工程中低壓開關(guān)電器的選用要點(diǎn)探討

姚芳芳

摘 要：智能低壓配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的進(jìn)一步加速，促使低壓開關(guān)電器產(chǎn)品的需求日益增長，同時(shí)對設(shè)備性能、質(zhì)量等也提出了更高的性能要求。在工程中，如何結(jié)合工程實(shí)際條件，從額定電壓、額定電流、溫升校驗(yàn)、短路校驗(yàn)、保護(hù)配合等方面，合理選用高效、節(jié)能產(chǎn)品，確保地配電系統(tǒng)具有較高安全可靠和節(jié)能經(jīng)濟(jì)性，具有非常重要的工程實(shí)踐應(yīng)用研究意義。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) 低壓開關(guān)電器 選型

中圖分類號：TM591 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0103-01

1 低壓開關(guān)電器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1 多樣化操作方式

手動操作：開關(guān)設(shè)備的操作方式主要由手動操作、電動操作和自動操作等多種。手動操作機(jī)構(gòu)中采用半無關(guān)人力操作方式的結(jié)構(gòu)，操作人員只需要依靠手柄施加人力超過開關(guān)設(shè)計(jì)閥值（或閾值），這開關(guān)會快速斷開/閉合，在工程應(yīng)用中可以有效分?jǐn)噙^載電流和接通短路電流。

電動操作：雖然低壓開關(guān)電器中以手動操作的為主，但是隨著智能低壓配電網(wǎng)的進(jìn)一步建設(shè)發(fā)展，為滿足中控集控、遠(yuǎn)程操作等功能需求，電動操作機(jī)構(gòu)已成為未來低壓開關(guān)電器研發(fā)的重點(diǎn)。在手動操作機(jī)構(gòu)上派生的電動操作低壓開關(guān)電器，其主要由電磁鐵作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)。低壓開關(guān)電器采用電動操作機(jī)構(gòu)后，由于其分段速率加快，且操作更為便捷、安全和可靠，除了具備遠(yuǎn)程遙控操控功能外，當(dāng)帶熔斷器的組合開關(guān)電器出現(xiàn)熔斷器單相熔斷時(shí)，就會自動跳閘以切斷供電回路，確保供電回路中其他電氣設(shè)備不受故障沖擊損害，安全防護(hù)性能得到進(jìn)一步提高。

自動操作：將具備電動操作結(jié)構(gòu)的低壓開關(guān)電器，并入到工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，可以根據(jù)工控機(jī)的自動流程判斷，自動根據(jù)工藝要求完成低壓開關(guān)電氣的分閘和合閘操作，且?guī)蹟嗥鞯慕M合低壓開關(guān)電器在回路過載、短路等異常運(yùn)行工況中，能夠自動跳閘保護(hù)，安全性非常高，且綜合投資經(jīng)濟(jì)效益較好，得到很多大復(fù)雜工藝流程用戶的青睞。

1.2 安全可靠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》、JGJ/T16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)技術(shù)規(guī)范中明確規(guī)定：在開關(guān)設(shè)備維護(hù)、測試以及檢修等過程中，需要切斷供電電源，并設(shè)置明確的隔離斷點(diǎn)，以便將所要進(jìn)行操作的回路與帶電部分進(jìn)行完全隔離，確保相關(guān)操作人員的安全。因此，在進(jìn)行低壓開關(guān)電器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，不僅要求考慮開關(guān)結(jié)構(gòu)的緊湊性，同時(shí)還要烤爐開關(guān)電器隔離觸頭具有明顯、可見的結(jié)構(gòu)和標(biāo)識。因此，設(shè)計(jì)出隔離觸頭明顯可見的開關(guān)結(jié)構(gòu)，已成為低壓成套開關(guān)設(shè)備研發(fā)的重要發(fā)展方向。

雖然，低壓開關(guān)電器的功能結(jié)構(gòu)較簡單，但在實(shí)踐工程中，根據(jù)功能的不同，其附件選擇也非常重要。要根據(jù)功能作用需求，合理選擇手柄、加長軸、開關(guān)輔助觸頭、端子罩、連鎖機(jī)構(gòu)、監(jiān)測器等附件，確保開關(guān)設(shè)備具有較高的功能作用。

2 低壓開關(guān)電器選用技術(shù)要點(diǎn)

2.1 低壓開關(guān)、隔離器和隔離開關(guān)選用技術(shù)要點(diǎn)

在工程選用中，要明確隔離器與斷路器間的匹配關(guān)系，隔離器絕不能當(dāng)做電源隔離器來使用，也即不能進(jìn)行帶負(fù)載操作。若需帶負(fù)載操作，則應(yīng)選用斷路器開關(guān)或負(fù)荷開關(guān)，以確保回路操作的安全可靠性。在低壓開關(guān)設(shè)備選型過程中，應(yīng)按照設(shè)備的運(yùn)行工作條件來進(jìn)行選擇，同時(shí)還需要按照短路條件進(jìn)行設(shè)備校驗(yàn)，以確保所選設(shè)備與實(shí)踐工程需要相匹配。

按工作環(huán)境條件合理選擇設(shè)備：在進(jìn)行設(shè)備選型過程中，應(yīng)首先考慮設(shè)備的使用地點(diǎn)和運(yùn)行環(huán)境。由于戶外運(yùn)行條件要比戶內(nèi)差很多，尤其是在礦井、化工等污染較嚴(yán)重、帶腐蝕性氣體的環(huán)境中，應(yīng)優(yōu)先選用具備特殊功能和特殊絕緣結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)型開關(guān)設(shè)備，也即在設(shè)備選型過程中應(yīng)根據(jù)實(shí)踐功能需求選擇帶防護(hù)式、非防護(hù)式、加強(qiáng)式等不同類型的產(chǎn)品，以確保開關(guān)設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性。要按照產(chǎn)品的額定運(yùn)行電壓和額定工作電流進(jìn)行設(shè)備的選擇，要選擇大于或等于額定電壓、電流的開關(guān)設(shè)備。另外，設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境溫度不允許超過設(shè)計(jì)運(yùn)行值（低壓開關(guān)設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)以 40 ℃作為限值），當(dāng)使用環(huán)境溫度超過40℃時(shí)，應(yīng)進(jìn)行基準(zhǔn)溫升校驗(yàn)，用戶應(yīng)根據(jù)廠家選型樣本中提供的降容曲線（或數(shù)值表格）進(jìn)行合理選用。

另外，通過額定電壓、額定電流和溫升選擇好的低壓電器產(chǎn)品，還需要根據(jù)供配電系統(tǒng)計(jì)算獲得的短路電流，進(jìn)行短路電流校驗(yàn)，要確保短路接通能力、額定短時(shí)耐受電流等滿足工程實(shí)際短路故障過程產(chǎn)生的動、熱穩(wěn)定性要求。如果選擇的產(chǎn)品經(jīng)短路校驗(yàn)后不滿足核算要求時(shí)，應(yīng)按照額定電壓和電流增大一級產(chǎn)品進(jìn)行選擇，并重新進(jìn)行短路校驗(yàn)。

2.2 熔斷器組合電器選用技術(shù)要點(diǎn)

在低壓供配電系統(tǒng)中，作過電流保護(hù)的低壓電氣設(shè)備除斷路器外，還可以合理選擇熔斷器組合電器，具有過電流保護(hù)簡單、可靠等功能，只要設(shè)備運(yùn)行過程中接近故障點(diǎn)時(shí)，熔斷器組合電器就能動作，并不影響上游保護(hù)電器的動作，確保其他非故障分支回路繼續(xù)供電運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)配合。另外，熔斷器與開關(guān)或隔離開關(guān)組成的組合電器設(shè)備，在一些場合可以有效代替斷路器，且其價(jià)格只有斷路器的1/2-1/3，性價(jià)比較高。在進(jìn)行低壓熔斷器組合電器選擇過程中，應(yīng)按照組合電器的斷流能力進(jìn)行校驗(yàn)，除了產(chǎn)品的額定開關(guān)電流需要大于或等于供配電系統(tǒng)的三相短路電流外，還需要確保熔斷器組合電器能夠安全、可靠的切斷供配電系統(tǒng)的短路電流。

3 低壓總開關(guān)與10 kV斷路器保護(hù)配合選用技術(shù)要點(diǎn)

10 kV斷路器其電流素緞保護(hù)是按照設(shè)備能夠躲開變壓器二次側(cè)短路電流折算到一次側(cè)進(jìn)行保護(hù)整定的。當(dāng)變壓器二次側(cè)發(fā)生短路故障時(shí)，若10 kV斷路器的速斷保護(hù)為定時(shí)限時(shí)，從理論計(jì)算來講是不會動作的。因此，變壓器二次側(cè)低壓總開關(guān)在選用過程中，應(yīng)優(yōu)選選用智能式帶短路短延時(shí)的開關(guān)，這樣可以實(shí)現(xiàn)變壓器一次和二次側(cè)主開關(guān)的保護(hù)配合。

4 結(jié)語

在低壓供配電系統(tǒng)工程設(shè)備選型過程中，低壓開關(guān)設(shè)備的合理選擇對確保整個(gè)工程具有較高的安全可靠性和節(jié)能經(jīng)濟(jì)性，尤為重要。在進(jìn)行低壓開關(guān)電氣的選用時(shí)，即要對開關(guān)設(shè)備的功能特性和電氣特征參數(shù)進(jìn)行全面了解和掌握，同時(shí)又要帶著發(fā)展的眼光，從供配電系統(tǒng)的負(fù)荷現(xiàn)狀及發(fā)展予以全面考慮，結(jié)合設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行綜合優(yōu)化選擇，在規(guī)范運(yùn)行的基礎(chǔ)上，盡量做到各級開關(guān)設(shè)備的保護(hù)配合，有效提高低壓供配電系統(tǒng)的供電安全可靠性，為終端電力用戶提高優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)的供電服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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