低压断路器的选用

低压断路器的选用（精选9篇）

低压断路器的选用 第1篇

低压断路器是配电系统中主要的保护电器之一,也是功能最完善的保护电器,其主要作用是作为短路、过载、接地故障、失压以及欠电压保护。根据不同需要,低压断路器可配备不同的继电器或脱扣器。脱扣器是低压断路器总体的一个组成部分,而继电器,则通过与低压断路器操作机构相连的欠电压脱扣器、分励脱器来控制低压断路器。低压断路器一般由脱扣器来完成其保护功能。

1根据低压断路器的额定电流≥负荷的计算电流选择低压断路器

1.1 负荷的计算电流(需要系数法)

1.1.1 设备组设备容量

采用需要系数法时,首先应将用电设备按类型分组,同一类型的用电设备归为一组,并算出该组用电设备的设备容量Pe。对于长期工作制的用电负荷(如空调机组等),其设备容量就是设备铭牌上所标注的额定功率。对于断续周期制的用电设备,其设备容量必须按规定的负荷持续率ε进行换算。如:电焊机组(换算为ε=100%)。

undefined

式中 PN设备组铭牌设备容量(kW);

Pe设备组设备容量(kW);

ε设备组的负荷持续率;

εN与设备组铭牌设备容量对应的负荷持续率。

1.1.2 用电设备组的计算负荷

根据用电设备组的设备容量Pe,可知设备的计算负荷:

有功计算负荷:Pc=KxPe (1)

无功计算负荷:Qc=Pctgϑ

视在计算负荷:undefined或undefined

计算电流:undefined

式中 Kx设备组的需要系数;

Pe设备组设备容量(kW);

ϑ用电设备功率因数角;

U线电压(V);

Ic计算电流(A)。

上述公式适用计算三相用电设备组的计算负荷,其中公式(2)计算电流的确定尤为重要,因为计算电流是选择低压断路器和导线截面积的重要依据。对于单相用电设备,可分为两种情况:

(1)相负荷。相负荷的额定工作电压为相电压,正常运行时,相负荷接在火线和中性线之间,民用建筑中的大多数单相用电设备和家用电器都属于相负荷。在供配电设计中,应将相负荷尽量均匀地分配到三相之中,按照最大的单相设备乘以3,求得等效的三相设备容量,然后按上述公式求得计算电流(线电流)。

Pe=3Pmφ

式中 Pmφ最大负荷相的单相设备容量。

(2)线间负荷。线间负荷是指额定工作电压为线电压的单相用电负荷,正常工作时,线间负荷换算为等效的相负荷,再按照相负荷求得计算电流。

undefined

式中 Pφ接于线电压的单相设备容量。

1.1.3 配电干线或变电所的计算负荷

用电设备按类型分组后的多个用电设备组均连接在配电干线或变电所的低压母线上,考虑到各个用电设备组并不同时都以最大负荷运行,配电干线或变电所的计算负荷应等于各个用电设备组的计算负荷求和以后,再乘以一个同时系数,即配电干线或变电所低压母线上的计算负荷为:

有功计算负荷:P∑P=K∑P∑Pc

无功计算负荷:Q∑q=K∑q∑Qc (3)

视在计算负荷:undefined

计算电流:undefined

式中 K∑P,K∑q有功功率和无功功率的同时系数,一般取为0.8～0.9和0.93～0.97;

∑Pc各用电设备组有功计算负荷之和(kW);

∑QC各用电设备组无功计算负荷之和(kvar);

U用电设备额定线电压(V)。

应该注意,因为各用电设备组类型不同,其功率因数也不尽相同。所以,一般情况下,总的视在计算负荷不能按S∑C=P∑P/cosϑ来计算,总的视在计算负荷或计算电流也不能取为各组用电设备的现在计算负荷之和或计算电流之和。

1.1.4 需要系数的选取

需要系数是在一定的条件下,根据统计方法得出的,它与用电设备的工作性质、设备效率、设备数量、线路效率以及生产组织和工艺设计等诸多因素有关。将这些因素综合为一个用于计算的系数,即需要系数,有时也称为需用系数。显然,对于不同的用电设备组,用电负荷的需要系数也不相同。一般而言,在实际工程中当用电设备组内的设备数量较多时,需要系数应取较小值;反之,则应取较大值。设备使用率较高时,需要系数应取较大值;反之,则应取较小值。

1.2 低压断路器的壳架等级额定电流和脱扣器额定电流定义

在国标《低压开关设备和控制设备 低压断路器》GB 14048.2-2008中对低压断路器的额定电流作出如下定义:低压断路器的额定电流1n:是指脱扣器能长期通过的电流,也就是脱扣器额定电流。对带可调式脱扣器的低压断路器则为脱扣器可长期通过的最大电流。低压断路器壳架等级额定电流lnm:用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。

工程设计中,电气设计人员选择低压断路器时,选择低压断路器的额定电流通常是指低压断路器壳架等级额定电流而不是脱扣器额定电流。例如当我们选择一只S2S-160/R80,3PF,2CO 型低压断路器时,通常我们简单地说其额定电流为160A,脱扣器的额定电流为80A。多数低压断路器供应商所提供的产品资料中,也一般不提“低压断路器壳架等级额定电流”这一复杂的说法,而只给出“低压断路器额定电流”这一参数,其实就是“低压断路器额定电流”作为“低压断路器壳架等级额定电流”的一种简称,似乎较为合适。也许标准中对额定电流的定义与平时使用的不一致是导致混乱的原因之一。

“低压断路器壳架等级额定电流”是标明低压断路器的框架通流能力的参数,主要由主触头的通流能力决定,它也决定了所能安装的脱扣器的最大额定电流值。在选择低压断路器时,此参数是不可缺少的。

1.3 过电流脱扣器的电流参数

低压断路器的脱扣器型式有过电流脱扣器、欠电压脱扣器、分励脱扣器等。过电流脱扣器还可分为过载脱扣器和短路(电磁)脱扣器,并有长延时、短延时、瞬时之分。过电流脱扣器最为常用。过电流脱扣器其动作电流整定值可以是固定的或是可调的,调节时通常利用旋钮或是调节杠杆。电磁式过流脱扣器既可以是固定的,也可以是可调的,而电子式过流脱扣器通常总是可调的。过电流脱扣器按安装方式又可分为固定安装式或模块化安装式。固定安装式脱扣器和低压断路器壳体加工为一体,一旦出厂,其脱扣器额定电流不可调节;而模块化安装式脱扣作为低压断路器的一个安装模块,可随时调换,灵活性很强。标明过电流脱扣器的电流有以下几个参数:

(1)脱扣器额定电流1n,指脱扣器能长期通过的最大电流。

(2)长延时过载脱扣器动作电流整定值Ir,固定式脱扣器其1r=In,可调式脱扣器其Ir为脱扣器额定电流1n的倍数,如1r=0.4～11n。

(3)短延时电磁脱扣器动作电流整定值Im,为过载脱扣器动作电流整定值Ir的倍数,倍数固定或可调,如Im=2～10Ir。对不可调式可在其中选择一适当的整定值。

(4)瞬时电磁脱扣器动作电流额定值Im′,为脱扣器额定电流In的倍数,倍数固定或可调,如Im′=1.5～11In。对不可调式可在其中选择一适当的整定值。

1.4 低压断路器的选用原则之一

低压断路器的额定电流≥负荷的计算电流。

2根据低压断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力选择低压断路器

2.1 低压断路器的极限短路分断能力和运行短路分断能力参数定义

低压断路器一般具有两个反映低压断路器短路分断能力的参数,即低压断路器的极限短路分断能力和运行短路分断能力。在GB 14048.2-2008中对低压断路器极限短路分断能力和运行短路分断能力作了如下的定义:

(1)低压断路器的额定极限短路分断能力(Icu):按规定的试验程序所规定的条件,不包括低压断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。

(2)低压断路器的额定运行短路分断能力(Ics):按规定的试验程序所规定的条件,包括低压断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。运行短路分断能力的试验条件极为苛刻(一次分断、二次通断),由于试后它还要继续承载额定电流(其次数为寿命数的5%),因此它不仅要验证脱扣特性、工频耐压,还要验证温升。国家标准GB 14048.2-2008中规定Ics可以是极限短路分断能力Icu数值的25%、50%、75%和100%(B类低压断路器为50%、75%和 100%,B类无25%是鉴于它多数是用于主干线保护之故)。

2.2 低压断路器的极限短路分断能力和运行短路分断能力试验程序

(1)极限短路分断能力Icu的试验程序为O-T-CO。其具体试验是:把线路的电流调整到预期的短路电流值(例如380V,30kA),而试验按钮未合,被试低压断路器处于合闸位置,按下试验按钮,低压断路器通过30kA短路电流,低压断路器立即开断(OPEN简称O)并熄灭电弧,低压断路器应完好,且能再合闸。T为间歇时间(休息时间),一般为 3 min,此时线路处于热备状态,低压断路器再进行一次接通(CLOSE简称C)和紧接着的开断(O)(接通试验是考核低压断路器在峰值电流下的电动和热稳定性和动、静触头因弹跳的磨损),此程序即为CO。低压断路器能完全分断,熄灭电弧,并无超出规定的损伤,就认定它的极限分断能力试验成功。

(2)低压断路器的运行短路分断能力(Icu)的试验程序为O-T-CO-T-CO,它比Icu的试验程序多了一次CO。经过试验,低压断路器能完全分断、熄灭电弧,并无超出规定的损伤,就认定它的额定进行短路分断能力试验通过。 Icu和Ics短路分断试验后,还要进行耐压、保护特性复校等试验。由于运行短路分断后,还要承载额定电流,所以Ics短路试验后还需增加一项温升的复测试验。 Icu和Ics短路或实际考核的条件不同,后者比前者更严格、更困难,因此GB 14048.2-2008中确定Icu有四个或三个值,分别是25%、50%、75%和100%Icu(对A类低压断路器即塑壳式)或50%、75%、100%Icu(对B类低压断路器,即万能式或框架式)。低压断路器的制造厂所确定的Ics值,凡符合上述标准规定的Icu百分值都是有效的、合格的产品。

应提到的是,所有低压断路器的短路分断能力(无论是Icu还是Ics)都是周期分量有效值。在短路试验中的“CO”的C(close接通)的电流是峰值电流Ich。在试验站进行短路分断试验时,电压、短路电流(有效值)和功率因数(cosϑ)已调整好,它的接通电流也就被确定了。接通电流试验(“C”试验),是以峰值电流来考核触头和其他导电体承受的电动斥力和热稳定性的能力,有什么样的有效值电流(分断电流),在其相应的功率因数下,便有什么样的峰值电流,使用者毋须去考虑峰值电流这个参数。为帮助使用者了解,现将峰值电流与周期分量有效值电流列于表1。

峰值电流(冲击电流)为:

undefined

式中 Ich峰值电流(冲击电流)(kA);

Ic周期分量有效值(kA);

Kch峰值系数。

2.3 低压断路器的选用原则之二

上文提到的选择低压断路器的一个重要原则是低压断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流,这个低压断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力。

3结语

低压断路器是配电系统中主要的保护电器之一,在配电系统中的作用举足轻重,所以我们广大电气设计人员在选用低压断路器时一定要把握好两个原则:①低压断路器的额定电流≥负荷的计算电流;②低压断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。

参考文献

[1]工业与民用配电设计手册(第三版)[M].北京:中国电力出版社.

[2]GB50052-2009,供配电系统设计规范[S].

[3]工厂常用电气设备手册[M].北京:.中国电力出版社.

低压断路器背后击穿现象分析 第2篇

1引言

低压断路器是低压配电系统中应用最为普遍的电器产品之一。为了获得较高的电弧电压，断路器灭弧室的栅片排列紧密。这样，电弧在进入灭弧室时所受的阻力较大，在栅片入口处停滞的时间也较长。近年来对低压断路器的研究表明，电弧在栅片入口处多次出现在栅片内与栅片外，导致电弧电压的反复跌落，这就是背后击穿现象。它降低断路器的开断性能，使燃弧时间增长。1988年日本名古屋大学YoshiyukiIkuma等人首次用快速摄像机观察到这种电弧背后击穿现象。他们还采用微波穿透技术发现在低压断路器开断过程中，电弧电压发生突降前，触头间隙都出现温度的上升，这是由于电弧的热气流经过灭弧室的后壁的反射进入相应区域的结果。游离气体的进入和温度的上升，使相应区域的临界电场强度降低，这是造成背后击穿的原因之一。法国的C.Fievet等人也发现，在电弧经过的区域温度还较高，存在有剩余电流，会以热击穿的形式导致背后击穿［1］。德国的ManfredLindmayer教授初步提出了一种基于热击穿的背后击穿模型［2］。图1为背后击穿的典型波形。

通过对背后击穿的分析，依据热击穿的原理，建立了以磁流体动力学为基础的电弧动态模型，对背后击穿现象进行了机理模拟研究。采用先进的高速光学测试设备及多通道示波器，对低压断路器模型作了大量的实验，发现电磁场对低压断路器中的背后击穿现象有抑制作用。通过改变灭弧室前的跑弧区的结构，形成不同气体流动状况。实验证明，合理的气体流动状况有助于电弧快速进入灭弧室，使电弧电压迅速上升，对背后击穿有抑制甚至消除作用，改善了限流器的开断特性。据此提出了一种新型可消除背后击穿现象的灭弧室结构。

2背后击穿现象机理的研究分析

近年来，人们通过现代测试技术发现了低压断路器开断中电弧运动的不稳定性，在熄弧过程中电弧在灭弧室内外多次转移，导致电弧电压跌落，即背后击穿现象。重燃后的电弧多次进入灭弧室，直到熄弧。大量实验都发现低压断路器开断过程中，在背后击穿现象发生前，在栅片灭弧室外都出现温度的上升。这是由于电弧的热气流经过灭弧室后壁的反射产生回流，相应区域的电导增大，临界场强减小，易于造成背后击穿的发生。

法国的C.Fievet等人发现［1］，当电弧进入灭弧室后，由于多个短弧的近极压降，以及栅片外热气体电导较大，内外电流在断路器灭弧室内外重新分配。通过用Rogowski线圈对电流的测量，发现当电弧已经离开起弧处几个毫秒之后，电弧初始区域仍然有几安培的电

流。

由此，说明背后击穿现象与灭弧室外气体温度、临界电场强度及导电情况等有关。德国的ManfredLindmayer教授初步提出了一种基于热击穿的背后击穿模型［2］。

我们在这个模型的基础上进行深入研究，依据热击穿的原理，建立了以磁流体动力学为基础的电弧动态模型。计算结果表明，根据这种电流重新分配原理建立的模型是与实际情况相符合的。尤其当灭弧室外的温度较高，残余电流较大时，容易产生背后击穿。这是与

C.Fievet的实验结果相符合的。在图2中，1.92ms时电弧已经进入灭弧栅片，电弧电压迅速上升，电弧的等效电阻则由于近极压降相对保持一个较高的值，而背后击穿区域电阻则不断下降。随着背后击穿区域的电阻逐渐减少，电流渐渐被此导电通道所分流，使这一区域的温度迅速升高，电阻迅速减小，引起电弧电压突降，产生背后击穿。在2.16ms时电弧已经退出了灭弧栅片。这说明，用热击穿是导致背后击穿产生的一个原因。

3、消除背后击穿现象的措施我们对可能消除背后击穿现象多种因素进行了研究。

3.1外加磁场的影响

磁场可以加快电弧的运动速度，使它快速进入灭弧室，减少在灭弧栅片前的停滞时间。实验中在灭弧室两侧夹两块导磁片，利用流过断路器的电流产生外加吹弧磁场。外加2匝线圈，实验预期电流为2000A时，电弧电压跌落比较严重。当预期电流分别提高为3000A和4000A时，电弧电压跌落次数减少，跌落幅度也降低。外加多匝线圈时，电弧电压上升很快，电压跌落现象仍然存在，但次数减少了。从实验结果看，加大吹弧磁场后，电弧电压跌落次数减少，但背后击穿现象依然存在。

3.2气流场的影响

气流场对断路器背后击穿现象有非常直接的影响。因为不良的气体流通会使热气流回流，同时由于使电弧在灭弧栅片前停滞更长的时间，在灭弧室前部易于形成背后击穿的热区域。根据研究，在栅片的后面加上绝缘隔弧板，这样使灭弧室内的热气流可以顺利的排出，又不

会飞弧。通过实验发现，在这种情况下，背后击穿现象得到极大的限制，基本上消除了电压的跌落。但电弧电压会逐渐降到一个比较低的值，降低了开断性能。因此，还需要采取其他的措施。灭弧室后部完全开放的开断特性如图3所示。

为此，我们直接在灭弧室栅片间插入产气绝缘材料，同时在灭弧室后部加上隔弧板，如图4中所示。在电弧的高温作用下，发出大量的绝缘物蒸气，这样由于限制了电弧弧根的扩张，并借助绝缘物产生的蒸气，使电弧弧根周围压力进一步提高，控制了电极发射出的金属蒸气的喷流运动方向。此外，绝缘物产生的气体冷却电弧弧柱，使电弧电阻上升，电弧电压提高。

采用这种窄缝灭弧室，即栅片与隔弧板相配合的混合式灭弧室。经多次实验获得的限流断路器开断电弧电压电流波形图，以及用二维光纤阵列电弧测试系统所观察到的电弧运动图象都明显看出，这种结构完全抑制了背后击穿的发生，并且一旦电弧进入栅片灭弧室，则电弧电压始终保持一个较高的值，燃弧时间以及允通能量都是最小的。新型的混合式灭弧系统的开断特性如图5所示。

我们还将这种新型的灭弧系统与原有的几种灭弧系统进行对比。经多次实验，得出表2所示的对比结果。、结论

论低压配电线路中SPD的选用 第3篇

1.1雷电防护区

将需要进行雷电防护的空间划分为不同的雷电防护区，是为了规定各部分空间不同的雷电电磁脉冲的严重程度和指明各区交界处的等电位连接点的位置；而在不同的防雷区界面处选择和安装的SPD的参数值也有很大的差异。因此，设计人员在选用SPD时，首先应搞清楚SPD的安装部位所处的防雷区界面。

雷电防护区的划分是根据需要保护和控制雷电电磁脉冲环境的建筑物，从外部到内部划分为不同雷电防护区（LPZ）：

（1）直击雷非防护区（LPZOA）：电磁场没有衰减，各类物体都可能遭到直接雷击，属完全暴露的不设防区。

（2）直击雷防护区（LPZOB）：电磁场没有衰减，各类物体很少遭受直接雷击，属充分暴露的直击雷防护区。

（3）第一防护区（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流经各类导体的雷电流比直击雷防护区（LPZOB）区减小，电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可能遭受直接雷击。

（4）第二防护区（LPZ2）：进一步减小所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。

（5）后续防护区（LPZn）：需要进一步减小雷电电磁脉冲，以保护敏感度水平高的设备的后续防护区。

需要提醒的一点是：直击雷非防护区（LPZOA）与直击雷防护区（LPZOB）之间是没有界面的。

1.2雷电防护等级

由于不同的建筑物，其所处的气象环境、地质地理环境不同、建筑物的重要性和使用性质不同、建筑物的结构特点和电子信息系统的设备的重要性及其抗干扰能力不同，因此对不同建筑物的电子信息系统对雷电电磁脉冲的防护要求也不同，为此有必要进行分级，以便确定其不同的防护要求。

建筑物电子信息系统的雷电防护等级按防雷装置的拦截效率分为A、B、C、D四个等级。

雷电防护等级的划分方法有两种：

（1）按建筑物电子信息系统所处环境进行雷击风险评估，确定雷电防护等级。

（2）按建筑物电子信息系统的重要性和使用性质确定雷电防护等级。

2.SPD的主要技术参数

这里主要介绍几个与工程的施工图设计关系比较密切的主要参数及其定义：

2.1冲击电流（Iimp）

由电流幅值Ipeak、电荷Q和单位能量W/R三个参数所限定。

Q（As）=0.5Ipeak（KA），W/R（KJ）=0.25[Ipeak（KA）]2

这是用于Ⅰ级试验的SPD分类试验。其试验应根据动作负载试验的程序进行。只要产生的电流波能满足上述公式就可以。目前10/350μs波形符合这个要求。

一般在开关型SPD的产品标识中均注明其Iimp值，单位是KA，波形为10/350μs。

2.2标称放电电流（In）

流过SPD具有8/20μs波形的电流峰值，用于Ⅱ级试验的SPD分级以及Ⅰ级、Ⅱ级试验的SPD的预处理试验。

电源试品在做8/20μs波形冲击时，记录的残压值就是电流峰值为In时的最大峰值电压。这个值也是表征限压型SPD泄流的能力，残压值表征限压型SPD能保护的电压水平。

目前市场上的限压型SPD一般均在其标识中注明了In值，单位是KA，波形为8/20μs。而相应的防雷国标中对于不同部位应设置的SPD的In值也作了比较明确的规定。

2.3Ⅱ级试验的最大放电电流（Imax）

流过SPD，具有8/20μs波形电流的峰值，其值按Ⅱ级动作负载试验的程序进行。Imax>In。

目前市场上的SPD的Imax通常是In的2-3倍，也有不到2倍的，一般由厂家定。

2.4最大持续工作电压（Uc）

允许持久地施加在SPD上的最大交流电压有效值或直流电压。其值等于额定电压。也称“最大持续运行电压”或“持续耐压”等。

这个电压也是表征实际使用时SPD在承受这个电压时不会有漏流产生。一般我们使用的工频交流电有效值相对地是220V，相与相最大峰值电压大约是380V，那么我们可选择Uc =385V的阀片，这样就不会产生漏流了。

2.5电压保护水平（Up）

表征一个SPD限制其两端电压的特性参数，该电压值大于冲击电压限制的实测值，由生产厂商确定。

一般在SPD的产品标识中均有注明，单位是KV。通常可理解为该SPD对于被保护设备所能提供的保护能力。

注意一点：严格意义上来讲，Up值应该对应In值，也就是在标称放电电流值的冲击试验时试品的电压保护水平。

2.6限制电压

施加规定波形和幅值的冲击电压时，在SPD接线端子间测得的最大电压峰值。

由于每个试品接受冲击时，送样试品不可能做到一致性，因此会产生各个试品的残压不一致，取得的最大残压值就是限制电压。

2.7残压

放电电流流过SPD时，在其端子间的电压峰值。

2.8插入损耗

在电气系统中：在给定频率下，连接到给定电源系统的SPD的插入损耗定义为，电源线上紧靠SPD接入点之后，在被试SPD接入前后的电压比，结果用dB表示。

在电子系统中：由于在传输系统中插入一个SPD所引起的损耗，它是在SPD插入前传递到后面的系统部分的功率与SPD插入后传递到同一部分的功率之比。插入损耗通常用dB表示。

3.SPD的选用

3.1开关型SPD的适用部位

开关型SPD一般均要求通过Ι级分类试验，其冲击电流（Iimp）波形规定为10/350μs，即模拟直击雷的雷电流波形。这一类SPD适用于LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区的交界处，是指电源电缆从电磁场没有衰减的暴露空间进入到已经初级屏蔽的建筑物内的结合部位，比较典型的就是架空进户的低压电缆的进线处。

3.2限压型SPD的适用部位

根据GB50343-2004第5.4.1（4）的规定，限压型SPD 适用于LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区的交界处，也适用于第一防护区之后的各分区（含LPZ1区）交界处。换言之，在建筑物的低压配电系统的任何部位，均可安装限压型SPD。

3.3架空进户的低压电源线路上SPD的安装

GB50057-94（2000）第3.3.9条规定：平均雷暴日小于30d/a的具有爆炸危险环境的第二类防雷建筑物，可以采用低压架空线直接入户，但应在入户处装设避雷器或设2-3mm的空气间隙，并应与绝缘子铁脚、金具连在一起接到接地装置上；第3.4.9规定：低压架空进出线，应在进出处装设避雷器并与绝缘子铁脚、金具连在一起接到接地装置上。

低压架空线入户处或进出线处是典型的LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区的交界处，应按上述规定安装SPD并将其与绝缘子铁脚、金具（铁横担）连在一起接到接地装置上。选用的SPD以开关型SPD为宜（或选用通过Ι级分类试验的产品）。

3.4埋地进户的低压电源线路上SPD的安装

电缆埋地进户时，其入户处不属于LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区的交界处，因为埋地的电缆既不是完全暴露（LPZ0A区）也不是充分暴露（LPZ0B区）。但也不属于LPZ1区内，因其不在建筑物的初级屏蔽区域内。

3.5埋地进户的10/0.4KV变配电系统低压侧SPD的安装

在城市中，大量的新建建筑物是高压电缆埋地进户，此时的低压侧应限压型SPD。

理由是：高压电缆埋地入户后进变压器，该入户处既不属于LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区的交界处，也不属于LPZ1区内；且，高压电缆进线处一般已安装了避雷器。

而变压器的低压侧，即低压电源的总进线处应属于LPZ1区内。按GB50343-2004第5.4.1（4）规定：“第一防护区之后的各分区（含LPZ1区）交界处应安装限压型浪涌保护器”。

柱上真空断路器的选用 第4篇

近年来，12 kV户外柱上断路器作为分布式的保护设备，大量地应用在10 kV户外配电系统改造中。与国外不同，我国的户外柱上断路器以真空断路器为主，占领了绝大多数的柱上开关市场。用户对柱上真空断路器的功能要求也不仅仅局限在过流或短路保护方面，在计量、配网自动化等方面也提出了更多的要求。

目前国内柱上真空断路器的制造企业较多，相关产品型号多达几十种，产品质量参差不齐。用户在选用柱上真空断路器时，除了要明确产品主要技术参数外，还应关注可能影响产品安全可靠运行的其它因素。为了使用户能更好地选用柱上真空断路器，现从产品的防涌流功能、外带单双侧隔离刀、电压互感器PT安装方式、避雷器安装及低温运行环境等方面作一浅析，探讨选用柱上真空断路器时应注意的几个问题。

1 防涌流功能的分析

防涌流控制器是柱上真空断路器的综合性电流保护装置，接于断路器的二次电流回路，与该断路器的过流脱扣器一起构成一个完整的涌流控制保护系统。控制器保护模式为：涌流延时+过流故障延时+短路故障定时限速断。控制器的功能特点：与控制器配合使用的高压断路器本体电流互感器的二次输出额定电流为5 A;过流保护定值一般为5 A，合闸涌流、过流故障延时时间40～800 ms分段可调，速断定值为(4～6)Ie，速断定时限10～400 ms分段可调。控制器与高压断路器的二次接线原理如图1所示。从柱上真空断路器的一次回路中通电流，经测试出现以下现象：在A、B、C三相短路、A、B或B、C二相短路模式下，断路器电流保护动作正常;而在A、C二相短路模式下，断路器不能跳闸。分析控制器内部电气原理后，发现原设计存在缺陷，防涌流控制器原内部接线示意图如图2所示。

分析图2可知：

(1)在A、B、C三相短路故障模式下，信号互感器B1和B2分别流过A、C相的二次电流，而电源互感器B3流过A、C相二次电流的合成电流(相当于B相的二次电流)。B1、B2为控制器提供分析、判断的电信号，B3为控制器提供内部工作电源，控制器正常工作，断路器能跳闸。

(2)在A、B或B、C二相短路模式下，信号互感器B1流过A相的二次电流，信号互感器B2流过C相的二次电流，而电源互感器B3流过A相或C相的二次电流;控制器正常工作，断路器能跳闸。

(3)在A、C二相短路模式下，信号互感器B1、B2流过大小相等、方向相反的电流;电源互感器B3流过A相、C相二次电流的合成电流为零;因此，B3不能为控制器提供内部工作电源，控制器不能正常工作，断路器不能跳闸。

针对这一现象，取消了图2中的电源互感器B3，改变信号互感器B1和B2的容量，使B1、B2既作为信号互感器，也作为电源互感器;改进了控制器内部电气原理的设计。改进后的防涌流控制器，经测试在任何类型的电流故障情况下，控制器既能获取判断、分析、比较的电流信号，也能取得正常工作所需要的电源，控制器正常工作;避免了目前市场上其它防涌流控制器的动作缺陷。

2 外带单、双侧隔离刀的功能

部分用户在选用柱上真空断路器时，要求外带单侧隔离刀。隔离刀串接在断路器的进线侧，与断路器本体组成一体;隔离刀与断路器间有可靠的防误机械联锁。柱上真空断路器外带隔离刀有两方面的作用：

(1)为断路器提供了可见断口。因为柱上真空断路器分闸后，看不到明显的断开点;断路器的分合闸状态指示，仅依靠操动机构上的分合位置指示器。长期以来，人们已习惯于从开关外部的明显分断点，来判定开关是否处在分闸状态，外带隔离刀可为断路器提供可见断口。

(2)提高产品的绝缘安全性。12 kV真空灭弧室触头开距大多在10 mm左右，这么小的触头开距，一旦灭弧室发生漏气，动静触头间将很难满足绝缘要求。外带隔离刀，提高了产品在分闸状态下的绝缘安全性，减少绝缘事故的发生。

较少用户要求柱上真空断路器双侧带隔离刀，此类要求的断路器一般用作配电线路的联络开关。由于外带隔离刀与断路器联体安装，即使双侧隔离刀均处于分闸状态，也不能满足对断路器进行维护的绝缘空间要求，因此双侧隔离刀的作用与单侧隔离刀相同，仅增加可见断口而已。但增加了一侧隔离刀，会使断路器的结构更加复杂，体积重量增大，制造成本增高。另外，断路器外带的隔离刀组件均暴露在大气中，运行环境恶劣，增加了产品运行的故障源。

按目前国内真空灭弧室的制造水平，一般情况下不需要外带隔离刀;在线路分支或联络处使用的柱上真空断路器，可外带单侧隔离刀，安装在断路器的进线侧，为断路器提供可见断口。外带双侧隔离刀从电气性能上分析是没有必要的，从产品的运行可靠性和制造成本分析是不利的。

3 高压PT内置、外置安装方式的选择

柱上真空断路器为了实现自动重合闸或配电自动化功能，需要配置提供操作电源、获取线路电压信号的电压互感器。通常10 k V电压互感器与柱上断路器一起安装，有外置和内置两种安装方式。对于ZW6、ZW8等三相共箱型产品，配套的10 k V PT可以采取内置或外置安装方式;而对于ZW32、ZW43等三相极柱型产品，高压PT只能采取外置安装方式。PT内置方式通过加高断路器箱体，把电压互感器放置在断路器的下方，一般选用JDZ-10等户内型电压互感器。PT外置方式通过安装支架，把电压互感器固定在断路器本体的侧面，一般选用BJDZ1-10W3等户外型电压互感器。

虽然PT内置和外置安装方式，均能满足柱上真空断路器的使用要求，但在产品的运行可靠性和经济性等方面存在差异。

3.1 产品的运行可靠性

PT内置安装方式，由于PT在真空断路器箱体内部，当高压PT发生烧毁事故时，往往引发真空断路器内部电弧故障，导致整个断路器毁坏，扩大事故范围。另外，三相共箱型柱上真空断路器内置1只JDZ-10电压互感器时，互感器高压侧可以安装PT保护用熔断器;而内置2只JDZ-10电压互感器时，由于受箱体内部空间的限制，互感器高压侧不能安装PT保护用熔断器，因此，产品运行存在较大事故隐患。PT外置安装方式，由于PT在真空断路器箱体外部，即使高压PT发生烧毁事故，对真空断路器也不会造成影响。另外，不论外置1只或2只BJDZ1-10W3电压互感器，互感器高压侧均有PT保护用熔断器，提高产品运行安全性。

从提高产品的运行可靠性方面考虑，与柱上真空断路配套的10 kV电压互感器，建议用户尽可能的选用外置安装方式。

3.2 产品的经济性

为了满足户外恶劣的运行环境的要求，户外高压电压互感器必须采用浇注式全封闭的结构，并且选用耐电弧、耐紫外线、耐老化、寿命长的绝缘材料，因而价格较高。一般而言，BJDZ1-10W3电压互感器的单价比JDZ-10电压互感器高出近3倍。

4 避雷器的安装

近年来，雷击引起柱上真空断路器烧毁的事故时有发生，并呈上升趋势;特别是城乡电网改造后，电网的质量有了大幅度的提高，雷击引起线路短路或单相接地的事故呈明显下降，而柱上真空断路器由于遭雷击而损坏的事故却有增无减。

造成柱上真空断路器频遭雷击的主要原因是断路器没有安装避雷器。随着城乡架空线路的改造，主干线上绝缘子全换为棒式绝缘子，线路的耐压水平大大提高。而对于三相共箱型柱上真空断路器来说，真空灭弧室放在一个金属箱体内，外部为空气复合绝缘。虽然其耐压水平达到了标准规定的要求，但与棒式绝缘子的耐压水平相比较却相差甚远。况且，大部分断路器均安装在主干线上，而主干线一般在主马路边或空旷的田野上，且电杆比分支线高，因而主干线比分支线更易遭雷击，从而使柱上断路器受损。

对于多雷电地区及远离变电站的架空线路，为避免柱上真空断路器遭受雷击受损的最直接的方法就是安装避雷器，避雷器安装在断路器直接与线路相连的一侧。这种安装方式的好处是，当断路器分闸时，断路器与线路连接的一侧，仍处于避雷器保护范围内。

5 低温运行环境对产品性能的影响

柱上真空断路器装于户外架空线路上，运行环境恶劣。我国地域辽阔，南北气候温差较大。在北方地区的冬天，室外气温经常低于-10℃，甚至达到-40℃。虽然真空断路器不会出现六氟化硫断路器在低温状态下气体液化的现象，但过低的环境温度将对真空断路器的机械特性产生影响。按GB 1984高压交流断路器标准的规定，对用在-10℃以下环境条件的户外断路器应进行低温试验，检测低温环境对断路器机械性能的影响。

多次低温试验发现，在-25℃条件下，经低温试验后，真空断路器常用的深沟球轴承由转动灵活变为转动困难;油缓冲器因变压器油凝结，而丧失缓冲作用。在-40℃条件下，经低温试验后，断路器所用的低温2号润滑脂、工业黄油及凡士林产生固化现象，严重影响断路器的机械特性;断路器密封件、缓冲件等橡胶零件，变硬丧失弹性。低温试验表明，在低温环境下没有经过特殊处理的柱上真空断路器，不能保证产品的机械特性。

因此，低温地区使用的柱上真空断路器有别于常规的要求，其操动机构及其它所有活动部位的润滑脂必须采用经低温试验能满足产品机械特性要求的特殊润滑脂，禁止使用低温2号、工业黄油及凡士林，断路器的密封件、缓冲橡皮垫等应采用三元乙丙橡胶等耐低温的材料。另外，深沟球轴承及油缓冲器等器件也需经特殊处理。

6 结语

目前柱上真空断路器市场需求旺盛，但市场准入门槛低，生产厂家较多。为了确保电网的运行安全，提高电网的可靠性，建议用户在选用柱上真空断路器时，应从产品的性能及价格两方面加以考虑，不要单纯以价格作为取向标准。

中低压断路器的合理选型与应用研究 第5篇

【关键词】供配电系统；中低压断路器；电气设备

0.引言

供配电系统在规划设计、选型使用等环节中均涉及到许多电气设备，其中中低压断路器的合理选型与合适应用就显得非常重要。中低压断路器在供配电系统中占有非常重要的地位，是接通和分断正常供电工况下负荷电流和过负荷电流的重要设备，同时也是接通和分断短路电流，跳闸隔离保护的核心设备，是供配电系统安全可靠、节能经济高效稳定运行的重要保障性设备。随着供配电系统的安全性、可靠性、节能经济性等成为供电公司、终端用户关注的重点，如何合理地规划设计和合适选型使用中低压断路器，是从事电气工程工作人员的研究的一个重要课题，具有非常重要的工程实践应用探讨意义。

1.中低压断路器选型使用的主要参考规范标准

中低压断路器作为供配电系统中供配电线路、负载等电气设备运行中起隔离、保护等功能的核心设备，其在优化选型设计过程中必须严格按照相关技术规范标准要求进行，即：对于工业用（或通用工程中），应按照GB14048.2-2008（IEC60947-2-2006）《低压开关设备和控制设备第2部分：断路器》中的相关技术规范要求进行[1]；对于民用建筑和类似工程中使用的断路器，应按照GB10963（IEC60898）《家用及类似场所用过电流保护断路器》中的相关技术规范要求进行；对于设备用断路器，应按照GB17701-2008（IEC60934）《设备用断路器》中的相关技术规范要求进行。

2.中低压断路器合理选型与应用注意事项

2.1按照通用性原则进行中低压断路器的选型与应用

供配电系统中中低压断路器在优化选型设计和应用过程中，应首先从通用性原则进行选型设计，即：①结合GB14048.2-2008（IEC 60947-2-2006）《低压开关设备和控制设备第2部分：断路器》等相关技术规范要求，根据供配电系统中供配电线路中负载的性质、保护等级、故障类别、以及对供配电电路的保护要求，合理确定待选用断路器的类型和型号。②在断路器额定电压（Ue）、额定频率（f）等特征参数选择时应与所在回路中的标称电压、标称频率相匹配。③认真计算供配电系统中供配电回路中负载电流，应在留有相应富裕电流容量基础上选择断路器额定电流，确保其不小于所在回路的负载计算电流。④应根据断路器使用范围合理修正断路器的一些特性参数，如：（1）在GB14048中明确指出断路器出厂时其脱扣值整定时的环境温度特性为：“断路器使用周围空气温度不超过+40℃，且在24h内其环境平均温度值不超过+35℃”。如果在进行断路器优化选型或应用更换过程中，设计师或工程师认为断路器使用环境温度明星高于上述温度时，则需要按照样本中的“温度修正系数”对断路器的温度系数进行修正，以确保其运行的安全可靠性。（2）在GB14048中明确指出断路器安装地点海拔高程不超过2000m，如供配电系统中的变配电中心设备安装地点超出2000m海拔高程时，则设计师或工程师应与制造商相互协调，按照GB14048《工业与民用配电设计手册》等相关技术规范或设计手册指导方法进行修正处理。⑤应进行详细的供配电系统短路电流计算，确保断路器在短路工况下能够满足动稳定、热稳定等技术要求。

2.2断路器上、下级保护配合的优化选择与应用

在供配电系统中低压断路器优化选型设计和技术改造过程中，若上、下级断路器保护搭配得当，则断路器能够根据回路运行工况的变换有选择地准确将故障从回路中切除，确保供配电系统中其他非故障回路继续稳定工作，缩小供电中断范围；反之，不合理的断路器搭配方案，则可能影响供配电系统运行的安全可靠性和节能经济性。

（1）断路器上、下级保护动作为选择性时，应重视断路器电流脱扣器整定值与时间间的匹配。笔者推荐上级断路器其过载长延时和短路短延时的整定电流，宜按照不小于下级断路器整定值的1.3倍进行选配。供配电系统中的第一级断路器（如变压器低压侧进线）笔者推荐采用过载长延时、短路短延时（即按照0～0.5s延时可调保护特性进行选择），不宜设置短路瞬时脱扣器；而对于第二级断路器则笔者推荐宜设置过载长延时、短路短延时、短路瞬时、以及接地故障保护等控制保护功能。对于第一级和第二级间的短路延时配合，应设置一个时间级差时间，确保断路器保护有选择性的动作，推荐不小于0.2s[2]。

（2）如果上、下级断路器类型不一样时，如：当上一级选用选择型断路器，而下一级选用非选择型断路器时，则上一级断路器的短路短延时脱扣器其整定电流，应按照不小于下一级断路器短路瞬时脱扣器整定电流的1.3倍进行保护整定；同时上一级断路器的瞬时脱扣器整定电流，应按照大于下一级断路器出线端单相短路电流的1.2倍进行保护整定。

（3）如果上、下级均采用非选择型断路器时，应在短路保护整定过程中，应加大上、下级断路器的脱扣器整定电流值的保护级差。推荐上一级断路器长延时脱扣器整定电流应按照不小于下一级断路器长延时脱扣器整定电流的2倍进行整定；上一级断路器的瞬时脱扣器整定电流应按照不小于下一级断路器瞬时脱扣器整定电流的1.4倍进行。对于供配电系统而言，笔者推荐第一级保护电路（即变压器低压侧主断路器）应配置过载长延时、短路短延时（0.4s）保护特性，合理选择主断路器的脱扣器额定电流。

3.结束语

中低压断路器作为供配电系统中的主要供配电、控制保护电气设备，其优化选型设计和技术升级改造是系统具有较高安全可靠性和节能经济性的关键。合理的进行断路器的类型选择和保护配合，才能达到对供配电系统调控的安全、可靠、合理动作保护。 [科]

【参考文献】

[1]聂玉安.建筑电气中低压断路器选型若干问题的探讨[J].电气应用，2009，28（ 15）：6-10.

低压断路器的选型与应用 第6篇

1 根据配电线路选择断路器

配电线路是常见且使用最为广泛的负载,对配电断路器而言,它分为A类和B类,其中:A类为非选择型,B类为选择型。非选择型是指断路器具有过载长延时、短路瞬时的两段保护特性;选择型是指断路器具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时的三段保护特性。其配电线路系统分为放射式、树干式、放射与树干相结合的混合式以及链式配电方式。一般树干式或混合式配电方式,因系统的干线较长,对线路保护要求也较高,往往需要采用有选择型保护电器满足其保护需求。而系统末端线路作为直接连接用电设备,在短路或接地故障发生时,需求尽快甚至瞬间切断电路,通常采用非选择型保护器即可。

配电线路各级保护器常用且较合理方案如下:

在配电线路保护中,首端通常采用选择型断路器,末端采用非选择性断路器,中间选择熔断器的方案进行保护。配电线路系统保护配合方案的确定从变压器低压侧开始,如果放射式配电母干线容量大于300 A以上时,其低压侧总开关、主干线开关宜采用选择型断路器;如干线供电范围不大,其负载电流较小(小于300 A)时,也可以选择熔断器;如果在变电所低压配电盘直接给单台用电设备配电,可以选择非选择型断路器,以保障干线首端可靠切断故障。

配电干线第二级保护器通常采用熔断器进行保护。如果此段干线供电范围较大,负载较重要,且负载电流较大(大于400 A)时,可用选择型断路器给予保护。配电线路末端上一级保护电器一般也选择使用熔断器。如果所供电的用电设备不多,因突然断电影响不大时,也可以使用非选择型断路器。熔断器因有可选择性好、限流特性强、分断能力高、分断时间短(熔断器分断时间微秒级;断路器分断时间毫秒级)、相对尺寸小、价格便宜等特点,为保证选择性动作,多级配电线路的中间级最好选用熔断器。

末端电路即直接接至用电设备的线路保护电路,通常使用非选择型断路器完成保护功能。如果在必要时,也可以采用熔断器。

1.1 断路器选型确定其电流参数

在断路器选型确定其电流参数时,应选择Icu(额定极限短路分断能力)或Ics(额定运行短路分断能力),这在其使用手册中没有明确规定。断路器的额定短路通断能力等于或大于线路中可能出现的最大短路电流,一般按有效值计算。但是以额定极限短路分断能力还是额定运行短路分断能力则没有特别说明。如从可靠性和可行性方面考虑低压进线断路器,可以采用运行分断能力指标选择断路器以提高其可靠性,这是因为在断路器通过短路电流后,还可以保证断路器承受它的额定电流,减少断路器出故障的可能性,从而可以提高断路器运行可靠性;在可行性方面,新型断路器(第四代)与原断路器相比较,额定运行短路分断能力等于额定极限短路分断能力,即Icu=Ics,可以满足短路电流的要求;从配套经济性角度出发,选择极限分断能力可以降低其保护投入成本,与选择运行分断能力相比较,可以选择较低的框架等级断路器满足其保护作用。

1.2 断路器级间配合电流整定及延时确定

在配电系统线路中,选择断路器应注重考虑断路器级间配合,这主要涉及断路器整定电流及延时脱扣时间的确定。目前断路器发展迅速,具有三段保护的断路器已经在市场得到广泛使用。而新型第四代智能框架式断路器的脱扣器为电子脱扣器,均有四段过电流保护功能:即过载长延时保护、短路短时延时保护、短路瞬时保护、接地保护。且可以做到Icu=Ics=Icw(额定短时耐受电流),最高可达135 k A/400 V。根据保护需要断路器可以很方便设定二段保护(长延时+瞬时)、三段保护(长延时+短延时+瞬时)、四段保护(长延时+短延时+瞬时+接地故障或漏电保护功能)。框架式断路器有多种自动检测功能,有些还具有电力质量及能量监测作用,这为配电系统做到选择性提供了很好的先决条件。

通常为方便上下级之间的协调配合,一般情况下,配电系统第一级保护电路(变压器低压侧断路器)应具备过载长延时、短路短延时(0.4s)保护特性。考虑变压器容量以及低压侧额定电流,选择相应断路器。变压器低压进线侧断路器选择如表1所示。

从表1可以看出脱扣器额定电流的选用是按1.4倍(变压器低压侧额定电流的1.4倍)考虑,这主要考虑断路器负荷率在70%情况下的保护。

配电变压器低压侧主保护断路器的选择如下:

(1)长延时过电流脱扣器整定电流I=KIeb,K为可靠性系数,在考虑整定误差因素通常取1.1;Ieb为变压器低压侧额定电流。脱扣器整定电流值(0.4~1.0)In配电变压器低压侧主保护长延时过电流脱扣器整定电流应接近或宜等于变压器低压侧额定电流值。

(2)短路短延时过电流脱扣器整定电流I=m KIeb,m为过电流倍数,取3~5;K为可靠性系数,取1.3。

(3)短延时过电流脱扣器整定电流应大于或等于配电出线回路中断路器瞬时过电流的1.3倍。时限可取0.4 s。

(4)瞬时过电流脱扣器整定电流I大于1.2Id,Id为出线端单项短路电流。

为保证变压器的主保护与出线回路的选择性配合,通常情况下变压器低压侧进线断路器不宜设瞬时过电流保护。另外在使用框架式断路器时,对区域选择性联锁功能(短路故障联锁、接地故障联锁)应该充分使用,保证下级发生故障不会影响上一级的动作,从而降低因动作跳闸扩大停电范围。一般用户在选择使用时,根据现场需求对分段保护电流值另行合理整定(厂家出厂已经设定默认值),以便更好满足其保护要求。同时定期对其进线模拟脱扣实验,以确保保护功能是否有效。

第二级(低压侧配出回路)应具备过载短延时和短路瞬时动作以及接地故障保护功能;低压母联断路器可以采用长延时和短延时二段保护,母联断路器一般考虑可选择进线断路器额定电流的1/2,短延时电流值,一般取3~5倍的In值,时限可按0.1、0.2、0.4 s选定。

上下级保护开关电器采用选择或者非选择型的情况:

(1)上一级保护开关电器采用选择型而下一级开关电器选择非选择型,则上一级开关电器的短路短延时脱扣器整定电流应该大于或者等于下一级开关电器的短路短时脱扣器整定值的1.3倍;上一级开关电器短路瞬时脱扣器整定电流应大于下一级开关电器的出线端单相短路电流的1.2倍。

(2)上下级保护开关电器均采用非选择型开关电器,则上一级开关电器长延时对脱扣器整定电流应大于或等于下一级开关电器长延时对脱扣器整定电流的2倍;上一级开关电器瞬时脱扣器整定电流应该大于或者等于下一级开关电器的整定电流的1.4倍;加大上下级开关电器脱扣器整定电流值的级差。

总之,在配电系统负载选择断路器保护的原则:根据实际情况,既要考虑技术上的必要性和可靠性,又要考虑经济上的可行性和实用性,使断路器的选择达到合理选型。

2 家用及类似场所负载

近年来由于工业生产和人民生活质量的提高,工业控制系统、公共场所尤其家庭用电设备负载和配电分支回路大增,因而就负载侧和终端配电的选择保护就非常重要。微型断路器的额定分断能力就是在保证断路器不受任何损坏的前提下能分断的最大短路电流值。现在市场上见到的微型断路器,一般有4.5、6、10 k A等几种额定分断能力。因此在选用微型断路器时,应当像选用塑壳断路器、框架式断路器一样,计算在该使用场合的最大短路容量,再选择微型断路器。如果微型断路器的额定分断能力小于被保护范围内的短路故障电流,则在发生故障时,不但不能分断故障线路,还会因微型断路器的分断能力过小而引起微型断路器的爆炸,危及人身和其它电气设备线路的安全运行。低压配电线路的短路电流与该供电线路的导线截面、导线敷设方式、短路点与电源距离长短、配电变压器的容量大小、阻抗百分比等电气参数有关。一般工业与民用建筑配电变压器低压侧电压多为0.23/0.4 k V,变压器容量大多为1 600 k VA及以下,低压侧线路的短路电流随配电容量增大而增大。对于不同容量的配变,低压馈线端短路电流是不同的。一般来说,对于民用住宅、小型商场及公共建筑,由于由当地供电部门的低压电网供电,供电线路的电缆或架空导线截面较细,用电设备距供电电源距离较远,选用4.5 k A及以上分断能力的微型断路器即可。对于有专供或有10 k V变配电站的用户,往往因供电线路的电缆截面较粗,供电距离较短,应选用6 k A及以上额定分断能力的微型断路器。而对于如变配电站(站内使用的照明、动力电源直接取自于低压总母排)以及大容量车间变配电站(供车间用电设备)等供电距离较短的类似场合,则必须选用10 k A及以上分断能力的微型断路器。微型断路器分为A、B、C、D四种特性供用户选用:A特性一般用于需要快速、无延时脱扣的使用场合,即用于较低的峰值电流值,以限制允许通过短路电流值和总的分断时间,利用该特性可使微型断路器替代熔断器作为电子元器件的过流保护及互感测量回路的保护;B特性一般用于需要较快速度脱扣且峰值电流不是很大的使用场合;与A特性相比较,B特性允许通过的峰值电流小于3In一般用于白炽灯、电加热器等电阻性负载及住宅线路的保护;C特性一般适用于大部分的电气回路,它允许负载通过较高的短时峰值电流而微型断路器不动作,C特性允许通过的峰值电流小于5In一般用于荧光灯、高压气体放电灯、动力配电系统的线路保护;D特性一般适用于很高的峰值电流(小于10In)的开关设备,一般用于交流额定电压与频率下的控制变压器和局部照明变压器的一次线路和电磁阀的保护。从以上保护特性的分析可知,对于各种不同性质的线路,一定要选用合适的微型断路器。如有气体放电灯的线路,在灯启动时有较大的浪涌电流,若只按该灯具的额定电流来选择微型断路器,则往往在开灯瞬间导致微型断路器的误脱扣。譬如针对保护线路中浪涌较小如白炽灯、电加热设备(家庭厨卫处)等阻性为主的线路保护宜选用B型断路器;线路中浪涌电流较大的如日光灯等感性负载保护宜用C型断路器。在考虑其额定负载的同时,应再结合负载性质,只有如此所选用的断路器对负载才能起到安全有效的保护。

3 电动机负载

直接保护电动机类负载应选择电动机型断路器。这类断路器针对电机负载特性有过载延时和短路瞬时两段保护功能,其瞬时整定电流为12Ie,选择具有D型特性曲线断路器即可。

目前,专用于电动机保护型断路器得到飞速发展。由以往只有断开和闭合两个位置,现已发展至三个位置(通过旋转机构实现断开、闭合和脱扣三个位置),其特点为:(1)一般电动机断路器控制保护用于AC 400 V/45 k W感应电动机以及额定工作电流100 A以下。(2)专用于配电保护断路器,材料主要用热固性材料制成外壳,目前越来越多地采用尼龙材料或特种工程塑料替换热固性材料,而一般电动机断路器外壳采用热塑性材料。(3)电动机断路器具有温度补偿功能(补偿双金属片在环境温度发生变化时产生变形,带动机构上的锁扣移动,对主双金属片进行温度补偿,使电动机断路器能按预定的保护特性工作),有效可靠地保护电动机负载;差动式机构(差动式内、外导板和驱动杠杆作用是当三相线路正常运行时,上下两块导板一起向双金属片受热弯曲的方向移动。当有断相故障发生时,该断相的双金属片冷却而向双金属反方向移动,两块导板反方向移动,使驱动杠杆逆时针推动机构上的锁扣,从而使机构跳闸)使断相保护更准确可靠;短路保护功能(由线圈、动静铁芯和弹簧组成的电磁脱扣器的作用是用来实现短路瞬时保护功能。当出现足够大的短路电流时,就会产生沿铁芯纵向的螺旋管力,使铁芯快速运动来冲击脱扣轴获得足够的能量和加速度再去撞击锁扣,从而使四连杆机械机构快速动作来分断故障电路)更灵敏。

新型电动机保护断路器是针对电动机这一特性负载性质而进行的全方位保护,与传统断路器保护相比更加科学,保护更为准确。

通过对低压断路器合理选型,使之广泛应用于配电线路、家用负载保护、电动机保护领域中。只有对保护的负载性质给予分析,并结合断路器保护性能合理匹配,才能使断路器达到最佳保护状态。

摘要：介绍了低压断路器在配电线路、家用及类似场所负载、电动机负载的选型方法,并分析了在断路器保护功能以及不同负载特性情况下的选型策略。通过对低压断路器的合理选型,使低压断路器达到最佳的保护状态,并避免了因断路器选型不当及安装不合理而造成的安全隐患。

低压断路器合闸线圈保护的研究 第7篇

关键词：合闸线圈,4060芯片,保护,低压断路器

0 引言

电力系统运行中经常发生合闸线圈烧毁事故。众所周知,合闸线圈都是按照短时通电设计的。合闸线圈的烧毁,主要是由于合闸线圈回路的电流不能正常切断,导致合闸线圈长时间通电而造成的。

作为电力系统中重要的电气元件,在电力系统发生故障时,断路器接受继电保护及自动装置的跳闸命令,并且要求其以毫秒级的速度去执行跳闸动作,以避免事故的蔓延和扩大。因此,要求断路器在投运中能随时处于待命状态,且可以做到令行禁止。尤其不允许出现有跳闸命令时,断路器拒绝跳闸的现象。在电力系统的中低压变电站中,还有大量的电磁操作机构断路器在运行。实践证明,这类断路器的操作机构稳定性较差。操作过程中,时有拒分拒合或辅助触点断不开的故障发生。在常规的有人值班变电站中,人工操作断路器,当出现上述故障时,可由控制开关KK或及时断开该路控制电源,人工切断操作电流。因此,烧毁分合闸线圈的故障较少。即使目前已大量采用的弹簧储能操作机构的断路器,特别在调试、检修中,也多次发生在机械闭锁状态下错误进行电动操作而烧线圈的事。

目前国内、外在合闸线圈保护领域的研究主要集中在高压领域,保护是同时针对分、合闸线圈的。从技术手段上看,高压分、合闸线圈保护领域已经跨入微机保护阶段。这类保护的主要特点是:系统复杂,功能强大,价格高昂,技术先进。而在低压领域,单独针对合闸线圈的保护很少,综合考虑各种因素,研究开发一款技术上比现有产品更先进,价格上便宜,使用维护方便的新产品很有必要。

本文结合电力系统时有发生的合闸线圈烧毁现象,在参考大量文献的基础之上,提出一种解决方案,设计出一个能够实现低压合闸回路监视和合闸线圈保护的电路。在一定电压级别发生故障的时候,由于断路器操作机构卡死或者断路器辅助触点切换不正常,导致合闸线圈回路不能及时断开,线圈面临烧毁危险时,本文所设计的保护能够及时启动,切断合闸回路,避免合闸线圈的烧毁;而当电力系统正常工作时,此保护装置则可以监视合闸回路的正常运行情况。

1 工作原理

合闸线圈的保护电路包括以下几个环节:采样环节、延时环节、控制节点输出环节和自保持环节。采样电路是实现采集合闸回路的电流信号来了解断路器的工作状态;延时环节是通过一定的控制手段在滞后的一段时间内启动保护装置来保护合闸线圈;控制节点输出环节主要实现的是在必要时跳开合闸线圈回路来保护合闸线圈;自保持电路能够确保采延时电路没有输出的情况下,继电器的常开触点不至于返回。其具体电路如图1所示。

电流信号经过霍尔元件JP1采样后经3脚输出一个电流信号。正常工作时由于电流很小,因此在R11产生的压降也较小,比较器的同向输入端的电压低于反向输入端的电压,因此比较器的输出为低电平,保护回路不启动,电流经电阻、指示灯和合闸线圈构成回路。此时指示灯亮,表明电路处于正常工作状态。

当系统发生故障时,在电路中会出现一个很大的电流,霍尔元件JP1的输出电流就会增大很多。在R11产生的压降也较大,比较器的同向输入端的电压高于反向输入端的电压,比较器的输出为高电平,保护回路启动加在开关管Q1的基极信号也变为正向电压,此时Q1导通,启动延时环节,在一定延时后,保护电路就会启动,断开继电器的常闭触点,使合闸线圈回路从系统中退出,避免合闸线圈长时间通过大的电流而烧毁。

当4060的延时时间到时,如果故障还没有排除,4060的输出就会变为低电平,继电器的常闭触点就会复位,合闸线圈中又会重新有电流流过。因此很有必要为保护系统的电路增设自保持电路,为保护系统增加自保持功能。本设计的自保持电路由稳压管Z2和电阻R12反向并联,接在TLP521的1端上,并通过二极管D1和4060芯片隔离开,防止继电器J1的两个触点闭合启动J1后,电流逆冲到4060芯片的输出端口。当J1动作时,流过J1的电流经过R12入地,并在稳压管上形成一个5V的正向偏置电压。这个电压通过经TLP521,形成一个自保持电路。这样,就有效确保采样电路没有采样信号的情况下,继电器J1的两个触点不至于返回。

S1为复位键,在待保护系统的故障排除后,按下S1,断开电源和保护系统的通路,4060芯片、继电器J1都不再带电,J1-1和J1-2闭合,系统恢复供电,保护重新进入监视合闸回路状态。

2 延时时间的计算

延时电路用一个RC振荡电路给4060芯片提供输入时钟脉冲。电容C3和4060芯片的时钟输出端连接,R7和反相时钟输出端连接,R6和时钟输入端连接,在振荡电路中起调节脉冲占空比的作用。C3和R7产生一个周期为T=2.2C3R7的脉冲信号。输出端接4060芯片的Q10端,芯片的8端接地,12端的接线一边通过R3接地,一边通过电容C2接稳压电路输出电压。当电源接通时,C3充电,给12端一个瞬间的高电平,对4060芯片计数器进行清零。当充电完成后,C3相当于开路,12端经R3接地,使4060芯片开始工作。由C3和R7产生的输入时钟脉冲信号经过分频,输出一个周期T1=210T的脉冲。考虑到图中合闸线圈控制断路器的反应时间为200 ms左右,取R7的阻值为21 K,电容C3大小取为0.01μf。当取R6的值大约等于R7的三倍时,占空比为50%。经过计算,15端输出脉冲的周期大约为470 ms,即延时电路延时时间为235 ms,满足需要。

3 仿真和试验结果

图2为比较器LM393芯片1端的输出结果与芯片4060的输出结果的比较,图3为4060的输出的实验波形。从仿真输出波形,我们可以看出,4060在短路触发信号经过一段延时后开始工作,输出波形和理论分析结果完全一致。从仿真结果和实验输出波形可以得出,该电路的设计原理是正确的,电路参数选择是合适的,完全能够满足工作需要。

4 结论

针对电力系统中经常发生的低压合闸线圈烧毁的事故,设计出一个能够实现低压合闸回路监视和合闸线圈保护的电路。电路设计满足了系统在正常工作时,能够监视合闸电路中的工作电流,在故障状态能够及时启动保护电路,切断合闸回路,避免合闸线圈烧毁。通过对工作电路的分析、以及延时电路的参数设计和选择确定系统设计的可行性,并从仿真波形和试验输出结果验证了理论分析和参数选择的正确性。

参考文献

[1]康华光.电子技术基础(模拟部分)第四版[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]康华光.电子技术基础(数字部分)第四版[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]谷水清.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.

[4]Kischefsky J A.Microprocessor Based Recloser Control:New Technology Distribution System Protection Capabilities[J].IEEE Trans on Power Apparatus and System,1999(10):3030-3037.

低压断路器的选择性探讨 第8篇

随着我国电网技术的飞速发展, 智能电网的建设和普及提高了对电网安全性和可靠性的要求, 为了保证低压配电系统的可靠性, 低压断路器的选择成为终端低压配电系统设计的一项重要内容。低压断路器作为低压配电系统的主要保护元件, 完善低压断路器的选择性很有必要, 本文针对各种低压断路器之间的选择性配合进行了分析和探讨。

1标准定义

《低压配电设计规范》 (GB 50054—2011) 第6.1.2条和《民用建筑电气设计规范》 (JGJ/T 16-2008) 第7.6.1.2要求:“配电线路采用的上下级保护电器, 其动作应具有选择性;各级之间应能协调配合。对于非重要负荷的保护电器, 可采用部分 (部分) 选择性或无选择性切断。”根据该项要求, 设计人员在供配电设计时要考虑到保护电器的选择性。即要求本级保护电器的整定电流及动作时限要相应地小于上一级保护电器 (如图1所示) 。

《低压开关设备和控制设备》 (GB 14048.2-2008) 第2部分:断路器标准中2.17.1~2.17.3有定义。

过电流选择性:两个串联的过电流保护电器的一种过电流配合。电源侧保护电器 (一般是电源侧, 但并非一定是电源侧电器) 在有/无另一保护电器的帮助下实现过电流保护, 并防止另一个保护电器的过负荷。

全选择性:在两台过电流保护装置串联的情况下, 负载侧的保护装置实行保护时不导致另一台保护装置过电流选择性保护动作。

局部选择性:在两台过电流保护装置串联的情况下, 负载侧的保护装置在一个给定的电流值及以下实行保护时不导致另一台保护装置过电流选择性保护动作。

如图1所示在D5断路器的负载侧发生短路故障时, 当该故障电流I大于D5断路器的脱扣电流值I5, 小于断路器D1的脱扣电流值I1时, D5断路器分闸动作, 而断路器D1不分闸动作, 保证D2、D3、D4断路器回路不跳闸, 正常供电。这就是选择性保护原理。

2不同断路器的选择性配合

1) MCB与MCB的配合

MCB一般只存在过载长延时和短路瞬时两段保护, 不存在人为短路短延时功能, 所以在MCB与MCB的选择性配合中只考虑过载和短路瞬时的整定电流配合。只能实现上下级的部分 (局部) 选择性。

(1) 过载情况

根据GB10963.1-2005的标准MCB的过载约定不脱扣电流Int=1.13Ir, 约定脱扣电流It=1.45Ir。所以要实现过载长延时的选择性配合, 上级MCB的约定不脱扣电流Int1要大于下级MCB的约定脱扣电流It2。即:

所以需要过载长延时的选择性配合, 即要求上级MCB的过载整定值大于下级整定值的1.3倍。

(2) 短路瞬时情况

短路情况如果没有人为设定短延时, 是比较难实现选择性的, 但是为了防止越级跳闸, 一般要求上级瞬时脱扣电流为下级瞬时脱扣电流的1.4倍以上。

另外现国内外一些厂家也在推出一种机械式短延时的选择性小型断路器, 其原理是依靠双金属片获得短延时作用, 增加一个由限流电阻及双金属片组成的辅助回路, 主要是利用限流回路限制回路的电流大小, 使下级断路器限流分断, 主回路复位保持正常供电, 这种选择型小断路器在短路故障时只有短路短延时特性, 因而相当于把瞬时脱扣器关断, 所以它与后一级小断路器的配合是全选择性的。现在国家标准也对这种小型断路器有了定义SMCB, 并制定了标准《家用及类似场所用带选择性的过电流保护断路器》 (GB24350-2009) , 于2009年9月30日发布, 2010年8月1日实施。

2) MCB与MCCB的配合

过载情况, 根据GB10963.1-2005的标准MCB的过载约定不脱扣电流Int=1.13Ir, 约定脱扣电流It=1.45Ir。而根据GB14048.2-2008的标准MCCB的过载约定不脱扣电流Int=1.05Ir, 约定脱扣电流It=1.3Ir所以要实现过载长延时的选择性配合, 上级MCCB的约定不脱扣电流Int1要大于下级MCB的约定脱扣电流It2。即:

所以需要过载长延时的选择性配合, 即要求上级MCCB的过载整定值大于下级MCB的过载整定值的1.4倍。

短路情况, 上一级考虑瞬时整定值的负偏差, 下一级考虑瞬时整定值的正偏差, 上下级两条特性曲线不重叠也不交叉, 且上级的曲线在下级之上, 当短路电流比较大时, 短路电流会同时启动上下级的断路器瞬时脱扣器, 这种时候上下级只能获得部分 (局部) 选择性。

3) MCCB与MCCB的配合

过载情况, 根据GB14048.2-2008的标准MCCB的过载约定不脱扣电流Int=1.05Ir, 约定脱扣电流It=1.3Ir所以要实现过载长延时的选择性配合, 上级MCCB的约定不脱扣电流Int1要大于下级MCB的约定脱扣电流It2。即:

所以需要过载长延时的选择性配合, 即要求上级MCCB的过载整定值大于下级MCCB的过载整定值的1.2倍。

当出现短路情况, 有以下几种方案可以实现选择性。

(1) 如图2所示上级采用C2非限流型断路器, 下级C1采用限流型断路器, 利用下级断路器的限流将短路电流限制在一定值之下, 而不至于导致上级C2分断动作, 实现上下级的完全选择性配合。这种方案只有通过试验验证。

说明:C1—非限流型断路器 (N) (分断时间特性) , C2—具有故意短延时 (STD) 断路器 (脱扣特性) 。

说明:C1—限流型断路器 (L) (分断时间特性) , C2—非限流型断路器 (N) (脱扣特性) 。

(2) 如图3所示上级采用具有故意短延时 (STD) 的断路器, 即GB14048.2-2008规定的B类产品 (选择性断路器) , 下级采用非限流型断路器。一般上一级断路器的短延时过电流脱扣器的整定电流不小于下一级瞬时过电流脱扣器的1.2倍;上一级断路器的短延时动作时间至少比下一级断路器的短延时动作时间长0.1s。

另外, 由于目前B类产品主要是由电子元器件控制完成, 动作反应时间较长, 为了保护较大短路电流对线路的危害及影响断路器的极限短路分断能力Icu, 智能脱扣器都增加了前级快速脱扣器 (后备保护脱扣器) , 结构为电磁铁形式, 脱扣值一般为15In左右, 所以该方案也只能实现15In之内的短路的局部选择性。并且断路器还要求能承受一定的短时耐受电流Icw的要求。

(3) 近年来ZSI (Zone Selective Interlock) 区域选择性联锁技术的推广, 给配电系统提供了更好的选择。目前主要在塑壳断路器MCCB和框架断路器ACB中应用。

主要采用智能脱扣器或控制单元, 当发生短路故障时, 区域选择性联锁控制器使紧靠故障点的断路器处于瞬时保护状态, 而其他上级处于定时保护状态, 这样就确保了断路器的选择性动作配合, 如图4所示。

3结束语

从以上的分析可以看出, 只有正确理解选择性保护的原理和不同产品的选择性配合要求, 才能在电气设计中正确选择断路器, 保证配电线路供电的安全、可靠。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.低压配电设计规范 (GB50054-2011) [S].北京:中国计划出版社, 2012.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.民用建筑电气设计规范 (JGJ/T 16-2008) [S].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会.低压开关设备和控制设备第2部分:断路器 (GB14048.2-2008) [S].北京:中国标准出版社, 2008.

低压断路器的选择及整定 第9篇

在低压配电线路中, 低压断路器的选用和保护设定非常重要, 如果选用或设置不当, 可能会发生误动作或不动作, 失去保护作用, 甚至产生安全隐患。因此, 应根据具体使用条件, 结合断路器电气、结构特点等因素, 选择最合适的断路器类型。

1 一般原则

1.1 类型的选择

根据所保护回路的额定电流、保护要求以及断路器的电气、结构特点等来选择合适的断路器类型。对于额定电流600A以下, 短路电流不大的场合, 一般选用塑壳式断路器;若短路电流较大, 则应选用万能式 (框架式) 断路器;若短路电流相当大, 则应选用限流式断路器;在有漏电保护要求时, 还应选用漏电保护式断路器。如果选用时注重选择性, 应选用万能式断路器;而如果注重体积, 要求价格便宜, 则应选用塑壳式断路器。

1.2 电气参数的确定

我国低压电器标准规定低压断路器应有下列特性参数: (1) 型式:包括相数、极数、额定频率、灭弧介质、闭合方式和分断方式。 (2) 主电路额定值:包括额定工作电压、额定电流、额定短时接通能力、额定短时耐受电流。万能式断路器的额定电流还分主电路的额定电流和框架等级的额定电流。 (3) 额定工作制:断路器的额定工作制可分为8h工作制和长期工作制两种。 (4) 控制电路。 (5) 辅助电路参数:包括辅助接点特性参数。万能式断路器一般具有常开接点、常闭接点各3对, 供信号装置及控制回路用;塑壳式断路器一般不具备辅助接点。 (6) 脱扣器型式:包括分励脱扣器、过电流脱扣器、欠电压脱扣器等。 (7) 其它: 断路器特性参数除上述各项外, 还包括:使用类别 (选择性、非选择性) 、操作过电压、是否具有隔离功能、外壳防护等级等。

1.3 四极断路器的选用

一般三相四线制断路器选择三极断路器即可, 但是下列场所应选用四极断路器或者禁止使用四极断路器: (1) 正常供电电源与备用发电机之间的转换断路器应使用四极断路器。 (2) 带漏电保护的双电源转换断路器应采用四极断路器。两个上级断路器带漏电保护, 其下级的电源转换断路器应使用四极断路器。 (3) 在两种不同接地系统间电源切换断路器应采用四极断路器。 (4) TN-C系统严禁使用四极断路器。 (5) TN-S、TN-C-S系统中的电源转换开关应选用四极断路器。 (6) TT系统的电源进线断路器应采用四极断路器。 (7) IT系统中当有中性线引出时应采用四极断路器。

2 断路器额定电流及脱扣器电流确定

2.1 配电用断路器额定电流及脱扣器电流确定

2.1.1 断路器额定电流选择

Ir Q≥Irt≥Ic (式中Ir Q:断路器框架等级的额定电流;Irt:反时限过电流脱扣器的额定电流;Ic:线路的计算负荷电流)

2.1.2 反时限过电流脱扣器整定电流 (Iset1)

(1) Iset1≥Ic (2) Iset1≥Iz (式中Iz:导体的允许持续载流量;Ic:线路的计算负荷电流)

2.1.3 定时限过电流脱扣器整定电流 (Iset2) 以及整定时间

1) 整定电流:Iset2≥Krel2[Ist M1+IC (n-1) ] (式中Krel2:可靠系数, 一般取1.2;Ist M1:线路中最大一台电动机的启动电流;IC (n-1) :除最大一台电动机外的其它线路计算负载电流)

2) 整定时间 : 整定时间通常有0.1 ( 或0.2) 、0.4、0.6、0.8S等几种。可以根据需要进行整定, 其整定时间要比下级任一组熔断器可能出现的的最大熔断时间大一个级量。上下级时间差不小于0.1~0.2S.

2.1.4 瞬时过电流脱扣器整定电流 (Iset3)

Iset3≥Krel3[Ist M1’+IC (n-1) ] ( 式中Krel3: 可靠系数 , 一般取1.2;Ist M1’: 线路中最大一台电动机全启动电流, 其值可取启动电流的2倍;IC (n-1) :除最大一台电动机以外的其它线路计算负载电流)

2.2 照明线路用断路器额定电流及脱扣器电流确定

2.2.1断路器额定电流选择同配电用断路器选择。

2.2.2 反时限过电流脱扣器整定电流 (Iset1)

Iset1≥Krel1Ic (式中Krel1:可靠系数, 其值取1.0~1.1;Ic:照明线路的计算负荷电流)

2.2.3 瞬时限过电流脱扣器整定电流 (Iset3)

Iset3≥Krel3Ic ( 式中Krel3: 可靠系数 , 其值为白炽灯和卤钨灯时取10~12, 其它灯源时取4~7;Ic:照明线路的计算负荷电流)

2.3 电动机回路用断路器选择 (电动机主回路应采用电动机保护用低压断路器)

2.3.1 断路器的额定电流

断路器的额定电流应不小于长延时脱扣器的额定电流。

2.3.2 瞬时脱扣器整定电流

对于保护笼型电动机的断路器, 瞬时整定电流为8~15倍电动机额定电流, 其值的大小取决于被保护电动机的型号、容量和起动条件。对于保护绕线转子的断路器, 瞬时整定值为电动机额定电流的3~6倍, 其值的大小取决于绕线转子电动机的型号、容量和起动条件。

2.3.3 长延时脱扣器整定电流

1) 长延时脱扣器用作后备保护时的整定电流 (Iset)

Iset≥ (2.2 Ist) / Ksd= (2.2 KstIr) / Ksd (式中Ir:电动机额定电流;Ist:电动机启动电流;Kst:电动机堵转电流倍数;Ksd:断路器的瞬动电流倍数)

2) 长延时脱扣器用作电动机过载保护时的整定电流 (Iset)

Iset应接近但不小于电动机的额定电流且在7.2倍整定电流下的动作时间不大于电动机的启动时间, 否则应装设过载保护器。

2.3.4 长延时脱扣器的整定时间

长延时电流整定值的可返回时间≥电动机实际起动时间。按起动时负载的轻重, 可选用可返回时间为l、3、5、8、15S中的某一档。

2.4 其它注意事项

线路末端单相对地短路电流≥1.3倍断路器瞬时 (或短延时) 脱扣器整定电流。

3 欠电压脱扣器的选择

断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。但是并非所有断路器都需要带欠电压脱扣器, 是否需要应根据使用要求而定。在某些供电质量较差的系统, 选用带欠电压保护的断路器, 反而会因电压波动而经常造成不希望的断电。在这种场合如果必须带欠电压脱扣器, 并应考虑有适当的延时。

4 断路器的校验

4.1 断路器分断能力的校验

断路器的额定运行短路分断能力应不小于被保护线路最大三相短路电流有效值。如有困难, 至少应保证断路器的额定极限短路分断能力不小于被保护线路最大三相短路电流有效值。

4.2 灵敏度校验

为使低压断路器可靠切断接地故障电路, 必须按照下式进行灵敏度校验。

(1) Idmin≥KrelIset3; (2) Idmin≥KrelIset2 ( 式中Idmin: 被保护线路末端接地故障电流;Iset3:低压断路器瞬时限过电流脱扣器的整定电流;Iset2:低压断路器定时限过电流脱扣器的整定电流;Krel:可靠系数, 一般取1.3)

5 总结