低壓配電系統(tǒng)斷路器的選擇

張園園

（浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江杭州 310000）

0 引言

電氣設(shè)計(jì)中最主要的目的是保證系統(tǒng)正常工作的同時(shí)，將可能發(fā)生的電氣災(zāi)害的概率降到最低，使人們的財(cái)產(chǎn)安全得到保障。介紹低壓系統(tǒng)中斷路器極數(shù)的選擇與應(yīng)用。結(jié)合實(shí)際說明在電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要根據(jù)實(shí)際情況選擇斷路器極數(shù)。

1 低壓斷路器分類

通常情況下，低壓斷路器可根據(jù)不同的形式分成多種類型，按設(shè)計(jì)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(fā)生短路，斷路器沒有做出反應(yīng)，負(fù)載側(cè)另一短路保護(hù)器會做出保護(hù)；B 類指當(dāng)保護(hù)有延遲時(shí)，負(fù)載側(cè)另一短路保護(hù)器做出保護(hù)，可分為適合隔離和不適合隔離。

低壓配電系統(tǒng)對于斷路器的選擇把控的比較嚴(yán)格，因?yàn)檫x擇合適的斷路器才能與配電系統(tǒng)進(jìn)行更好的結(jié)合。斷路器根據(jù)低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，出現(xiàn)問題，會及時(shí)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(shí)特性和延時(shí)特性，適用于短路保護(hù)，而延時(shí)特性適用于過載保護(hù)；非選擇型只具有瞬時(shí)特性，保護(hù)性能比較單一，因此，低壓配電系統(tǒng)需要根據(jù)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，選擇合適的斷路器，才能讓斷路器發(fā)揮最大的保護(hù)作用。斷路器在保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)還是要注意以下事項(xiàng)：

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

（2）在低壓配電的系統(tǒng)中，下級線路斷路器屬于非選擇性類型，同時(shí)也需要對系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的短路情況進(jìn)行預(yù)防，避免出現(xiàn)短路導(dǎo)致的穩(wěn)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(wěn)定性。

2 根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)選擇不同類型的斷路器

工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要慎重選擇斷路器，因?yàn)槊糠N斷路器都對應(yīng)不同的負(fù)載相。設(shè)計(jì)中最常見的是配電線路類型，進(jìn)行配電線路設(shè)計(jì)時(shí)，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(zhì)量。

配電線路的保護(hù)應(yīng)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(shí)、短路短延時(shí)特性。選擇型是指某個(gè)位置發(fā)生故障，斷路器會開啟保護(hù)功能，將故障造成的影響降到最低。而且還要根據(jù)負(fù)載的類型對斷路器進(jìn)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(shí)不建議使用過流脫扣器，而且還要能滿足系統(tǒng)電壓、電流以及頻率等性能。配電變壓器低壓側(cè)主保護(hù)斷路器可按以下公式計(jì)算選擇：

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

（2）短路短延時(shí)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(shù)，一般為3～5 倍。

3 斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 級差保護(hù)

級差保護(hù)是斷路器的主要性能，在低壓配電系統(tǒng)中，級差保護(hù)有保護(hù)電路的作用，用于優(yōu)化斷路器在各個(gè)級別中的保護(hù)。級差保護(hù)比較靈活，是因?yàn)榈蛪号潆娤到y(tǒng)會發(fā)生各種問題，而斷路器的作用就是發(fā)現(xiàn)這些問題，然后再對整個(gè)配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，解決配電系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。斷路器級差保護(hù)能力的高低，代表斷路器的保護(hù)能力，這兩者是直接關(guān)聯(lián)的。級聯(lián)保護(hù)可以及時(shí)找出配電系統(tǒng)中的問題并及時(shí)解決，防止問題擴(kuò)散，影響整個(gè)電路。所以說提高級聯(lián)保護(hù)等級非常必要。例如，當(dāng)變電站直流系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，由于上下級空開常常能夠同時(shí)越過反時(shí)限動(dòng)作區(qū)、達(dá)到各自的速斷動(dòng)作值而越級跳閘，這種情況的發(fā)生對電路有很大的作用，其中比較典型的作用就是擴(kuò)大了繼電保護(hù)、控制回路的停電范圍。

3.2 靈敏度

斷路器在低壓配電系統(tǒng)中發(fā)揮著優(yōu)化、保護(hù)電路的作用。斷電器是電器元件，自身有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功率，工作時(shí)不能超過這個(gè)功率，否則很可能引發(fā)事故，對整個(gè)低壓配電系統(tǒng)造成影響。計(jì)算和判斷斷路器的實(shí)際功率，需要對斷路器的靈敏度進(jìn)行測量，靈敏度可以作為衡量斷電器實(shí)際功率的工具，2 個(gè)因素之間成正相關(guān)，查閱相關(guān)文獻(xiàn)可知斷路器靈敏度的最小值是1.3，只有靈敏度值達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)才能判定斷路器的作用效果。靈敏度在一定范圍內(nèi)，斷路器才能順利工作，保證電路系統(tǒng)的安全，如果靈敏度不達(dá)標(biāo)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(huán)境選擇

斷路器只有在一定環(huán)境下才能正常工作，如果使用環(huán)境較惡劣，斷路器不能正常工作，還會導(dǎo)致斷路器損傷，降低低壓配電系統(tǒng)的安全性。因此一定要為斷路器提供一個(gè)良好工作環(huán)境。低壓配電系統(tǒng)中的電壓不容易進(jìn)行控制，很容易發(fā)生電壓突然升高的現(xiàn)象，對斷路器造成損害，因此要對斷路器進(jìn)行過載保護(hù)，保證斷路器正常工作，優(yōu)化整個(gè)電路系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)斷路保護(hù)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(dá)到溫度標(biāo)準(zhǔn)，熱脫扣器才能正常發(fā)揮對電路的保護(hù)作用，保護(hù)斷電器在過載電路中的運(yùn)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(yùn)行，降低斷路器對電路的優(yōu)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(jìn)行降溫，保證斷路器正常工作。

4 斷路器極數(shù)的選擇與應(yīng)用

（1）設(shè)有等電位聯(lián)結(jié)的TN 和TN-S 系統(tǒng)不必裝設(shè)4 極斷路器。系統(tǒng)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(xiàn)失誤容易發(fā)生觸電事故。但聯(lián)接線路還有一個(gè)性質(zhì)是等電位，因?yàn)榈入娢坏拇嬖?，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(fā)生觸電。為減少觸電事故的發(fā)生，保護(hù)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(fā)生概率，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。因此在總進(jìn)線及設(shè)漏電保護(hù)回路應(yīng)設(shè)置4 級斷路器。

（2）TT 系統(tǒng)的電源進(jìn)線斷路器應(yīng)采用4 極斷路器。TT 系統(tǒng)是很特殊的系統(tǒng)，因?yàn)橄到y(tǒng)中即便是安裝了聯(lián)接線路，也要安裝4 級斷路器。因?yàn)樵撓到y(tǒng)可以感應(yīng)外界電壓，在設(shè)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(shè)備上安裝一根地線，將電壓傳遞至地下，預(yù)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(jié)束語

斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的作用非常重要，需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為斷路器創(chuàng)造一個(gè)適宜的工作環(huán)境，保證斷路器正常工作。合理應(yīng)用斷路保護(hù)，不僅能對電路系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，還能保證工作人員的安全。