低壓系統(tǒng)中斷路器的選型與整定

崔 冉

低壓系統(tǒng)中斷路器的選型與整定

崔 冉

崔 冉

中國(guó)聯(lián)合工程公司

1 引言

低壓斷路器是構(gòu)成低壓電力系統(tǒng)的重要組成部分，因此要保證低壓系統(tǒng)的正常有效運(yùn)行，斷路器的選型與整定顯得尤為重要。本文對(duì)此進(jìn)行了研究分析，以供同仁參考。

2 低壓斷路器的分類(lèi)

一般情況下，低壓斷路器按不同形式可以進(jìn)行多種分類(lèi)，例如按照設(shè)計(jì)型式可以分為：空氣斷路器、塑殼斷路器以及小型斷路器；按照斷路器的使用類(lèi)別可以分為：A類(lèi)：是指在短路情況下，斷路器并沒(méi)有明確指出用作串聯(lián)負(fù)載側(cè)另一短路保護(hù)電器選擇性保護(hù)；B類(lèi)：是指在短路情況下，斷路器明確指出串聯(lián)負(fù)載側(cè)另一短路保護(hù)電器選擇性保護(hù)，即短路時(shí)，選擇性保護(hù)有人為短延時(shí)；最后按照是否適合隔離可以分為：適合隔離與不適合隔離。

3 斷路器選型的基本要求

斷路器主要作用是保護(hù)電器以及隔離線(xiàn)路負(fù)載，一般情況下要滿(mǎn)足以下的基本要求。

（1）斷路器的選擇要滿(mǎn)足線(xiàn)路的負(fù)載性質(zhì)。在進(jìn)行斷路器的選擇時(shí)首先要準(zhǔn)確了解他的性能，以此來(lái)整定電器的參數(shù)值，具體的標(biāo)準(zhǔn)要符合《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，只有這樣才能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出配電系統(tǒng)的狀況以及故障電流值。

（2）選擇合適的斷路器要綜合考慮交流，頻率，以及直流，電壓值等因素，并且要以回路的額定電壓以及額定頻率為選擇的依據(jù)。

（3）確定負(fù)載電流值，并以此來(lái)確定低壓斷路器的整定電流。

（4）選擇合適的斷路器要考慮周邊的環(huán)境因素，例如周邊環(huán)境的環(huán)境溫度濕度以及地勢(shì)的海拔高度，此外還要綜合考慮環(huán)境的污染等級(jí)以及承受沖擊振動(dòng)等因素。

（5）依據(jù)回路短路的準(zhǔn)確參數(shù)值確定斷路器應(yīng)有的通斷能力以及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定能力。

（6）根據(jù)系統(tǒng)的選擇性保護(hù)要求，確定上、下級(jí)斷路器的匹配。

4 低壓各級(jí)斷路器的選用原則和方法

選用原則

在實(shí)際中，選擇合適的斷路器有很多原則，要綜合考慮多方面的影響因素，依據(jù)斷路器自身的基本負(fù)載性質(zhì)和工作要求來(lái)選擇合適的斷路器。一般情況下，配電線(xiàn)路要準(zhǔn)確的選擇配電型的斷路器。配電型的斷路器可以分為兩種：選擇性斷路器以及非選擇性斷路器。一般的，電動(dòng)機(jī)保護(hù)型的斷路器可以選擇非選擇性的斷路器。在實(shí)際生活中一些家用的保護(hù)型斷路器一般都選擇額定電流小于63 A的小型非選擇性斷路器。因此，低壓斷路器選用的主要原則有：

（1）斷路器的選用要滿(mǎn)足斷路器自身的負(fù)載性質(zhì)以及故障類(lèi)別的基本要求。

（2）斷路器的額定電壓值和頻率要與其所在回路的標(biāo)稱(chēng)電壓以及標(biāo)稱(chēng)頻率相適應(yīng)。除此之外，正常運(yùn)行時(shí)要能夠保證低壓斷路器工作的額定電流值要大于其所在回路的負(fù)載計(jì)算電流值。

（3）選擇合適的低壓斷路器時(shí)要充分考慮周邊的環(huán)境條件。

（4）在短路情況下，低壓斷路器要能夠符合動(dòng)穩(wěn)定以及熱穩(wěn)定的基本要求。

要保證低壓配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，我們首先要能夠滿(mǎn)足斷路器上、下兩級(jí)之間的選擇性動(dòng)作，在實(shí)際工作中，上級(jí)的斷路器較多的都會(huì)選擇使用選擇性斷路器，而下級(jí)斷路器較多會(huì)選擇使用非選擇性的斷路器，這樣的選擇使用能夠利用延時(shí)動(dòng)作來(lái)獲得選擇性。

低壓斷路器選型的級(jí)間配合

斷路器上下級(jí)之間的相互配合主要在于保護(hù)選擇性，若采用斷路器作為上下級(jí)之間的保護(hù)，那么動(dòng)作應(yīng)該具有保護(hù)選擇性，上下各級(jí)之間也應(yīng)相互協(xié)調(diào)配合。此外，斷路器上下級(jí)間的選擇性配合，要滿(mǎn)足選擇性、快速性和靈敏性的基本要求。選擇性與上下兩級(jí)斷路器間的配合有關(guān)，而斷路器自身的特性以及線(xiàn)路運(yùn)行的方式會(huì)影響快速性和靈敏性，據(jù)此，可根據(jù)企業(yè)提供的上下級(jí)斷路器的配合選擇表進(jìn)行整定。

在實(shí)際中，如果上下級(jí)斷路器配合方式得當(dāng)，這樣能夠切除故障，保證配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行工作，還會(huì)大大提高配電系統(tǒng)的可靠性。級(jí)聯(lián)保護(hù)是斷路器限流特性的具體應(yīng)用，它主要是利用上級(jí)斷路器之間的限流作用，在選擇下級(jí)斷路器時(shí)可降低其分?jǐn)嗄芰Γ@樣既提高了工作效率，又降低了成本。

現(xiàn)在的智能型斷路器，都有區(qū)域選擇性的聯(lián)鎖功能，通過(guò)微電子技術(shù)完善其保護(hù)，主要分為短路故障聯(lián)鎖以及接地故障聯(lián)鎖，它們起著非常關(guān)鍵的作用，這樣能夠很好地解決斷路器級(jí)間配合問(wèn)題，有效保證汽動(dòng)作的靈敏性。

5 低壓各級(jí)斷路器的整定原則和方法

低壓配電系統(tǒng)采取多級(jí)配電中心制，會(huì)出現(xiàn)很多常見(jiàn)的故障，它們的出現(xiàn)會(huì)影響本回路負(fù)載的正常供電運(yùn)行，如果得不到及時(shí)解決就會(huì)影響其他正常回路負(fù)載的供電。根據(jù)《規(guī)范》要求，低壓配電線(xiàn)路應(yīng)裝設(shè)短路、過(guò)負(fù)載保和接地故障保護(hù)等。為保證低壓配電系統(tǒng)的安全性以及可靠性，其整定要遵循一定的原則。

（1）斷路器在正常運(yùn)行狀態(tài)和用電設(shè)備正常啟動(dòng)時(shí)，其所裝設(shè)的保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作。

（2）實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用，因此在有效的時(shí)間內(nèi)有效地切除故障電路，滿(mǎn)足規(guī)范最基本的要求。

（3）低壓配電系統(tǒng)上下各級(jí)之間的保護(hù)動(dòng)作特性要能夠彼此相互配合，協(xié)調(diào)進(jìn)行工作，發(fā)生動(dòng)作要有選擇性的進(jìn)行，當(dāng)線(xiàn)路故障出現(xiàn)時(shí)，首先要先將離故障發(fā)生地點(diǎn)最近的斷路器保護(hù)切斷，而靠近電源側(cè)的上級(jí)保護(hù)此時(shí)不應(yīng)發(fā)生動(dòng)作，要在最短時(shí)間內(nèi)盡可能地縮小斷電的線(xiàn)路范圍。

由此可見(jiàn)，要保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，選擇保護(hù)電器時(shí)要合理準(zhǔn)確。一般以斷路器的整定原則的基本要求，正確進(jìn)行其參數(shù)的整定，實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能，只有經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確計(jì)算，認(rèn)真校驗(yàn)，才能協(xié)調(diào)矛盾，求得統(tǒng)一，滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的動(dòng)作特性以及動(dòng)作時(shí)間等的基本要求。

6 低壓斷路器脫扣器的選擇與整定

（1） 低壓斷路器過(guò)流脫扣器額定電流的選擇

依據(jù)相關(guān)規(guī)定，一般的低壓斷路器過(guò)流脫扣器的額定電流IN.OR應(yīng)大于線(xiàn)路的計(jì)算電流I30，即IN.OR≥I30。

（2）過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流與被保護(hù)線(xiàn)路的配合要求

為了保證正常運(yùn)行，避免線(xiàn)路因出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷或短路引起絕緣線(xiàn)纜過(guò)熱受損引起失火現(xiàn)象，低壓斷路器過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流lOP應(yīng)滿(mǎn)足公式的規(guī)定要求，lOP≤KOL·Ial，其中Ial絕緣線(xiàn)纜的允許載流量；Kol一絕緣線(xiàn)纜的允許短時(shí)過(guò)負(fù)荷系數(shù)，對(duì)瞬時(shí)和短延時(shí)過(guò)流脫扣器，一般取4.5；對(duì)長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器，做短路保護(hù)時(shí)取1.1，只做過(guò)負(fù)荷保護(hù)時(shí)取1。

（3）低壓斷路器過(guò)流脫扣器動(dòng)作時(shí)電流值的整定

①一般的，設(shè)備在低壓斷路器系統(tǒng)中啟動(dòng)時(shí)，有些在較短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生較高的電流，此時(shí)的電流甚至高于其額定電流的幾倍，所以此時(shí)的低壓系統(tǒng)的斷路器也會(huì)在短時(shí)間內(nèi)承受較大的高峰電流。為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作電流必須要避免線(xiàn)路的高峰電流，因此要選擇合適的低壓斷路器，要保證低壓斷路器的瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作電流避免與尖峰電流的正面沖突，這樣能夠有效避免低壓斷路器的錯(cuò)誤動(dòng)作的發(fā)生。

②短延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

為保證正常運(yùn)行，系統(tǒng)短延時(shí)的過(guò)流脫扣器的整定電流也要避免系統(tǒng)線(xiàn)路的高峰電流。一般的，系統(tǒng)的短延時(shí)過(guò)流脫扣器的發(fā)生動(dòng)作時(shí)間可以是0.2S、0.4S與0.6S這三種情況，而這主要是依據(jù)低壓系統(tǒng)前后的保護(hù)斷路器的保護(hù)選擇性來(lái)進(jìn)行確定，滿(mǎn)足上級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間要長(zhǎng)于下級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。

③長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流與時(shí)間整定

為保護(hù)過(guò)負(fù)荷長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流要避免線(xiàn)路的最大負(fù)荷電流也就是計(jì)算電流。因此，長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作發(fā)生時(shí)間要錯(cuò)于允許短時(shí)過(guò)負(fù)荷的持續(xù)發(fā)生時(shí)間，這樣就能夠避免發(fā)生低壓斷路器的錯(cuò)誤動(dòng)作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.068