彭海燕

（惠州市大亞灣港灣水電安裝工程有限公司，廣東 惠州 516000）

隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對用電要求不斷增大，對用電質(zhì)量的要求也越來越高，因此如何保證輸配電行業(yè)即國家電網(wǎng)的安全運行，應(yīng)如何采用各種必需的保護電器進行必要的各種性能的保護是至關(guān)重要的、必不可少的頭等大事，只有這樣才能滿足用戶的要求。而這些保護電器中斷路器為第一重要的保護電器?？v觀電網(wǎng)運行的全局，無論是輸配電線路的主干線、支路，還是電路末端的線路保護和各種用電設(shè)備的不頻繁合、分和過載、短路、欠電壓等故障的保護以及各種負(fù)載線路的保護無一不采用斷路器來實現(xiàn)。實踐證明，斷路器作為最重要的保護電器已廣泛的使用在各個領(lǐng)域中。在輸配電線路中，當(dāng)線路及用電設(shè)備發(fā)生故障時能及時切斷故障電路，從而使故障線路中的用電設(shè)備免遭強大的短路或過載電流的破壞，這種及時切斷故障線路的保護電器就是斷路器。

1 低壓斷路器的分類

低壓斷路器是一種量大面廣的產(chǎn)品，在輸配電系統(tǒng)中低壓斷路器的數(shù)量占所有斷路器數(shù)量的絕大多數(shù)。低壓斷路器的種類很多，可按用途、結(jié)構(gòu)特點、限流性能、電流種類、極數(shù)、脫扣器種類、傳動方式等不同來進行分類，常見有以下幾種：

1.1 按用途

有保護電動機用、保護變壓器用、保護動力配電線用、保護照明線路用和觸電保護用等用途。而對動力配電型斷路器而言，又分為選擇型與非選擇型之分。所謂選擇型是指斷路器本身具有過載長延時、短路短延時和短路瞬時的三段保護特性?，F(xiàn)在國內(nèi)的智能型和萬能式的斷路器大部分是選擇型，而智能型萬能式斷路器不僅是選擇型本身，還帶有接地故障保護功能。而對于電動機保護型斷路器，它只要有過載長延時和短路瞬時的二段保護性能就夠了，因此也可選用非選擇型的塑殼式斷路器。

1.2 按結(jié)構(gòu)形式

其一是框架式斷路器即萬能式斷路器；其二是塑料外殼式斷路器。其中萬能式斷路器：即所有零件都裝在一個絕緣的金屬框架內(nèi)，常開啟式，可裝設(shè)多種附件，更換觸頭和部件較為方便，因此多用作電源端總開關(guān)。塑料外殼式斷路器：除接線端子外，觸頭、滅弧室、脫扣器和操作機構(gòu)都裝在一個塑料外殼中。一般不考慮維修，適于作支路的保護開關(guān)。大多數(shù)為手動操作。塑料外殼式斷路器可分為工業(yè)用和非熟練人員用兩類。前者適用于企事業(yè)單位的動力配電，后者多用于照明電路和民用建筑內(nèi)電氣設(shè)備的配電和保護。

1.3 按限流性能

有限流式和普通式不限流的兩種低壓斷路器。

2 低壓斷路器的選用

低壓斷路器雖然使用的量大面廣，但在設(shè)計和實際使用中應(yīng)按以下原則進行選用，以便充分發(fā)揮斷路器的性能和作用，避免造成不必要的浪費。

（1）斷路器的額定電壓≥線路額定電壓。

（2）斷路器的額定電流與過電流脫扣器的額定電流≥線路計算負(fù)荷電流。

（3）根據(jù)短路電流來選擇斷路器：斷路器的短路分?jǐn)嗄芰Α菥€路的預(yù)期短路電流。斷路器的短路分?jǐn)嗄芰νǔＪ侵钙錁O限短路分?jǐn)嗄芰?。斷路器?個重要的短路電流分段能力指標(biāo)：極限短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cu）、運行短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cs）和短時耐受電流（Icw）。通常低壓斷路器的運行短路分?jǐn)嗄芰cs絕大多數(shù)是小于它的極限短路分?jǐn)嗄芰cu的。國家標(biāo)準(zhǔn)GB140482規(guī)定，Ics可以是Icu數(shù)值的25%、50%、75%和100%。因此，設(shè)計選用時只要符合斷路器的極限短路分?jǐn)嗄芰Α菥€路預(yù)期短路電流就能滿足要求了。而目前國內(nèi)很多斷路器生產(chǎn)廠家，把同一殼架等級電流的分?jǐn)嗄芰Ψ譃槿舾杉?，它們的價格也相差很大。在設(shè)計選用時，如果為了所謂的安全在選電流的短路分?jǐn)嗄芰r選大的、加大保險系數(shù)，則費用較高，造成了不必要的浪費，實際上只要選斷路器的極限短路分?jǐn)嗄芰Φ扔诨蛏源笥诰€路中的預(yù)期短路電流就完全可以滿足要求了。

（4）斷路器的欠電壓脫扣器的額定電壓＝線路的額定電壓。

（5）在選擇電動機保護用的斷路器時要考慮電動機的起動電流，使斷路器應(yīng)該在電動機起動時間內(nèi)不動作，籠型異步電動機的起動電流按8～15倍額定電流計算。

（6）直流快速斷路器需要考慮過電流脫扣器的動作方向（極性）、短路電流上升率di/dt。

（7）漏電保護斷路器需要選擇合理的漏電動作電流和漏電不動作電流，并注意能否斷開短路電流。如不能斷開，則需和適當(dāng)?shù)娜蹟嗥髋浜鲜褂谩?/p>

（8）保護電器的額定頻率應(yīng)與配電系統(tǒng)的頻率相適應(yīng)。

（9）要考慮保護電器安裝場所的環(huán)境及條件，以選擇與之相適應(yīng)防護等級（IP等級）的產(chǎn)品。

（10）在高海拔地區(qū)（海拔＞2 000 m）應(yīng)選用高海拔用的產(chǎn)品，或者采取必要的技術(shù)措施。

（11）在靠近海邊的地方使用時，一定要選用防煙霧、防潮濕的斷路器。

3 斷路器附件的應(yīng)用

為了更好地滿足用戶及使用者對自動化高性能的要求，斷路器的附件作為斷路器功能的派生和補充，為斷路器增加了控制手段和擴大了保護功能，使操作和安裝方式更多更全面。

3.1 輔助開關(guān)和報警開關(guān)

它們都是顯示斷路器當(dāng)前狀態(tài)的機內(nèi)附件。二者的區(qū)別在于輔助開關(guān)主要用于斷路器的分合狀態(tài)的顯示，但無法區(qū)別斷路器是否是因故障而脫扣。而報警開關(guān)能顯示斷路器的故障脫扣狀態(tài)，主要用于斷路器因故障而斷開時的狀態(tài)顯示。

3.2 欠電壓脫扣器

欠電壓脫扣器是一種保護性附件，當(dāng)電源電壓下降到欠電壓脫扣器額定電壓的 35%～70%時，欠電壓脫扣器就能使斷路器脫扣；當(dāng)電源電壓低于欠電壓脫扣器額定電壓的35%時，欠電壓脫扣器能保證斷路器不合閘；而當(dāng)電源電壓高于欠電壓脫扣器額定電壓的85%時，欠電壓脫扣器能保證斷路器正常工作。

3.3 分勵脫扣器

分勵脫扣器是一種實現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)距離分閘的附件，當(dāng)分勵脫扣器的外施電壓為分勵脫扣器額定控制電壓的 70%～110%時，就能可靠地分?jǐn)鄶嗦菲鳌?/p>

3.4 電操機構(gòu)

電操機構(gòu)是一種遠(yuǎn)距離操作斷路器的附件，既可用來實現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)距離分閘操作，也能實現(xiàn)斷路器的合閘操作。電操機構(gòu)有電動操作機構(gòu)和電磁操作機構(gòu)兩種。電動操作機構(gòu)由電動機驅(qū)動，一般適用于630 A及以上大容量框架式斷路器的操作；電磁操作機構(gòu)由電磁鐵驅(qū)動，適用于100 A、225 A等小容量斷路器。此外還有輔助手柄、手柄閉鎖裝置及機械聯(lián)鎖裝置等附件。

4 斷路器整定電流的計算

當(dāng)斷路器用于供電線路、動力線路、照明線路或異步電動機保護線路時，當(dāng)電路內(nèi)發(fā)生短路、過載、斷路或電壓降低時，能自動切斷電源起保護作用。而斷路器的瞬時脫扣器、延時脫扣器和熱脫扣器的電流整定值到底如何選??？應(yīng)選多大合適？這是我們常遇到的問題，其整定電流值的大小應(yīng)按以下幾點來確定：

4.1 單臺電動機瞬時動作脫扣器整定的電流

當(dāng)斷路器只控制一臺380 V籠型電動機時，斷路器瞬時脫扣器電流的整定值，可按電動機額定電流的10倍來估算，即：

I＝10IN

式中，I：瞬時動作脫扣器整定電流，A；

IN：電動機額定電流，A。

4.2 配電干線回路瞬時動作脫扣器整定的電流

當(dāng)斷路器控制配電干線回路時，其值按回路中最大一臺電動機額定電流的 10倍計，再加上回路中其余負(fù)荷計算電流的1.3倍來估算，即：

I＝10Inmax＋1.3ΣIN

式中，I：瞬時動作脫扣器整定電流，A；

Inmax：回路中最大一臺電動機額定電流，A；

ΣIN：回路中其余負(fù)荷計算電流之和，A。

4.3 變壓器瞬時脫扣器整定電流值

當(dāng)電力變壓器的二次側(cè)供電線路選用斷路器來保護控制時，其斷路器瞬時動作整定值按變壓器的3倍來選取。例如變壓器的容量為200 kVA，則瞬時動作整定值為600 A。

4.4 已知籠型電動機容量，求算控制其的斷路器脫扣器整定電流

低壓斷路器的脫扣整定值的計算與選擇是設(shè)計和施工中經(jīng)常遇到的問題，由于低壓斷路器常用和多用在對鼠籠型電動機的供電線路作不頻繁操作的保護用。如果鼠籠型電動機要或必須頻繁操作，則必須加串一臺接觸器來實現(xiàn)。斷路器利用其中的熱脫扣器（或延時脫扣器）作過載保護，而利用其中的電磁脫扣器（瞬時）作短路保護。斷路器的電磁脫扣器整定電流值按所控制的鼠籠式電動機容量的千瓦數(shù)的倍數(shù)來選擇。例如鼠籠式電動機的容量是3 kW則斷路器的電磁脫扣器整定電流值按3倍來選擇即可。

5 結(jié)束語

斷路器既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在短路、過負(fù)荷、過載和失壓自動跳閘切斷電源，保護用電設(shè)備的安全。如果設(shè)計和施工中選擇不合理、不正確，整定電流的選擇和整定值不正確，則不能在要求的時間內(nèi)切斷故障線路，造成線路中電纜、電線各種設(shè)備損壞燒毀或者導(dǎo)致非選擇性動作；造成大面積的停電事故；造成電網(wǎng)供電質(zhì)量下降等等。因此如何選用合適的、合理的斷路器，如何使用和整定，合理使用斷路器顯得尤為重要。

1 王曉東.關(guān)于高壓斷路器非全相保護的研究［J］.中國電力教育（上），2010（A01）

2 王衛(wèi)國.斷路器和熔斷器在使用中應(yīng)配合使用［J］.電氣應(yīng)用，2010（11）