徐向鋒 宋勝濤

（1、鄭州旭飛光電科技有限公司，河南 鄭州 450016 2、河南安飛電子玻璃有限公司，河南 鄭州 450016）

1 斷路器的選擇

正確選擇斷路器是提高低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行性能的保證，低壓斷路器的選擇性是終端低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在低壓配電系統(tǒng)中用的低壓斷路器按其保護(hù)性能可分為，選擇性和非選擇性兩類。選擇性低壓斷路器，有兩段保護(hù)和三段保護(hù)兩種，其中瞬時(shí)特性和短延時(shí)特性適用于短路動(dòng)作，而長(zhǎng)延時(shí)特性適用于過(guò)載保護(hù)。當(dāng)斷路器保護(hù)的配電系統(tǒng)發(fā)生電氣故障時(shí)，離故障點(diǎn)最近的斷路器Qn動(dòng)作將故障解除，而其他各級(jí)斷路器運(yùn)行正常，將故障造成斷電的范圍限制在最小，使其他無(wú)故障的供電回路仍能保持正常供電，這就是對(duì)低壓斷路器所要求的選擇性。

非選擇性低壓斷路器，一般為瞬時(shí)動(dòng)作，只做短路保護(hù)用，也有的為長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作，只做過(guò)負(fù)荷保護(hù)用。非選擇性低壓斷路器，是指當(dāng)發(fā)生電氣故障時(shí)，距故障點(diǎn)最近的低壓斷路器QF3動(dòng)作將故障切除，而其他各級(jí)斷路器Qn、QF2、QF4和QF5均處于打開狀態(tài)，不能保證使其他無(wú)故障回路正常供電。

低壓斷路器的選擇性在低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中占有十分重要的位置，它可以給用戶帶來(lái)便利，并能保證供電回路工作的連續(xù)性。所以，家用電器在無(wú)選擇性斷路器保護(hù)下，一旦發(fā)生電氣故障，配電回路的連續(xù)性就得不到保證，使家用電器如電冰箱、排油煙機(jī)等處于停機(jī)待啟動(dòng)狀態(tài)，影響了用戶的日常生活。

低壓配電系統(tǒng)中，如果上一級(jí)斷路器采用選擇性斷路器，下一級(jí)斷路器采用非選擇性斷路器或選擇性斷路器，其主要是利用短延時(shí)脫扣器的延時(shí)動(dòng)作或延時(shí)動(dòng)作時(shí)間的不同，以獲得選擇性。通過(guò)上一級(jí)斷路器的延時(shí)動(dòng)作時(shí)，請(qǐng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

1.1 不管下一級(jí)斷路器是選擇性還是非選擇性，上一級(jí)斷路器的瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流一般不得小于下一級(jí)斷路器出線端的最大三相短路電流的1.1倍。

1.2 如果下一級(jí)斷路器是非選擇性的，為防止在下一級(jí)斷路器所保護(hù)回路發(fā)生短路電流時(shí)，因這一級(jí)瞬時(shí)動(dòng)作靈敏度不夠，而使上一級(jí)短延時(shí)過(guò)電流脫扣器首先動(dòng)作，使其失去選擇性。一般上一級(jí)斷路器的短延時(shí)過(guò)電流脫扣器的整定電流不小于下一級(jí)瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的1.2倍。

1.3 如果下一級(jí)是選擇性斷路器，為保證選擇性，上一級(jí)斷路器的短延時(shí)動(dòng)作時(shí)間至少比下一級(jí)斷路器的短延時(shí)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)0.lS。

2 斷路器的保護(hù)性

低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中在低壓斷路器的上下兩級(jí)之間的選擇性配合上，必須具有“選擇性、快速性和靈敏性”。選擇性與上下兩級(jí)低壓斷路器之間的配合有關(guān)，而快速性和靈敏性與保護(hù)電器本身特點(diǎn)和線路運(yùn)行方式有關(guān)。如果上下兩級(jí)斷路器配合得當(dāng)，則能有選擇地將故障回路切除，從而保證了配電系統(tǒng)的其它無(wú)故障回路繼續(xù)正常工作。反之，則影響配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，降低了系統(tǒng)可靠性。級(jí)聯(lián)保護(hù)是斷路器限流特性的具體應(yīng)用，其主要原理是利用上級(jí)斷路器的限流作用，在選擇下級(jí)斷路器時(shí)，可選擇分?jǐn)嗄芰^低的斷路器，以達(dá)到降低成本節(jié)約費(fèi)用的目的。上級(jí)的限流型斷路器QF1能分?jǐn)嗥浒惭b處的最大預(yù)期短路電流，由于低壓配電系統(tǒng)中上下級(jí)的低壓斷路器為串聯(lián)安裝，為下級(jí)，低壓斷路器QF2出口處發(fā)生短路時(shí)，該短路電流由于上級(jí)低壓斷路器QF1的限流作用而使其實(shí)際值遠(yuǎn)小于該處的預(yù)期短路電流，也就是說(shuō)，下級(jí)低壓斷路器QF2的分?jǐn)嗄芰υ谏霞?jí)低壓斷路器QF1幫助下大大增強(qiáng)，超過(guò)了其額定分?jǐn)嗄芰?。這種級(jí)聯(lián)保護(hù)也是有一定的條件，譬如鄰近的回路不能有重要負(fù)載（因?yàn)橐坏㏎F1跳閘QF3回路也停電），同時(shí)QF1的瞬動(dòng)整定值與QF2的瞬動(dòng)整定值也要匹配得當(dāng)。級(jí)聯(lián)數(shù)據(jù)只能由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，上下級(jí)低壓斷路器的配合選擇也只能由低壓斷路器制造商提供確定。

3 斷路器的靈敏度研究

為了保證低壓斷路器的瞬時(shí)或短延時(shí)過(guò)流脫扣器在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，在其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生任何的短路故障時(shí)能可靠動(dòng)作，低壓斷路器保護(hù)的靈敏度必須滿足《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(CB50054-95)規(guī)定其靈敏度應(yīng)不小于1.3，即SP=IKmin/Izd≥1.3，式中IK min/Izd分別為被保護(hù)線路末端最小短路電流、瞬時(shí)或短延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流，IK Min斷路器保護(hù)的線路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的單相短路電流或兩相短路電流，Sp為低壓斷路器的靈敏度。在選用低壓斷路器時(shí)，還應(yīng)注意校驗(yàn)其靈敏度，對(duì)于同時(shí)具有短延時(shí)和瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的選擇性斷路器，則只需要校驗(yàn)其短延時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作靈敏度，不在需要校驗(yàn)瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作的靈敏度。

4 斷路器的環(huán)境溫度

低壓斷路器的過(guò)載保護(hù)依靠熱脫扣器來(lái)完成，通常低壓斷路器的熱脫扣器額定電流是制造商依據(jù)IEC898標(biāo)準(zhǔn)，在基準(zhǔn)溫度為30℃條件下整定的。熱脫扣器是由一組雙金屬片制成，當(dāng)線路發(fā)生過(guò)載，過(guò)載電流流過(guò)加熱電阻絲使雙金屬片發(fā)熱變形，將搭鉤頂開，使低壓斷路器的觸點(diǎn)斷開。環(huán)境溫度的變化會(huì)直接導(dǎo)致低壓斷路器的熱脫扣器的額定電流值發(fā)生變化。

低壓斷路器排列有序地固定在配電盤上，再安裝在配電箱內(nèi)。配電箱的安裝方式有明裝和暗裝兩種，明裝配電箱的散熱效果要好于暗裝配電箱，暗裝配電箱內(nèi)的空氣不對(duì)流，散熱效果差，容易造成配電箱內(nèi)因低壓斷路器的升溫，也使周圍環(huán)境的空氣溫度上升。所以，低壓斷路器的實(shí)際工作溫度要比周圍環(huán)境的溫度高出10℃-15℃左右。因此當(dāng)環(huán)境溫度大于或小于校準(zhǔn)溫度值時(shí)，我們必須根據(jù)制造商提供的溫度與載流能力修正系數(shù)表，來(lái)修正低壓斷路器的額定電流值。例如低壓斷路器C65N/H單個(gè)安裝，其周圍環(huán)境為30℃，C65N/H的額定電流20A，則其實(shí)際工作電流為20A;如果低壓斷路器C65N/H單個(gè)安裝，其周圍環(huán)境為40℃，C65N/H的額定電流20A，則其實(shí)際工作電流為18.97A；如果多個(gè)C65N/H安裝在配電箱內(nèi)，其周圍環(huán)境為30℃，C65N/H的額定電流20A，則其實(shí)際工作電流為16A;如果多個(gè)C65N/H安裝在配電箱內(nèi)，其周圍環(huán)境為40℃，C65N/H的額定電流20A，則其實(shí)際工作電流為15.18A。由此我們可以看出，不同的環(huán)境溫度和不同的安裝方式對(duì)于低壓斷路器的實(shí)際工作電流值是有一定影響的。

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