中低壓斷路器的合理選型與應(yīng)用研究

尹華勇

【摘 要】在對中低壓斷路器選型使用的主要參考規(guī)范標準，中低壓斷路器合理選型與應(yīng)用注意事項進行了詳細探討。

【關(guān)鍵詞】供配電系統(tǒng)；中低壓斷路器；電氣設(shè)備

0.引言

供配電系統(tǒng)在規(guī)劃設(shè)計、選型使用等環(huán)節(jié)中均涉及到許多電氣設(shè)備，其中中低壓斷路器的合理選型與合適應(yīng)用就顯得非常重要。中低壓斷路器在供配電系統(tǒng)中占有非常重要的地位，是接通和分斷正常供電工況下負荷電流和過負荷電流的重要設(shè)備，同時也是接通和分斷短路電流，跳閘隔離保護的核心設(shè)備，是供配電系統(tǒng)安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟高效穩(wěn)定運行的重要保障性設(shè)備。隨著供配電系統(tǒng)的安全性、可靠性、節(jié)能經(jīng)濟性等成為供電公司、終端用戶關(guān)注的重點，如何合理地規(guī)劃設(shè)計和合適選型使用中低壓斷路器，是從事電氣工程工作人員的研究的一個重要課題，具有非常重要的工程實踐應(yīng)用探討意義。

1.中低壓斷路器選型使用的主要參考規(guī)范標準

中低壓斷路器作為供配電系統(tǒng)中供配電線路、負載等電氣設(shè)備運行中起隔離、保護等功能的核心設(shè)備，其在優(yōu)化選型設(shè)計過程中必須嚴格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范標準要求進行，即：對于工業(yè)用（或通用工程中），應(yīng)按照GB14048.2-2008（IEC60947-2-2006）《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第2部分：斷路器》中的相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進行[1]；對于民用建筑和類似工程中使用的斷路器，應(yīng)按照GB10963（IEC60898）《家用及類似場所用過電流保護斷路器》中的相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進行；對于設(shè)備用斷路器，應(yīng)按照GB17701-2008（IEC60934）《設(shè)備用斷路器》中的相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進行。

2.中低壓斷路器合理選型與應(yīng)用注意事項

2.1按照通用性原則進行中低壓斷路器的選型與應(yīng)用

供配電系統(tǒng)中中低壓斷路器在優(yōu)化選型設(shè)計和應(yīng)用過程中，應(yīng)首先從通用性原則進行選型設(shè)計，即：①結(jié)合GB14048.2-2008（IEC 60947-2-2006）《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第2部分：斷路器》等相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，根據(jù)供配電系統(tǒng)中供配電線路中負載的性質(zhì)、保護等級、故障類別、以及對供配電電路的保護要求，合理確定待選用斷路器的類型和型號。②在斷路器額定電壓（Ue）、額定頻率（f）等特征參數(shù)選擇時應(yīng)與所在回路中的標稱電壓、標稱頻率相匹配。③認真計算供配電系統(tǒng)中供配電回路中負載電流，應(yīng)在留有相應(yīng)富裕電流容量基礎(chǔ)上選擇斷路器額定電流，確保其不小于所在回路的負載計算電流。④應(yīng)根據(jù)斷路器使用范圍合理修正斷路器的一些特性參數(shù)，如：（1）在GB14048中明確指出斷路器出廠時其脫扣值整定時的環(huán)境溫度特性為：“斷路器使用周圍空氣溫度不超過+40℃，且在24h內(nèi)其環(huán)境平均溫度值不超過+35℃”。如果在進行斷路器優(yōu)化選型或應(yīng)用更換過程中，設(shè)計師或工程師認為斷路器使用環(huán)境溫度明星高于上述溫度時，則需要按照樣本中的“溫度修正系數(shù)”對斷路器的溫度系數(shù)進行修正，以確保其運行的安全可靠性。（2）在GB14048中明確指出斷路器安裝地點海拔高程不超過2000m，如供配電系統(tǒng)中的變配電中心設(shè)備安裝地點超出2000m海拔高程時，則設(shè)計師或工程師應(yīng)與制造商相互協(xié)調(diào)，按照GB14048《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》等相關(guān)技術(shù)規(guī)范或設(shè)計手冊指導(dǎo)方法進行修正處理。⑤應(yīng)進行詳細的供配電系統(tǒng)短路電流計算，確保斷路器在短路工況下能夠滿足動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定等技術(shù)要求。

2.2斷路器上、下級保護配合的優(yōu)化選擇與應(yīng)用

在供配電系統(tǒng)中低壓斷路器優(yōu)化選型設(shè)計和技術(shù)改造過程中，若上、下級斷路器保護搭配得當(dāng)，則斷路器能夠根據(jù)回路運行工況的變換有選擇地準確將故障從回路中切除，確保供配電系統(tǒng)中其他非故障回路繼續(xù)穩(wěn)定工作，縮小供電中斷范圍；反之，不合理的斷路器搭配方案，則可能影響供配電系統(tǒng)運行的安全可靠性和節(jié)能經(jīng)濟性。

（1）斷路器上、下級保護動作為選擇性時，應(yīng)重視斷路器電流脫扣器整定值與時間間的匹配。筆者推薦上級斷路器其過載長延時和短路短延時的整定電流，宜按照不小于下級斷路器整定值的1.3倍進行選配。供配電系統(tǒng)中的第一級斷路器（如變壓器低壓側(cè)進線）筆者推薦采用過載長延時、短路短延時（即按照0～0.5s延時可調(diào)保護特性進行選擇），不宜設(shè)置短路瞬時脫扣器；而對于第二級斷路器則筆者推薦宜設(shè)置過載長延時、短路短延時、短路瞬時、以及接地故障保護等控制保護功能。對于第一級和第二級間的短路延時配合，應(yīng)設(shè)置一個時間級差時間，確保斷路器保護有選擇性的動作，推薦不小于0.2s[2]。

（2）如果上、下級斷路器類型不一樣時，如：當(dāng)上一級選用選擇型斷路器，而下一級選用非選擇型斷路器時，則上一級斷路器的短路短延時脫扣器其整定電流，應(yīng)按照不小于下一級斷路器短路瞬時脫扣器整定電流的1.3倍進行保護整定；同時上一級斷路器的瞬時脫扣器整定電流，應(yīng)按照大于下一級斷路器出線端單相短路電流的1.2倍進行保護整定。

（3）如果上、下級均采用非選擇型斷路器時，應(yīng)在短路保護整定過程中，應(yīng)加大上、下級斷路器的脫扣器整定電流值的保護級差。推薦上一級斷路器長延時脫扣器整定電流應(yīng)按照不小于下一級斷路器長延時脫扣器整定電流的2倍進行整定；上一級斷路器的瞬時脫扣器整定電流應(yīng)按照不小于下一級斷路器瞬時脫扣器整定電流的1.4倍進行。對于供配電系統(tǒng)而言，筆者推薦第一級保護電路（即變壓器低壓側(cè)主斷路器）應(yīng)配置過載長延時、短路短延時（0.4s）保護特性，合理選擇主斷路器的脫扣器額定電流。

3.結(jié)束語

中低壓斷路器作為供配電系統(tǒng)中的主要供配電、控制保護電氣設(shè)備，其優(yōu)化選型設(shè)計和技術(shù)升級改造是系統(tǒng)具有較高安全可靠性和節(jié)能經(jīng)濟性的關(guān)鍵。合理的進行斷路器的類型選擇和保護配合，才能達到對供配電系統(tǒng)調(diào)控的安全、可靠、合理動作保護。 [科]

【參考文獻】

[1]聶玉安.建筑電氣中低壓斷路器選型若干問題的探討[J].電氣應(yīng)用，2009，28（ 15）：6-10.

[2]吳家慶.真空斷路器的選型[J].貴州電力技術(shù)，2005（5）：22-23.