低壓配電系統斷路器的選擇

張園園

（浙江省交通規劃設計研究院有限公司，浙江杭州 310000）

0 引言

電氣設計中最主要的目的是保證系統正常工作的同時，將可能發生的電氣災害的概率降到最低，使人們的財產安全得到保障。介紹低壓系統中斷路器極數的選擇與應用。結合實際說明在電路系統設計中，要根據實際情況選擇斷路器極數。

1 低壓斷路器分類

通常情況下，低壓斷路器可根據不同的形式分成多種類型，按設計型式可分為空氣斷路器、塑殼斷路器以及小型斷路器；斷路器的使用類別可分成A，B 兩類，A 類指如果發生短路，斷路器沒有做出反應，負載側另一短路保護器會做出保護；B 類指當保護有延遲時，負載側另一短路保護器做出保護，可分為適合隔離和不適合隔離。

低壓配電系統對于斷路器的選擇把控的比較嚴格，因為選擇合適的斷路器才能與配電系統進行更好的結合。斷路器根據低壓配電系統的運行情況，出現問題，會及時切除故障之處，將故障造成的影響降到最低。而且還分為選擇型和非選擇型兩種模式，選擇型斷路器具有瞬時特性和延時特性，適用于短路保護，而延時特性適用于過載保護；非選擇型只具有瞬時特性，保護性能比較單一，因此，低壓配電系統需要根據當前的運行狀態，選擇合適的斷路器，才能讓斷路器發揮最大的保護作用。斷路器在保護系統運行時還是要注意以下事項：

（1）低壓配電系統的上下級線路選擇合適的斷路器能夠讓系統受到更好的保護。上級和下級線路之間存在著一定的選擇性關系，上級線路依賴斷路器的電流保護，而下級線路需要的保護性比上級更高，這樣才能保證系統的穩定性。

（2）在低壓配電的系統中，下級線路斷路器屬于非選擇性類型，同時也需要對系統中可能出現的短路情況進行預防，避免出現短路導致的穩定性降低。

（3）下級線路中的斷路器屬于選擇性類型，所以更要保證其穩定性。

2 根據負荷性質選擇不同類型的斷路器

工程進行設計時要慎重選擇斷路器，因為每種斷路器都對應不同的負載相。設計中最常見的是配電線路類型，進行配電線路設計時，斷路器的選擇很重要，只有選擇正確的斷路器才能保證工程質量。

配電線路的保護應選用配電型斷路器。配電型斷路器分成A 類和B 類，A 類是選擇型，B 類則是非選擇型。選擇型斷路器具有過載長延時、短路短延時特性。選擇型是指某個位置發生故障，斷路器會開啟保護功能，將故障造成的影響降到最低。而且還要根據負載的類型對斷路器進行選擇。為了使斷路器與配電出線回路的選擇性有更好的配合，選用時不建議使用過流脫扣器，而且還要能滿足系統電壓、電流以及頻率等性能。配電變壓器低壓側主保護斷路器可按以下公式計算選擇：

（1）長延時過電流脫扣器整定電流的確定。I（L1）＝KIeb。式中，K是可靠系數，而誤差一般都保持1.1，Ieb 是變壓器低壓側額定電流。

（2）短路短延時過電流脫扣器整定電流的確定。I（L2）＝mKIeb。式中，m是過電流倍數，一般為3～5 倍。

3 斷路器在低壓配電系統中的應用

3.1 級差保護

級差保護是斷路器的主要性能，在低壓配電系統中，級差保護有保護電路的作用，用于優化斷路器在各個級別中的保護。級差保護比較靈活，是因為低壓配電系統會發生各種問題，而斷路器的作用就是發現這些問題，然后再對整個配電系統進行優化，解決配電系統中出現的問題。斷路器級差保護能力的高低，代表斷路器的保護能力，這兩者是直接關聯的。級聯保護可以及時找出配電系統中的問題并及時解決，防止問題擴散，影響整個電路。所以說提高級聯保護等級非常必要。例如，當變電站直流系統發生短路故障時，由于上下級空開常常能夠同時越過反時限動作區、達到各自的速斷動作值而越級跳閘，這種情況的發生對電路有很大的作用，其中比較典型的作用就是擴大了繼電保護、控制回路的停電范圍。

3.2 靈敏度

斷路器在低壓配電系統中發揮著優化、保護電路的作用。斷電器是電器元件，自身有一個標準功率，工作時不能超過這個功率，否則很可能引發事故，對整個低壓配電系統造成影響。計算和判斷斷路器的實際功率，需要對斷路器的靈敏度進行測量，靈敏度可以作為衡量斷電器實際功率的工具，2 個因素之間成正相關，查閱相關文獻可知斷路器靈敏度的最小值是1.3，只有靈敏度值達到一定標準才能判定斷路器的作用效果。靈敏度在一定范圍內，斷路器才能順利工作，保證電路系統的安全，如果靈敏度不達標斷路器就不能正常工作。因此一定要控制好斷路器的靈敏度，保證斷路器正常工作。

3.3 環境選擇

斷路器只有在一定環境下才能正常工作，如果使用環境較惡劣，斷路器不能正常工作，還會導致斷路器損傷，降低低壓配電系統的安全性。因此一定要為斷路器提供一個良好工作環境。低壓配電系統中的電壓不容易進行控制，很容易發生電壓突然升高的現象，對斷路器造成損害，因此要對斷路器進行過載保護，保證斷路器正常工作，優化整個電路系統。實現斷路保護還需要使用熱脫扣器，熱脫扣器正常工作溫度是30 ℃左右，只有達到溫度標準，熱脫扣器才能正常發揮對電路的保護作用，保護斷電器在過載電路中的運行。熱脫扣器對溫度非常敏感，一旦溫度脫離正常值，就會影響熱脫扣器的效果，間接影響到斷電器的正常運行，降低斷路器對電路的優化功能。斷路器安裝在配電盤中，配電盤分暗箱和明箱兩種，其中暗箱的散熱速度慢，溫度會逐漸上升，對斷路器造成影響，因此要想辦法對暗箱進行降溫，保證斷路器正常工作。

4 斷路器極數的選擇與應用

（1）設有等電位聯結的TN 和TN-S 系統不必裝設4 極斷路器。系統電路中有各種各樣的線路，每種線路都有不同的作用，接線過程中一旦出現失誤容易發生觸電事故。但聯接線路還有一個性質是等電位，因為等電位的存在，每條線路上雖然都有很高的電壓，但這些線路之間沒有電位差，即便誤觸也不會發生觸電。為減少觸電事故的發生，保護施工人員的安全，在等電位線路中可以不安裝4 級斷路器，以減少事故的發生概率，具有很強的實用性。因此在總進線及設漏電保護回路應設置4 級斷路器。

（2）TT 系統的電源進線斷路器應采用4 極斷路器。TT 系統是很特殊的系統，因為系統中即便是安裝了聯接線路，也要安裝4 級斷路器。因為該系統可以感應外界電壓，在設備上形成電勢差，可能會對工作人員的安全造成威脅，為此，還要在設備上安裝一根地線，將電壓傳遞至地下，預防觸電事故。為保證施工安全，安裝4 級斷路器非常必要。

5 結束語

斷路器在低壓配電系統中的作用非常重要，需要系統設計中，為斷路器創造一個適宜的工作環境，保證斷路器正常工作。合理應用斷路保護，不僅能對電路系統進行優化，還能保證工作人員的安全。