方標準等要求。

2 低壓柜內斷路器選型及計算

2.1 低壓柜內進線、母聯斷路器選型及計算

國內小型民用建筑內一般未設置變配電室，相對比較簡單，文章不再贅述。中、大型民用建筑內一般設置有變配電室，變配電室內常常設計選用10/0.4kV干式變壓器，通常選用容量為630～2500kVA，此容量變壓器的低壓柜進線斷路器選擇框架式斷路器。根據設備容量計算公式（1）及變壓器低壓短路電流簡便計算公式（2）計算出低壓側額定電流和短路電流值，見表1：

斷路器額定工作電流In與系統額定工作電流Ie的關系滿足：In≥Ie，根據開關可靠性及變壓器實際運行情況，工程實踐中斷路器的額定電流和運行分斷能力可按表2選擇。

斷路器選用智能型電子脫扣器，需具備的基本保護功能：過載長延時保護功能、短路短延時保護功能、短路瞬時保護功能。其他需具備的功能還需要滿足當地電力部門及地方標準等要求。母聯斷路器選型可以與低壓柜進線斷路器相同，但在整定時需注意與低壓柜進線、出線斷路器上下級保護的選擇性。

2.2 低壓柜內出線斷路器選型及計算

斷路器額定工作電流In與系統額定工作電流Ie的關系滿足：In≥Ie，不能使In遠大于Ie，否則，不能起到可靠的保護作用。通常取In=（1.0～1.2）Ie。

2.2.1 出線斷路器所帶負荷計算電流。低壓柜內出線斷路器的選型計算應先根據出線所控制的二級箱或所帶的負荷計算電流選擇。單相計算電流按計算公式（3）計算，三相計算電流按計算公式（4）計算。

當是多回路時，按以下公式計算：

回路同時系數Ks取值見表3，幾種常用負載的功率因數見表4：

2.2.2 計算實例

（1）例1：選取控制22kW三相電動機的斷路器的額定電流。根據三相計算電流計算公式（4）計算：

Ie=22×1000/（1.732×380×0.85）=39.33A

取可靠系數1.2，則：

39.33×1.2=47.20A

因此，選額定工作電流為50A的斷路器。

（2）例2：選取控制45kW三相電動機的斷路器的額定電流。三相電動機計算電流還可以根據經驗公式計算，即三相電動機計算電流Ie（A）=功率（kW）×2，控制三相電動機的斷路器的額定電流選擇額定工作電流大于計算電流且最接近計算電流。

以上，22kW三相電動機計算電流Ie=22×2=44A

同樣選額定工作電流為50A的斷路器。

45kW三相電動機計算電流Ie=45×2=90A

選額定工作電流為100A的斷路器。

（3）例3：斷路器控制的三相均接熒光燈，每相有15套，每套有3支28W的熒光燈選取控制斷路器的額定

電流。

Ie=3×25×3×28/（1.732×380×0.9）=10.64A

可靠系數取1.2，則10.64×1.2 = 12.77A

因此，選額定工作電流為16A的斷路器。

（4）例4：以上三例作為分路的上級斷路器，額定工作電流的選擇。

三分路的額定電流和：Ie=39.33+90+12.77=142.10A

由于是三個分路，根據表3，取同時系數為0.9。因此，選擇額定電流需大于142.10×0.9=127.89A。

可靠系數取1.2，則127.89×1.2=153.47A

選額定工作電流為160A的斷路器。

2.2.3 出線斷路器分斷能力選擇。低壓柜出線斷路器通常選擇塑殼斷路器（額定電流大于及等于800A通常選用框架式斷路器），根據低壓柜進線斷路器、母聯斷路器運行分斷能力和系統上下級保護配合進行選擇，具體對應以上進線斷路器、母聯斷路器選型，出線斷路器額定運行分斷能力見表5：

2.2.4 出線斷路器需具備的保護功能。出線斷路器選用電子脫扣器，需具備的基本保護功能：過載長延時保護功能、短路瞬時保護功能。為使系統具備更好的選擇性，出線斷路器選擇具備短路短延時保護功能的斷路器。其他需具備的功能還需要滿足當地電力部門及地方標準等要求。

3 二級箱內斷路器選型及計算

二級箱內通常采用塑殼斷路器（MCCB），其計算與低壓柜內出線斷路器的計算相同，在工程實踐中，二級箱內斷路器額定運行分斷能力可以與低壓柜內出線斷路器額定運行分斷能力相同也可以選擇小一級的分斷能力，也可以通過計算短路點的最大短路容量選取。根據以上低壓柜內斷路器的選擇情況，二級箱內塑殼斷路器選擇熱磁脫扣器，達到經濟實用的目的。

4 微型斷路器選型及計算

微型斷路器（MCB）的計算與低壓柜內出線斷路器計算相同，微型斷路器（MCB）一般有4.5kA、6kA、10kA、15KkA、25kA等幾種分斷能力，對于建筑內有10kV變配電房的，通常微型斷路器選擇6kA分斷能力。而對于如變配電站（站內使用的照明、動力電源直接取自于低壓總母排）等供電距離較短的場合，則必須選用10kA及以上分斷能力的微型斷路器，具體選型時還必須進行校驗。

參考文獻

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[4] 張向東.微型斷路器的設計選用[J].河北水利水電技術，2003，（4）.

作者簡介：朱祥（1979-），男，中建五局工業設備安裝有限公司北京分公司工程師。

（責任編輯：陳 倩）