低壓斷路器及選型共12頁(yè)

1、低壓斷路器一、低壓斷路器的分類(lèi)低壓斷路器（曾稱(chēng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)）是一種不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，還可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_(kāi)關(guān)電器。低壓斷路器在電路中除起通斷控制作用外，還具有保護(hù)功能，如過(guò)負(fù)荷、短路、欠壓和漏電保護(hù)等。低壓斷路器可以手動(dòng)直接操作和電動(dòng)操作， 有的還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方遙控操作。低壓斷路器的分類(lèi)：低壓斷路器的分類(lèi)方式很多 按結(jié)構(gòu)形式可分為：框架式斷路器（ACB）又稱(chēng)開(kāi)啟式、萬(wàn)能式斷路器。比如 ABBF、Ema源歹U、施耐德的 M MT（列、木I勒的IZM系列、西門(mén)子的 WL（列、國(guó)產(chǎn)的DW（列等?？蚣苁綌嗦菲魉辛慵佳b 在一個(gè)絕緣的金屬框架內(nèi)，常為開(kāi)啟式，可裝設(shè)多種附件，更

2、換觸頭和部件較為方便。有手操動(dòng)、儲(chǔ)能式、非儲(chǔ)能式以及電動(dòng)式等操動(dòng)形式。按安裝方式可分為固定式和抽屜式兩種， 固定式外殼采用金屬材料，外形尺寸較大，防護(hù)等級(jí)較低；抽屜式采用工程塑料外殼，結(jié)構(gòu)較為緊湊，防護(hù)等級(jí)高，檢修方便，多用在電源端總開(kāi)關(guān)。過(guò)電流脫扣器有熱磁式、電磁式 （單磁）、電子式和智能化脫扣器等幾種。斷路器具有長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)三段保護(hù)及接地保護(hù)，每種保護(hù)整定值均根據(jù)其殼架等級(jí)在一定范圍內(nèi)可選擇或調(diào)整。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在部分智能型斷路器具有區(qū)域選擇聯(lián)鎖功能，充分保證了動(dòng)作的靈敏性和選擇性。 ACB勺最大特點(diǎn)是容量大、極限短路分?jǐn)嗄芰Ω吆妥銐虻亩虝r(shí)耐受電流，有的斷路器的額定 電流

3、高達(dá)5000 A,額定短日耐受（允許）電流Icw高達(dá)100kA （1S）。這使得ACB勺有很好的選擇 性和穩(wěn)定性。ACB勺功能完善但價(jià)格貴，多用于作為低壓配電系統(tǒng)的主開(kāi)關(guān)，以及重要的、 負(fù)載較大的主干線的保護(hù)。塑殼式斷路器（MCCB僅稱(chēng)裝置式斷路器,比如 ABBJlsomaxS、Tma原列、施耐德的NS NSX（列、國(guó)產(chǎn)的DZ20K列等。所有零件都密封于外殼中，輔助觸點(diǎn)、欠壓脫扣器以及分勵(lì) 脫扣器等多采用模塊化，由于結(jié)構(gòu)非常緊湊，MCCB本不能檢修。MCCB為手動(dòng)操作，大容量也有選擇電動(dòng)操作。由干電子式保護(hù)脫扣器的應(yīng)用，MCCB1具備了三段保護(hù)特性，但由于價(jià)格因素，采用熱磁式或電磁式脫扣器的斷

4、路器用量更大。MCC B特點(diǎn)是體積小、接觸防護(hù)好、安裝使用方便、價(jià)格相對(duì)便宜。但與ACB：匕，MCCB容量小，短路分?jǐn)嗄芰Φ?，選擇性和短時(shí)耐受能力差。近年來(lái)新型MCCB量已經(jīng)做到3000A，極限短路分?jǐn)嗄芰Ω哌_(dá) 150kA以上， 但因結(jié)構(gòu)上的原因，短時(shí)耐受能力是最大短板，使選擇型MCCB應(yīng)用受到局限。由于上述原 因，MCC莊要用于未端線路和一些分干線，主要作電動(dòng)機(jī)、小容量配電線路。還有一類(lèi)叫微型斷路器（MCB又稱(chēng)微斷，比如ABBS250系列、施耐德的C65系列、國(guó) 產(chǎn)的DZ4深列等。實(shí)際上也是塑殼斷路器的一種，因其體積很小把它另列，微斷的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、接觸防護(hù)好、安裝使用方便、價(jià)格便宜，與塑

5、殼式斷路器相比容量更小，短路分?jǐn)?能力更低，短時(shí)耐受能力更差，主要做微小型電動(dòng)機(jī)、小容量配電線路和照明保護(hù)和家用。按保護(hù)負(fù)載性質(zhì)和特性可分為：配電保護(hù)型、電動(dòng)機(jī)保護(hù)型和家用保護(hù)型斷路器。按脫扣器類(lèi)型可分為：電磁（單磁）脫扣器、熱磁脫扣器和電子脫扣器，電子脫扣器還可分為撥動(dòng)開(kāi)關(guān)式、智能數(shù)顯式。按使用類(lèi)別分為非選擇型 （A類(lèi)）和選擇型（B類(lèi)）。A類(lèi)，這類(lèi)斷路器不設(shè)置任何脫扣延時(shí)，只要達(dá)到定值立即跳閘。承受短路的時(shí)間就是 瞬時(shí)脫扣器動(dòng)作的時(shí)間。 此時(shí)選擇斷路器可按Ics或Icu滿足短路預(yù)期電流，考慮到更嚴(yán)格一 些的使用條件，一般我們習(xí)慣按 Ics滿足短路預(yù)期電流選擇。B類(lèi)，這類(lèi)斷路器為了實(shí)現(xiàn)選擇性在

6、小于Icw的短路時(shí)延時(shí)一定時(shí)間脫扣。此時(shí)選擇斷路器就必須按Icw滿足短路預(yù)期電流。按安裝方式分， 有固定式、插入式、抽屜式、抽出式和嵌入式等。按極數(shù)分， 可分為單極、二極、三極和四極式等。二、低壓斷路器的技術(shù)參數(shù)含義1. 斷路器額定電流In 。 是在給定的環(huán)境溫度條件下承載的最大連續(xù)電流而無(wú)異常發(fā)熱保證斷路器正常工作的電流, 又稱(chēng)脫扣器額定電流。2. 殼架等級(jí)額定電流。 代表斷路器的外形大小的等級(jí) , 以此表示斷路器的最大額定電流。如：施耐德NS160NTMD80表示為施耐德NS160址架，說(shuō)示極限分?jǐn)嗄芰υ?AC380/415V 條件下為36KA TMD8廢示配電用熱磁脫扣器額定電流為80A

7、。3. 斷路器短路分?jǐn)嗄芰?：極限短路分?jǐn)嗄芰cu。它是在規(guī)定的電壓、電流和cos 的條件下，執(zhí)行o-co兩個(gè)試驗(yàn)程序， 能完全分?jǐn)嗪拖珉娀。?無(wú)超出規(guī)定的損傷（ 觸頭損傷和飛弧損傷） 。 試品試后經(jīng)受一定的工頻耐壓試驗(yàn)， 且過(guò)載脫扣器在一定的整定電流下能正常脫扣。 滿足規(guī)定的試驗(yàn)程序所規(guī)定的條件, 不包括斷路器連續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Α?它用預(yù)期分?jǐn)嚯娏鳎╧A）表示（在交流情況下用交流分量有效值表示）。額定運(yùn)行（工作）短路分?jǐn)嗄芰cs。它是在規(guī)定的電壓、電流和 cos的條件下，執(zhí) 行 o-co-co 三個(gè)試驗(yàn)程序，能完全分?jǐn)啵珉娀?，無(wú)超出規(guī)定的損傷。試后試品除符合規(guī)定的工頻

8、耐壓和過(guò)載脫扣器的驗(yàn)證試驗(yàn)外， 尚須考核溫升和操作性能（5 電壽命 ） 的驗(yàn)證。滿足規(guī)定的試驗(yàn)程序所規(guī)定的條件, 包括斷路器連續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰λ妙A(yù)期分?jǐn)嚯娏鳎╧A） 表示，相當(dāng)于額定極限短路分?jǐn)嗄芰σ?guī)定的百分?jǐn)?shù)中的一檔并化整到最接近的整數(shù), 它可用 Icu 的百分?jǐn)?shù)表示（例如 Ics=25%Icu） 。 另一方面 , 當(dāng)額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰Φ扔陬~定短時(shí)耐受電流時(shí)，它可以按額定短時(shí)耐受電流值（kA）規(guī)定之，只要它不小于相 應(yīng)的最小值。如果使用類(lèi)別A白Icu超過(guò)200kA,或使用類(lèi)別B白Icu超過(guò)100kA,則制造廠可聲明 Ics 值為 50kA。顯然Ics比Icu的考核嚴(yán)格。換言

9、之，作了 Ics試驗(yàn)后，產(chǎn)品還能繼續(xù)使用，而 Icu則不然，經(jīng)過(guò) Icu 試驗(yàn)后，產(chǎn)品不能再用。我們?cè)谶x擇斷路器時(shí)，為保證能夠可靠的斷開(kāi)故障電流，而不致使故障擴(kuò)大，并在故障過(guò)后能夠使供電連續(xù)性得到保證。 一般按 Ics 來(lái)選擇斷路 器的短路分?jǐn)嗄芰?。額定短時(shí)允許（耐受）電流 Icw。斷路器在短時(shí)期內(nèi)（0.5或1S）可以承受且無(wú)特性變化的最大短路電流。 反映了斷路器在短時(shí)間內(nèi)所承受的短路熱穩(wěn)定性能。由于使用情況不同， 具有三段保護(hù)的重要回路斷路器， 偏重于它的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰χ担?而用于非重要的回路斷路器主要確保它有足夠的極限短路分?jǐn)嗄芰χ怠?對(duì)此我的理解是： 重要回路切除故障電流后斷路器要

10、求能夠繼續(xù)供電， 承載一段時(shí)間的額定電流， 在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間更換。而份重要回路，經(jīng)過(guò)極限短路電流的分?jǐn)嗪驮俅蔚暮?、分后，已完成其使命，可以停電更換新的（停電的影響較小） 。但是無(wú)論是框架式或塑殼式斷路器，都有必須具備Icu 和 Ics 這兩個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。只是Ics 值在兩類(lèi)斷路器上表現(xiàn)略有不同，塑殼式的最小允許Ics可以是25%Icu,框架式最小允許 Ics是50%Icu, Ics=Icu的斷路器比較少見(jiàn)，采用旋轉(zhuǎn)雙分?jǐn)啵c(diǎn)）技術(shù)的塑殼式斷路器，它的限流性能極好，分?jǐn)嗄芰Φ脑６群艽?，可做?Ics=Icu ，但價(jià)格很高。在實(shí)際中應(yīng)該根據(jù)使用情況來(lái)選擇，有人按其所計(jì)算的線路預(yù)期短路電流選擇斷路器

11、時(shí)， 以斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰饬浚?來(lái)判定某斷路器 （此斷路器的極限短路能力大 于線路預(yù)期短路電流，而運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰t低于計(jì)算電流）為不合格。這是一個(gè)誤解。4. 斷路器的過(guò)載、短路保護(hù)特性。 在斷路器所保護(hù)的配電系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，距故障點(diǎn)最近的斷路器能夠按規(guī)定的保護(hù)特性正確的有選擇的動(dòng)作將故障切除， 而其他各級(jí)斷路器不動(dòng)作， 從而將故障所造成的斷電限制在最小范圍內(nèi)， 使其他無(wú)故障供電回路仍能保持正常供電，這就是對(duì)斷路器保護(hù)所要求的。斷路器所配備的保護(hù)脫扣器有四種：具有反時(shí)限特性的長(zhǎng)延時(shí)熱過(guò)載保護(hù)，具有一定時(shí)限的短路短延時(shí)保護(hù)，短路瞬時(shí)保護(hù)，接地保護(hù)。在日常的使用中，根據(jù)使用意圖和

12、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可以選擇帶四種保護(hù)，也可以選長(zhǎng)延時(shí)、瞬時(shí)或短延時(shí)三種保護(hù)組成三段式保護(hù)，還可只選長(zhǎng)延時(shí)、瞬時(shí)兩種保護(hù)兩段式保護(hù)，短路瞬時(shí)分閘時(shí)間一般在2030ms之內(nèi)，還可選用只有瞬時(shí)速斷保護(hù)的斷路器。5. 額定工作電壓Ue。一般表示相間的電壓。對(duì)于三相四線中性線接地系統(tǒng)是指相地間電壓，包括相間電壓（例如 277/480V ）,對(duì)于三相三線不接地或阻抗接地系統(tǒng)表示相間電壓（例如 480V ）.斷路器額定頻率。如果規(guī)定斷路器只用于一個(gè)頻率時(shí)，則應(yīng)標(biāo)明額定頻率（6. 其它還有：使用類(lèi)別，結(jié)構(gòu)形式、極數(shù)、安裝方式、安裝尺寸，額定工作制，防護(hù)等級(jí)（如果不是IP20時(shí)），基準(zhǔn)周?chē)諝鉁囟龋ㄈ绻皇?0c時(shí)

13、）；隔離功能。隔離的含義：出于安全的原因，通過(guò)使其與所有電源分開(kāi)的方法切斷整個(gè)裝置或其中一個(gè)獨(dú) 立部分的電源。三、低壓斷路器的選擇主要根據(jù)負(fù)載特點(diǎn)和安裝地點(diǎn)使用要求選用斷路器的技術(shù)參數(shù)。1 .額定電流、斷路分?jǐn)嗄芰?shù)的選擇斷路器的主要技術(shù)參數(shù)主要有：1.額定電流，2.斷路器短路分?jǐn)嗄芰Γ?此外還要考慮斷路器保護(hù)特性。1.1 額定電流的選擇額定電流的選擇受若干因素的影響，可按下式計(jì)算：In =I iXAX BX CX DX EXFXG式中：In-斷路器的額定電流Il-負(fù)載電流的計(jì)算值A(chǔ)-環(huán)境溫度系數(shù)B-連接導(dǎo)線截面積系數(shù)C-負(fù)載類(lèi)別系數(shù)D-海拔高度系數(shù)E-電源頻率系數(shù) F-安全系數(shù) G-斷路器

14、的工作制系數(shù) 1.1.1安裝環(huán)境溫度系數(shù) 環(huán)境溫度對(duì)斷路器過(guò)載脫扣電流的影響 斷路器的過(guò)載保護(hù)依靠熱脫扣器來(lái)完成，通常熱脫扣器額定電流是根據(jù)IEC898標(biāo)準(zhǔn)，在基準(zhǔn)溫度為30 c條件下整定的。熱脫扣器與環(huán)境溫度有直接關(guān)系，溫度變化會(huì)導(dǎo)致斷路器額定電流值發(fā)生變化。當(dāng)溫度偏離基準(zhǔn)溫度時(shí)，應(yīng)根據(jù)制造商提供的溫度與截流系數(shù)修正表，來(lái)修正斷路器的額定電流值?？紤]斷路器實(shí)際安裝處的周?chē)鷾囟葘?duì)斷路器發(fā)熱、過(guò)載保護(hù)延時(shí)特性的影響，一般系數(shù) ATB由相應(yīng)產(chǎn)品的校正系數(shù)給出。如缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)，系數(shù)AM按下式選用：A & 1.1 / J1 - K /K式中： K-斷路器安裝在配電柜內(nèi)時(shí)，柜內(nèi)、外環(huán)境溫度之差K

15、-斷路器接線端的允許溫升（1） 4K由配電柜的結(jié)構(gòu)型式確定。當(dāng)柜外的空氣溫度為+40C, 一般抽屜柜內(nèi)的溫度約為+55 C ,密封柜約為+60 C 。斷路器允許使用的環(huán)境溫度按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBl4048.2的規(guī)定為+40Co當(dāng)它裝于配電柜中第 3 頁(yè)時(shí)：對(duì)于一般抽屜柜例如 GCKGCL GC藩，K=55-40= 15（ C）,對(duì)密封柜4 K =60-40=20（ C ）。（2）對(duì)鍍銀白銅排（新）取K=7OC。據(jù)此計(jì)算系數(shù)為：抽屜柜 A W 1.1/, =1.24.1-15 70對(duì)密封柜A < 1.V,=1.31 - 20 70顯然對(duì)已經(jīng)使用的產(chǎn)品，則應(yīng)考慮降容使用，降容系數(shù)a =4。對(duì)抽屜柜

16、：a =A-1= 1.24 -1=0.81 。對(duì)密封柜：a =A1= 1.3 -1=0.77。1.1.2導(dǎo)線截面系數(shù)B連接導(dǎo)線載面積的大小對(duì)斷路器的發(fā)熱的保護(hù)特性有直接影響。當(dāng)實(shí)際導(dǎo)線比標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線的截面小時(shí)，導(dǎo)線的熱量將流向斷路器，導(dǎo)致斷路器接線端及觸頭溫升增高，并出現(xiàn)斷路器早跳，同時(shí)導(dǎo)線的絕緣老化也加速。反之，當(dāng)實(shí)用導(dǎo)線的截面大于標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線的截面時(shí)，斷路器觸頭系統(tǒng)的熱量可流向?qū)Ь€使開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間延長(zhǎng)， 甚至不動(dòng)作。導(dǎo)線截面大小影響系數(shù)可 參考表1。表1導(dǎo)線截面大小影響系數(shù)實(shí)用導(dǎo)線與標(biāo)準(zhǔn) 導(dǎo)線截面之比0.5O0.600.7O0.800.901.001.251.5OB1.401.251.151.O71

17、.3O1.000.990.97這里應(yīng)指出的是導(dǎo)線材料為標(biāo)準(zhǔn)銅。1.1.3負(fù)載類(lèi)別系數(shù)C負(fù)載類(lèi)別系數(shù)C,按表2選用。表2負(fù)載類(lèi)別系數(shù)負(fù)載類(lèi)別C負(fù)枷涮C成組斷路器（12個(gè)以上）1.1O:單臺(tái)電動(dòng)機(jī)（正常負(fù)載）1.25通斷電容器1.50單臺(tái)電動(dòng)機(jī)（重任務(wù)）1.50通斷電磁鐵1.25其他負(fù)載1.001.1.4 海拔高度系數(shù)DGB14048.2規(guī)定斷路器正常使用的海拔高度為2000 mi當(dāng)高于2000 mW,由于空氣密度降低，對(duì)流散熱條件變壞，對(duì)產(chǎn)品散熱不利。同時(shí)，滅弧條件也變壞。因此，要考慮海拔高1度系數(shù)D。有的廣品給出不同海拔局度時(shí)，廣品降容使用系數(shù)d,而d=D。當(dāng)未知產(chǎn)品的系數(shù) D寸，可按下式進(jìn)行

18、計(jì)算：D =H0.025AH式中：H-斷路器安裝的海拔高度，km H-斷路器實(shí)際安裝海拔與2km勺高度差，km計(jì)算結(jié)果列于表3。表3海拔高度系數(shù)D十算結(jié)果H HD-1d=D2O1.001.003l1.030.97421.070.93531.13O.881.1.5 電源頻率系數(shù)E在多數(shù)情況下無(wú)論電源頻率是50Hz60Hz,對(duì)主電路均可不考慮,即E=l(按GB14048.3 2019之8.3.2.1.3b) 對(duì)額定電流大于800A勺電器，即使在60HzM仍應(yīng)考慮渦流及趨膚效應(yīng)的 影響，作發(fā)熱試驗(yàn)，除非制造廠與用戶之間有協(xié)議，允許在60 Hz下使用)。但當(dāng)電源頻率6M400 Hz時(shí)，由于渦流及趨膚效

19、應(yīng)引起導(dǎo)體發(fā)熱，溫升升高，故應(yīng)考慮電源頻率對(duì)主電路的影響系數(shù)E,見(jiàn)表4。表4電源頻率與電源頻率系數(shù)關(guān)系電源頻率/ HzE電源頻率/ HzEDC1.00>1802401.255O- 601.00>2403501.40l50 18O1.O7>350400l.50值得指出的是，即使50/60 HZX寸欠電壓繼電器(電磁式)等長(zhǎng)期工作的部件，應(yīng)考慮50 Hz 與60 Hz的轉(zhuǎn)換系數(shù)。至于對(duì)分勵(lì)脫扣與電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)等短時(shí)工作的部件，因其工作電壓范 圍較寬，可不考慮 50Hz< 60Hz的區(qū)另I。1.1.6 安全系數(shù)F主要考慮斷路器的額定極限與實(shí)際電路計(jì)算值的相適應(yīng)，一般取 F=1.

20、1。1.1.7 工作制系數(shù)G工作制系數(shù)G,見(jiàn)表5。表5工作制系數(shù)工作制持續(xù)工作制(帶載工作大于3h)斷續(xù)工作制(帶載工作小于3h)C1.251.001.2斷路器分?jǐn)嗄芰Φ倪x擇1.2.1 斷路器的分?jǐn)嘀笜?biāo)的意義按GB14048.2-2001標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，斷路器的分?jǐn)嗄芰τ袃蓚€(gè)指標(biāo)。(1)額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu。(2)額定運(yùn)行(工作)短路分?jǐn)嗄芰?Ics。(3)額定短時(shí)耐受電流Icw主要是指短路情況下熱穩(wěn)定能力。在選擇電源進(jìn)線和配電線路的斷路器時(shí)，偏重按產(chǎn)品的Ics來(lái)選擇，這有利于保證主干線的持續(xù)供電，而對(duì)于末端斷路器則按斷路器的Icu來(lái)選擇，這樣使停電的影響較小。但不能把不小于線路計(jì)算預(yù)期短路

21、電流值作為選擇的唯一的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)?Ics<Icu,對(duì)某些配電支路， 即使Ics小于線路計(jì)算的預(yù)期短路電流，但其Icu大于線路計(jì)算的預(yù)期短路電流值，斷路器也是可選用的。1.2.2 預(yù)期短路電流計(jì)算應(yīng)遵守的原則精確計(jì)算線路的預(yù)期短路電流比較繁瑣。通常采用一些誤差不大，而又為工程所許可的簡(jiǎn)單算法來(lái)計(jì)算線路的預(yù)期短路電流。這些方法所依據(jù)的原則是：(1)6/0.4kV的變壓器，可以認(rèn)為高壓側(cè)的短路容量為無(wú)窮大(因6kV側(cè)的短路容量一般為200400MVA或更大，因此按無(wú)窮大來(lái)考慮、誤差不足 l0 %)。(2)GB 50O54-l995低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范第 2.1.2條規(guī)定，當(dāng)短路點(diǎn)附近的各電動(dòng)機(jī)的額

22、 定電流之和超過(guò)短路電流的l %時(shí)，應(yīng)計(jì)入電動(dòng)機(jī)反饋電流的影響。(3)變壓器的短路阻抗電壓 U溫指二次側(cè)短路時(shí)，二次側(cè)電流由于電磁感應(yīng)使得一次側(cè) 電壓下降為其額定電壓的百分值。反過(guò)來(lái)，當(dāng)一次側(cè)為額定電壓時(shí)，二次側(cè)的電流就是它的預(yù)期短路電流。變壓器二次側(cè)三相出線端短路電流(周期分量有效值)為：I sd =Pe . 3 U 2eUk式中：Pe-變壓器的額定容量，kVAU2e-變壓器二次側(cè)額定電壓，kV(4)當(dāng)斷路器距變壓器出線端有Lm勺距離時(shí)，計(jì)算預(yù)期的短路電流時(shí)應(yīng)計(jì)入Lmj£的導(dǎo)線阻抗的影響。舉例：變壓器容量為400 kVA 6/0.4kV ,設(shè)置變壓器二次開(kāi)關(guān)柜,試選擇斷路器的基本參

23、數(shù) (變 壓器的Uk為4%)。計(jì)算變壓器出線端的線路預(yù)期短路電流。Isd= 400/§m 0.4 父 0.04 =14.433(kA)。變壓器二次側(cè)的額定電流為：I 2n = 400/.- x 0.4 =579.7(A),(1)選擇斷路器的額定電流：A為1.24, B為1(選擇標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線)，& 1, D為1(該裝置用于海拔2000 m以下)，E為1(50 Hz) , F為1.1 , G為1.25(持續(xù)工作制)。In =1 . 24XlXlX1XlX 1.1 X 1.25 X 579.7 =988.38(A)(2)選擇斷路器的基本技術(shù)參數(shù)：額定電流取In=l000A ;額定電壓取

24、 Un=400V;分?jǐn)嗄芰θ?Ics =0.5Icu=0.5 X 50=25 (kA)。1.3斷路器額定電流選擇還應(yīng)考慮的因素：斷路器的瞬時(shí)保護(hù)區(qū)受導(dǎo)線長(zhǎng)度的限制，安裝斷路器其保護(hù)區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)線長(zhǎng)度必須受控，推薦按下式計(jì)算導(dǎo)線的限制長(zhǎng)度：Lmax=15US1.2Iemin式中：Lmax-被保護(hù)導(dǎo)線的最大長(zhǎng)度,mU- 相電壓，取220 V2S-被保護(hù)導(dǎo)線截面積,mmlemin電磁脫扣器的最小整定值,A例：導(dǎo)線截面為16mm線路電流為63A,選用DZ47 C63路器彳保護(hù)，其電磁脫扣器的Iemin=10 x 63=630(A),計(jì)算 LmaxLmax=15 220 161.2 630=69.84(m

25、)以上計(jì)算表明：該斷路器瞬時(shí)保護(hù)導(dǎo)線最大長(zhǎng)度為 69.84m。在69.84 m內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，斷 路器可在O.1s內(nèi)脫扣斷開(kāi)。如果線路長(zhǎng)達(dá) 8Om得lemin =550A。為Dz47 63型額定電流63A 的8.73倍。按加保護(hù)特性曲線，其最快動(dòng)作時(shí)間為2-3s,勢(shì)必導(dǎo)致線路或設(shè)備受損甚至燒壞。以上關(guān)于選擇低壓斷路器基本技術(shù)參數(shù)的方法，可作為選用產(chǎn)品的參考，但如果已在用則可取選用系數(shù)的倒數(shù)即(A、B、G D、E、F、G)-1 X In的辦法來(lái)驗(yàn)證是否滿足負(fù)載計(jì)算電流 的要求。若不符則應(yīng)更換。在不同廠家的手冊(cè)中，選擇公式或名詞表達(dá)有所不同，但所表達(dá)的意思是一樣的。2.其它技術(shù)參數(shù)的選擇1 .結(jié)構(gòu)形

26、式、極數(shù)、安裝方式、安裝尺寸應(yīng)符合安裝要求。2 .斷路器額定工作電壓電源和負(fù)載的額定電壓。3 .斷路器額定頻率等于電源頻率。4 .額定工作制：斷路器的額定工作制可分為 8h工作制和長(zhǎng)期工作制兩種。5 .輔助電路參數(shù)：主要為輔助接點(diǎn)特性參數(shù)?？蚣軘嗦菲饕话憔哂谐ｉ_(kāi)接點(diǎn)、常閉接點(diǎn)各3對(duì)，供信號(hào)裝置及控制回路用；塑殼式斷路器一般不具備輔助接點(diǎn)。6 .線路末端單相對(duì)地短路電流與斷路器瞬時(shí)（或短延時(shí)）脫扣器整定電流之比1.25。7 .是否適合隔離分：一適合隔離或不適合隔離。8 .其它：脫扣器型式及脫扣器保護(hù)特性、使用類(lèi)別等等。正確選擇低壓斷路器，主要技術(shù)參數(shù)的選擇是最基本的要求 ，選用不當(dāng)會(huì)造成事故，需

27、引起 足夠的重視。四、低壓斷路器的選擇性配合和限流名詞解釋過(guò)載在保護(hù)脫扣器整定電流In、L、Ir、Ith （長(zhǎng)延時(shí)電流）：脫扣器可以承受，且不脫扣的最大工作電流，超過(guò)此電流根據(jù)反時(shí)限曲線按熱效應(yīng)脫扣。短路短延時(shí)脫扣器整定電流 S、Isd :檢測(cè)到短路電流時(shí)有一個(gè)固定的小延時(shí)，或按照12t 的反時(shí)限曲線來(lái)脫扣。短路瞬時(shí)保護(hù)脫扣器整定電流 Ii、Im：檢測(cè)到短路電流時(shí)馬上發(fā)出脫扣指令。接地保護(hù)脫扣器整定電流Ig :檢測(cè)到接地短路電流時(shí)有一個(gè)固定的小延時(shí)，或按照12t的反時(shí)限曲線來(lái)脫扣。I 2t特性： 在規(guī)定的工作條件下，表示12t的最大值為預(yù)期電流函數(shù)電流平方曲線。配電系統(tǒng)的連續(xù)、安全供電和可靠的

28、保護(hù)是衡量系統(tǒng)質(zhì)量的標(biāo)志。先進(jìn)的系統(tǒng)能最大限度提供供電的連續(xù)性和合理的保護(hù)，靠斷路器的選擇性保護(hù)和限流。1選擇性保護(hù)所謂選擇性配合保護(hù)， 就是在下一級(jí)保護(hù)電器的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路， 過(guò)電流故障時(shí)應(yīng) 該由該保護(hù)電器動(dòng)作， 上一級(jí)保護(hù)電器不動(dòng)作， 而當(dāng)該保護(hù)電器拒動(dòng)時(shí)， 上一級(jí)保護(hù)電器才 動(dòng)作，有范圍和先后次序的要求以保證對(duì)無(wú)故障回路供電的連續(xù)性。電路如圖1所示。圖1系統(tǒng)的選擇性保護(hù)1.1 選擇性保護(hù)的分類(lèi)1.1.1 部分選擇性在一定的電流范圍內(nèi)能實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)，但在此電流范圍之外不具有選擇性保護(hù)，這被稱(chēng)為具有部分選擇性。比如：當(dāng)故障電流超過(guò)下級(jí)斷路器的脫扣值，但還小于上級(jí)斷路器的脫扣值時(shí)，則下級(jí)

29、跳閘，上級(jí)不跳，實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)。當(dāng)故障短路電流超過(guò)下級(jí)斷路器的脫 扣值，同時(shí)也超過(guò)上級(jí)斷路器的脫扣值時(shí)，如果上級(jí)斷路器沒(méi)有短延時(shí)功能，則上下級(jí)同時(shí)跳閘，甚至下級(jí)斷路器還未跳，上級(jí)斷路器就已跳閘，也就是越級(jí)跳閘。后果是：不該斷電 的無(wú)故障回路也被停電，即故障波及的范圍擴(kuò)大，并且給處理和分析故障造成了麻煩。1.1.2 全選擇性在全電流范圍內(nèi)，都能實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)，即只有離故障點(diǎn)最近的斷路器跳閘。始終能把由于故障造成的停電控制在最小范圍內(nèi)。1.2 選擇性的實(shí)現(xiàn)1.2.1 電流選擇性（1）過(guò)載脫扣特性的上下配合。配合原則是上級(jí)斷路器的約定不動(dòng)作電流大于下級(jí)斷路 器的約定動(dòng)作電流，如圖 2所示。圖2上、下

30、級(jí)斷路器的電流選擇性配合 上級(jí)AC城MCCB下級(jí)MCCB配合（符合標(biāo)準(zhǔn)為GB14048.2）應(yīng)滿足1.051In上1.3In下， 即In 上1, 24In 下。例如：下級(jí)100A白MCCB上級(jí)至少要125A白MCCB 上級(jí)MCCB下級(jí)MCB勺配合（符合標(biāo)準(zhǔn)為GB14048.2XGB10963）應(yīng)滿足1.05In上1.45In 下，即In上1.38In下。例如：下級(jí)32A白MCB上級(jí)至少要44.16A的MCCB則應(yīng)選用50A白MCCB 上級(jí)MC的下級(jí)MCB勺配合（符合標(biāo)準(zhǔn)為GB10963GB10963）應(yīng)滿足1.13In上1.45In下， 即In 上1.28In 下。例如：下級(jí)10A的MCB上級(jí)

31、至少要12.8A的MCB則應(yīng)選用16A白MCCB在施奈德低壓電器應(yīng)用指南中要求，上下級(jí)過(guò)載（長(zhǎng)延時(shí)）保護(hù)脫扣器整定值之比應(yīng)大于1.6才能保證過(guò)載脫扣保護(hù)的選擇性。過(guò)載脫扣特性的上下級(jí)斷路器的配合如表1所示表1過(guò)載脫扣特性的上下級(jí)斷路器的配合（2）瞬動(dòng)脫扣特性的上下級(jí)配合。配合原則是上級(jí)斷路器的瞬動(dòng)不動(dòng)作電流大于下級(jí)斷路器的瞬動(dòng)動(dòng)作電流的峰值。 上級(jí)AC城MCCB下級(jí)MCC的配合（符合標(biāo)準(zhǔn)為GB14048.2XGB14048.2）應(yīng)滿足上級(jí) 特性的下限值（8In上）大于下級(jí)特性的上限峰值 （21/2 X12In下），即In上2.12In下。 例如：下級(jí)63A白MCCB上級(jí)至少要133.56A的M

32、CCBffl應(yīng)選用160A以上的MCCB 上級(jí)MCCB下級(jí)洲 MCB勺配合（符合標(biāo)準(zhǔn)為GB14048.2XGB10963）應(yīng)滿足上級(jí)特性的 下限值（8In上）大于下級(jí)特性的上限峰值 （21/2x 10In下），即In上1.77In下。例如：下級(jí)40A白C型MCB上級(jí)至少要7O.8A的MCCB則應(yīng)選用80A或以上的MCCB 上級(jí)MCCB下級(jí) W MCB勺配合（符合標(biāo)準(zhǔn)為GB14048.2XGB10963）應(yīng)滿足上級(jí)特性的 的下限值（8In上）大于下級(jí)特性的的上限峰值（21/2X14In下），即In上2.47In下。例如：下級(jí)40A白D型MCB上級(jí)至少要98.8A的MCCB則應(yīng)選用100A或以上的

33、MCCB 上級(jí)是Cl MC的下級(jí) 次MCBJ配合（符合標(biāo)準(zhǔn)為GB10963GB10963）應(yīng)滿足上級(jí)特性 的的下限值（5In上）大于下級(jí)特性的的上限峰值 （2 1/2 x 101n下），即In上2.83In下。 例如：下級(jí)10A白CSLMCB上級(jí)的 6MCBI少要28.3A,則應(yīng)選用32AM以上的郵MCB 上級(jí)是 郵MC的下級(jí) 皿MCBJ配合（符合標(biāo)準(zhǔn)為GB10963GB10963）應(yīng)滿足上級(jí)特性 的的下限值（5In上）大于下級(jí)特性的的上限峰值 （21/2 X14In下），即In上3.96In下。 例如：下級(jí)10A白MCB上級(jí)的 6MCBI少要39.6A ,則應(yīng)選用40AM以上的郵MCB在施奈

34、德低壓電器應(yīng)用指南中要求，要滿足上下級(jí)斷路器的全選擇性，上下級(jí)斷路器額定電流之比要大于2.5才可以。 瞬動(dòng)脫扣特性的上下級(jí)斷路器的配合如表2所示。表2瞬動(dòng)脫扣特性的上下級(jí)斷路器的配合表1.2.2 時(shí)間選擇性通過(guò)上級(jí)斷路器較下級(jí)斷路器的延時(shí)動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性（實(shí)際上正因?yàn)樗摹把訒r(shí)”性能，而就使其不動(dòng)作了 ）。對(duì)于A類(lèi)斷路器（MCCB）在過(guò)載區(qū)，可選擇到上下級(jí)脫扣曲線不重 合或不相交。但在瞬動(dòng)區(qū)不能避免交叉或重合。所以，實(shí)現(xiàn)時(shí)間選擇性，上級(jí)必須用瞰斷路器（B類(lèi)斷路器一一具有短路短延時(shí)和短時(shí)耐受電流能力的斷路器）。時(shí)間選擇性配合如圖3所示。圖3上下級(jí)斷路器的時(shí)間選擇性配合1.2.3 能量選擇性這是基

35、于上下級(jí)斷路器都具有限流能力并其脫扭陛能能靈敏反映線路中短路能量的一種選 擇性。當(dāng)兩個(gè)斷路器檢測(cè)到大電流時(shí)，下級(jí)斷路器限流非?？?，其限制的能量不足以使上級(jí)斷路器脫扣。上下級(jí)斷路器的能量曲線如圖4所示，當(dāng)下級(jí)的能量曲線位于上級(jí)的下方時(shí)，就能實(shí)現(xiàn)能量選擇性。圖4斷路器的能量曲線1.2.4 邏輯選擇性 (區(qū)域選擇性聯(lián)鎖 )是基于上下級(jí)斷路器都具備某些智能化功能和通信功能，可以實(shí)現(xiàn)邏輯選擇性。圖 5為邏輯選擇性的工作示意圖。圖 5 邏輯選擇性的工作示意通過(guò)區(qū)域選擇性聯(lián)鎖(ZSI)的工作程序?yàn)椋合录?jí)斷路器可僉測(cè)到故障并向上級(jí)斷路器成送不脫扣信號(hào)；上級(jí)斷路器A接收到B的信號(hào)，保持不脫扣；B斷路器切除故障區(qū)

36、的電源； A斷路器保持閉合，或在設(shè)定時(shí)間內(nèi)剛不脫扣時(shí)，A才脫扣。2.1 限流在斷路器中的作用(1) 降低短路電流對(duì)線路、設(shè)備及斷路器本身的危害。這種危害體現(xiàn)在3方面： 熱效應(yīng)：對(duì)絕緣的破壞，加速絕緣材料老化；電動(dòng)力效應(yīng)：使設(shè)備或其零部件變形、損壞； 電磁效應(yīng)： 電流驟變時(shí)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)對(duì)周?chē)碾姶鸥蓴_， 尤其對(duì)電子設(shè)備造成影響。 圖 6 為限流效果示意圖。由于限流作用，降低了短路電流在熱、力、磁等方面的破壞或影響。(2) 提高了斷路器的短路分?jǐn)嗄芰Α嗦菲飨蘖?，不僅保護(hù)了本身，而且使斷路器能使用在有更高預(yù)期短路電流的電路中。圖 6 限流效果示意圖2.2 限流在選擇性保護(hù)中的作用(1) 可降低對(duì)上

37、級(jí)斷路器分?jǐn)嗄芰Φ囊蟆?2) 由于下級(jí)的限流，保證了上級(jí)不跳閘，保證選擇性保護(hù)的實(shí)現(xiàn)。(3) 上級(jí)斷路器的限流，構(gòu)成級(jí)聯(lián)保護(hù)技術(shù)。(4) 級(jí)聯(lián)保護(hù)技術(shù)。級(jí)聯(lián)技術(shù)是利用“聯(lián)”接成上下“級(jí)”關(guān)系的兩個(gè)斷路器的限流特性可以“提升”上下級(jí)斷路器的分?jǐn)嗄芰?，也為選擇性保護(hù)的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)支持。 當(dāng)出現(xiàn)短路電流時(shí)，級(jí)聯(lián) 保護(hù)的過(guò)程可分解為： 下級(jí)斷路器的觸點(diǎn)開(kāi)始打開(kāi)； 上級(jí)斷路器觸點(diǎn)由于( 下級(jí)的 ) 限流而微微斥開(kāi)， 又進(jìn)一步降低了短路電流； 下級(jí)斷路器在降低了的短路電流下成功分?jǐn)啵?上級(jí)斷路器的 觸點(diǎn) ( 因電流被分?jǐn)?，電?dòng)力消失) 再次閉合。歸納起來(lái)，實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)保護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)是利用斷路器的限流能力；上

38、級(jí)斷路器微微斥開(kāi)而產(chǎn)生的電弧，對(duì)短路電流相當(dāng)于一附加阻抗，從而限制了短路電流，因而可降低對(duì)下級(jí)斷路器分?jǐn)嗄芰Φ囊?，亦即允許使用分?jǐn)嗄芰Φ陀陬A(yù)期短路電流的下級(jí)斷路器。既保護(hù) 可靠，又降低成本。2.3 限流的實(shí)現(xiàn)2.3.1 電動(dòng)力限流這是最常用的限流方法。設(shè)計(jì)斷路器中電流的u形路徑、適當(dāng)?shù)挠|頭臂長(zhǎng)，使短路電流未達(dá)到預(yù)期峰值時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)力已能克服觸頭彈簧反力，而將動(dòng)觸頭斥開(kāi)。電動(dòng)力為Foo2I 2L/H式中I為電流；L為U臂長(zhǎng)；H為兩臂間距離。須注意的是，電動(dòng)力是“雙刃劍”，設(shè)計(jì)不良，會(huì)造成觸頭接觸不良或損壞結(jié)構(gòu)件。2.3.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)限流從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)當(dāng)一定過(guò)載時(shí)， 使動(dòng)觸頭強(qiáng)行斷開(kāi)的結(jié)構(gòu)，

39、 在觸動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)的同時(shí)， 也在 拉動(dòng)動(dòng)觸頭加速脫扣。2.3.3 滅弧限流設(shè)計(jì)斷路器有良好的滅弧能力是有效的限流方法。 分?jǐn)啻箅娏鲿r(shí)， 應(yīng)使觸頭問(wèn)盡早形成電弧電壓，且能盡快地滅弧，也就實(shí)現(xiàn)了限流。燃弧時(shí)的等效電路如圖7所示。圖 7 燃弧時(shí)的等效電路按此等效電路，方程為第 9 頁(yè)E=I hR+Uh+Ldl hdt （1）式中：E為電源電壓；Ih為電弧電流；U為電弧電壓；L為線路電感；R為線路電阻。由于LR,則式（1）簡(jiǎn)化成 dI h dt=（E-U h）/L可知：當(dāng)Uh<E時(shí)，dI h/dt>0,電弧在增強(qiáng)。當(dāng)U>EM, dIh/dt<0,電弧減弱。所以，欲使電弧熄滅， 就

40、要盡快提高電弧電壓。 采取提高動(dòng)觸頭分閘速度、 加引弧片、 磁吹、 氣吹、 加產(chǎn)氣片、加隔弧柵片、用雙斷點(diǎn)、以至利用電弧產(chǎn)生的高溫氣體膨脹壓力加速觸頭運(yùn)動(dòng)等技術(shù), 都是為此目的的措施。在限流方面, 我公司規(guī)定變壓器二次斷路器只作為負(fù)荷開(kāi)關(guān)使用 , 不設(shè)保護(hù) , 這樣在選擇斷路器時(shí)就不能考慮上級(jí)斷路器的級(jí)聯(lián)和限流作用。這就產(chǎn)生了幾個(gè)問(wèn)題 , 就是沒(méi)有了上級(jí)斷路器的限流作用 , 各配出斷路器必須按Ics 或 Icw （帶延時(shí)保護(hù)的）滿足安裝地點(diǎn)預(yù)期短路電流考慮； 各配出斷路器保護(hù)整定必須與變壓器一次過(guò)流保護(hù)配合； 如果把變壓器二次斷路器只作為負(fù)荷開(kāi)關(guān)使用 , 還不如直接選擇同規(guī)格的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，省去了

41、保護(hù)部分可省下不少投資。 另外在選擇電動(dòng)機(jī)斷路器時(shí)還應(yīng)考慮是兩元件還是三元件， 我們廠一般都是三元件方式。兩元件方式, 斷路器即作為過(guò)載保護(hù)又作為短路保護(hù), 應(yīng)選擇至少兩段保護(hù)式才能滿足要求,而三元件方式, 因?yàn)橛袩崂^電器作過(guò)載保護(hù), 故可選用只有速斷保護(hù)的斷路器。 但我傾向于三元件也選擇兩段以上保護(hù)的斷路器, 特別是對(duì)于較大電機(jī)最好選擇帶可調(diào)短延時(shí)斷路保護(hù)的斷路器, 這樣在與上級(jí)保護(hù)配合時(shí)比較容易些。在過(guò)去設(shè)計(jì)和使用中， 短路保護(hù)采用瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的居多， 這就存在幾個(gè)不利因素：第一，與下級(jí)斷路器的配合，只有電流選擇性，沒(méi)有時(shí)間選擇性，因此上下級(jí)斷路器配合動(dòng)作的選擇性相對(duì)較差；第二，對(duì)于大

42、電動(dòng)機(jī)， 啟動(dòng)電流瞬時(shí)峰值很大， 為了保證電動(dòng)機(jī)的可靠啟動(dòng)，必須將斷路器速斷保護(hù)定值調(diào)的很大，如設(shè)計(jì)規(guī)范中要求的22.5倍啟動(dòng)電流，這樣就使本級(jí)保護(hù)與上級(jí)保護(hù)很難配合； 第三， 低壓側(cè)出線斷路器一般選用塑殼斷路器， 不同 品牌的塑殼斷路器其熱磁脫扣器的瞬時(shí)整定倍數(shù)，有的可調(diào)（如AB改施耐德的STR53UE）,有的不可調(diào) （如施耐德中的STR22SE STR22GE STR23SE）， 電子脫扣器的瞬時(shí)（或短延時(shí) ） 整定倍數(shù)也是如此。如果整定倍數(shù)不可調(diào) , 對(duì)整定校驗(yàn)單相短路電流的可靠性不利。下面來(lái)分析單相短路電流與斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流的關(guān)系：根據(jù) GB 50054-1995 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范第4 2 3條有Idd1 > 1.3Idzj式中 Idd1 為線路末端單相短路電流,A ；Idzj 為出線斷路器瞬時(shí)（或短延時(shí) ）過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流,A。Idzj=KqIr式中 Kq 為出線斷路器瞬時(shí)（ 或短延時(shí) ） 脫扣器整定倍數(shù)；Ir 為出線斷路器長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流整定電流。當(dāng)瞬動(dòng)倍數(shù)越大,Idzj 越大 , 要求線路末端單相短路電流就越大式中X2p為出線回路的相保電抗，Rp為出線回路的相保電阻。如果出線回路線路較長(zhǎng) , 且電纜截面較小 , 則 Idd1 較小 , 當(dāng)發(fā)生單相短路時(shí), 因不滿足Idd1 >1.3Idzj出線斷路器拒動(dòng)，就起不到保護(hù)作