微型斷路器的正確選擇方法

尹天波

(五常市水務(wù)局，黑龍江五常150200)

五常市是因水而興、因水而名、因水而富的農(nóng)業(yè)大市，全市耕地面積25.8萬hm2，其中水田面積12萬hm2，五常大米已成為國內(nèi)外知名品牌。

水稻種植以及稻米經(jīng)濟的發(fā)展離不開水務(wù)支撐，其中保障水利電氣工程的安全、高效運行是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，結(jié)合日常工作，談一談水利電氣設(shè)備中普遍使用的微型斷路器的正確選擇方法。

1 微型斷路器(MCB)的選擇方法

微型斷路器簡稱MCB，是一種能接通、承載以及分斷正常電路條件下的電流，也能在規(guī)定的非正常電路條件下接通、承載一定時間和分斷電流的一種機械開關(guān)電器。它是電氣終端配電裝置引中使用最廣泛的一種終端保護電器。

目前由于MCB在市場上量大面廣，在選擇使用上必須謹慎，若選用了不合適的MCB，造成的損失也是慘重的。五常市擁有龐大的水利電力工程，擁有水利發(fā)電站3處、抽水泵站210座、機電井8700眼、移動固定泵站400多處，每年都消耗大量的低壓電器設(shè)備，其中微型斷路器占有很大比重。本文根據(jù)MCB的常用電氣參數(shù)淺談MCB的正確選用方法。

1.1 MCB選擇的基本原則

微型斷路器作為一種低壓電氣設(shè)備，結(jié)合水利電力工程的實際運行條件，其選擇原則應(yīng)遵循以下6條基本原則:

1)額定電壓不應(yīng)小于線路額定電壓。

2)額定電流與過流脫扣器的額定電流不小于線路的計算電流。

3)額定短路分斷能力不小于線路中最大短路電流。

4)選擇時需考慮短延時短路通斷能力和延時保護級間配合。

5)斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。

6)當用于電動機保護時，則選擇斷路器需考慮電動機的起動電流并使之在起時間內(nèi)不動作。

1.2 MCB的額定分斷能力

微型斷路器的額定分斷能力額定分斷能力就是在保證斷路器不受任何損壞的前提下能分斷的最大短路電流值。低壓配電線路的短路電流與該供電線路的導(dǎo)線截面、導(dǎo)線敷設(shè)方式、短路點與電源距離長短、配電變壓器的容量大小、阻抗百分比等電氣參數(shù)有關(guān)?，F(xiàn)在市場上見到的MCB，根據(jù)各制造廠商提供的有關(guān)技術(shù)資料和設(shè)計手冊，一般有4.5kA、6kA、10kA等幾種額定分斷能力，按類型還分為MCCB(塑殼斷路器)、ACB(框架式斷路器)等等。

2 MCB的使用條件

2.1 MCB的使用頻率

MCB的設(shè)計和使用是針對50～60Hz交流電網(wǎng)的，由于磁脫扣器的電磁力與電源頻率、動作電流有關(guān)，因此對于在交流電壓下使用的MCB用于直流電路或其它電源頻率場合的保護時，磁脫扣器的動作電流是不同的。一般應(yīng)根據(jù)制造廠商提供的磁脫扣動作電流同電源頻率變化系數(shù)來換算。當交流用MCB用于直流電路的保護時，由于滅弧的原因，應(yīng)選用類似西門子的5SX5直流專用MCB。選用MCB時，應(yīng)認真計算在該使用場合的最大短路容量。如果MCB的額定分斷能力小于被保護范圍內(nèi)的短路故障電流，則在發(fā)生故障時，不但不能分斷故障線路，還會因MCB的分斷能力過小而引起MCB的爆炸，危及人身和其它電氣設(shè)備線路的安全運行。

2.2 MCB的使用環(huán)境溫度

MCB的工作溫度一般推薦為－25～55℃。熱脫扣器與溫度是息息相關(guān)的，如環(huán)境溫度變化將導(dǎo)致MCB的工作溫度變化，使熱脫扣器的工作特性相應(yīng)變化。由于MCB通常安裝于配電箱內(nèi)，使用環(huán)境溫度也不可能恒定為30℃，實際使用時，終端配電箱內(nèi)的MCB是緊密無間地安裝在一起的，且大多數(shù)場合又是嵌在、墻內(nèi)安裝，導(dǎo)致散熱效果差，使配電路內(nèi)的溫升上升很大，故MCB的實際工作溫度總比環(huán)境溫度高10～15℃。因此，當環(huán)境溫度大于或小于校準溫度值時，我們必須根據(jù)有關(guān)制造廠商提供的溫度與載流能力修正曲線來調(diào)整MCB的額定電流值。一般來說，當環(huán)境溫度大于或低于校正值10℃時，MCB的額定電流值須減小或增加5%左右。

3 MCB的前后級選擇性配合的注意事項

在考慮斷路器與斷路器、斷路器與熔斷器的選擇性配合時應(yīng)注意以下6點:

1)斷路器與斷路器的配合應(yīng)考慮上級斷路器的瞬時脫扣器動作值，應(yīng)大于下級斷路器出線端處最大預(yù)期短路電流，若由于兩級斷路器處短路時回路元件阻抗值差別小，使之短路電流值差別不大，則上級斷路器可選擇帶短延時的脫扣器。

2)限流斷路器在短路電流大于或等于其瞬時脫扣器整定值時，將會在數(shù)毫秒內(nèi)脫扣，故下級保護電器不宜用斷路器實現(xiàn)選擇性保護要求。

3)具有短延時的斷路器，當其時限整定在最大延時時，其通斷能力下降，因此，在選擇性保護回路中，考慮選擇斷路器的短延時通斷能力應(yīng)滿足要求。

4)還應(yīng)考慮上級斷路器的短路延時可返回特性與下級斷路器的動作特性時間曲線不應(yīng)相交，短延時特性曲線與瞬時特性曲線間不應(yīng)相交。

5)斷路器與熔斷器配合使用時應(yīng)考慮上下級的配合，應(yīng)將斷路器的安秒特性曲線與熔斷器安秒特性曲線比較，以使在發(fā)生短路電流的情況下，具有保護選擇性。

6)斷路器作配電線路的保護時，宜選用帶長延時動作過流脫扣器的斷路器，當線路末端發(fā)生單相接地短路時，短路電流不小于斷路器瞬時或短延時過流脫扣器整定電流的1.5倍。

由于水利電力工程電器設(shè)備使用的季節(jié)性、環(huán)境情況等諸多因素的特殊性，在具體施工、安裝時還要注意以下4個要點:

1)斷路器的安裝應(yīng)符合GB13955－92標準及產(chǎn)品說明書的要求。

2)斷路器的安裝應(yīng)充分考慮供電線路、供電方式、供電電壓及系統(tǒng)接地型式。

3)斷路器的額定電壓、額定電流、短路分斷能力、分斷時間應(yīng)滿足被保護供電線路和電氣設(shè)備的要求。

4)斷路器的安裝接線應(yīng)正確，在不同的系統(tǒng)接地形式的單相、三相三線、三相四線供電系統(tǒng)中剩余電流保護器的接線不同，應(yīng)給以充分注意。

隨著五常市稻米經(jīng)濟的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械化、水利電氣化將不斷更新完善，如何確保機電井、抽水站、水利發(fā)電站等水利電力工程的安全高效運行，微型斷路器的正確使用和維護只是一個方面，做好從繼電保護、安全自動裝置的科學(xué)結(jié)合，努力提高農(nóng)業(yè)供電安全將是每一名水利工作者的神圣職責。

［1］ 張建忠.選擇微型斷路器的幾個要點［J］.黑龍江水利科技，2006，34(4):52－53.

［2］ 王超，賈洪晶，陳玉鑫.臨江灌區(qū)供電系統(tǒng)高壓斷路器的選擇［J］.黑龍江水利科技，2011，39(4):149.