尹天波

(五常市水務(wù)局，黑龍江五常150200)

五常市是因水而興、因水而名、因水而富的農(nóng)業(yè)大市，全市耕地面積25.8萬(wàn)hm2，其中水田面積12萬(wàn)hm2，五常大米已成為國(guó)內(nèi)外知名品牌。

水稻種植以及稻米經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)水務(wù)支撐，其中保障水利電氣工程的安全、高效運(yùn)行是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，結(jié)合日常工作，談一談水利電氣設(shè)備中普遍使用的微型斷路器的正確選擇方法。

1 微型斷路器(MCB)的選擇方法

微型斷路器簡(jiǎn)稱MCB，是一種能接通、承載以及分?jǐn)嗾ｋ娐窏l件下的電流，也能在規(guī)定的非正常電路條件下接通、承載一定時(shí)間和分?jǐn)嚯娏鞯囊环N機(jī)械開(kāi)關(guān)電器。它是電氣終端配電裝置引中使用最廣泛的一種終端保護(hù)電器。

目前由于MCB在市場(chǎng)上量大面廣，在選擇使用上必須謹(jǐn)慎，若選用了不合適的MCB，造成的損失也是慘重的。五常市擁有龐大的水利電力工程，擁有水利發(fā)電站3處、抽水泵站210座、機(jī)電井8700眼、移動(dòng)固定泵站400多處，每年都消耗大量的低壓電器設(shè)備，其中微型斷路器占有很大比重。本文根據(jù)MCB的常用電氣參數(shù)淺談MCB的正確選用方法。

1.1 MCB選擇的基本原則

微型斷路器作為一種低壓電氣設(shè)備，結(jié)合水利電力工程的實(shí)際運(yùn)行條件，其選擇原則應(yīng)遵循以下6條基本原則:

1)額定電壓不應(yīng)小于線路額定電壓。

2)額定電流與過(guò)流脫扣器的額定電流不小于線路的計(jì)算電流。

3)額定短路分?jǐn)嗄芰Σ恍∮诰€路中最大短路電流。

4)選擇時(shí)需考慮短延時(shí)短路通斷能力和延時(shí)保護(hù)級(jí)間配合。

5)斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。

6)當(dāng)用于電動(dòng)機(jī)保護(hù)時(shí)，則選擇斷路器需考慮電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流并使之在起時(shí)間內(nèi)不動(dòng)作。

1.2 MCB的額定分?jǐn)嗄芰?/h3>

微型斷路器的額定分?jǐn)嗄芰︻~定分?jǐn)嗄芰褪窃诒ＷC斷路器不受任何損壞的前提下能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦怠５蛪号潆娋€路的短路電流與該供電線路的導(dǎo)線截面、導(dǎo)線敷設(shè)方式、短路點(diǎn)與電源距離長(zhǎng)短、配電變壓器的容量大小、阻抗百分比等電氣參數(shù)有關(guān)。現(xiàn)在市場(chǎng)上見(jiàn)到的MCB，根據(jù)各制造廠商提供的有關(guān)技術(shù)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)，一般有4.5kA、6kA、10kA等幾種額定分?jǐn)嗄芰?，按類型還分為MCCB(塑殼斷路器)、ACB(框架式斷路器)等等。

2 MCB的使用條件

2.1 MCB的使用頻率

MCB的設(shè)計(jì)和使用是針對(duì)50～60Hz交流電網(wǎng)的，由于磁脫扣器的電磁力與電源頻率、動(dòng)作電流有關(guān)，因此對(duì)于在交流電壓下使用的MCB用于直流電路或其它電源頻率場(chǎng)合的保護(hù)時(shí)，磁脫扣器的動(dòng)作電流是不同的。一般應(yīng)根據(jù)制造廠商提供的磁脫扣動(dòng)作電流同電源頻率變化系數(shù)來(lái)?yè)Q算。當(dāng)交流用MCB用于直流電路的保護(hù)時(shí)，由于滅弧的原因，應(yīng)選用類似西門子的5SX5直流專用MCB。選用MCB時(shí)，應(yīng)認(rèn)真計(jì)算在該使用場(chǎng)合的最大短路容量。如果MCB的額定分?jǐn)嗄芰π∮诒槐Ｗo(hù)范圍內(nèi)的短路故障電流，則在發(fā)生故障時(shí)，不但不能分?jǐn)喙收暇€路，還會(huì)因MCB的分?jǐn)嗄芰^(guò)小而引起MCB的爆炸，危及人身和其它電氣設(shè)備線路的安全運(yùn)行。

2.2 MCB的使用環(huán)境溫度

MCB的工作溫度一般推薦為－25～55℃。熱脫扣器與溫度是息息相關(guān)的，如環(huán)境溫度變化將導(dǎo)致MCB的工作溫度變化，使熱脫扣器的工作特性相應(yīng)變化。由于MCB通常安裝于配電箱內(nèi)，使用環(huán)境溫度也不可能恒定為30℃，實(shí)際使用時(shí)，終端配電箱內(nèi)的MCB是緊密無(wú)間地安裝在一起的，且大多數(shù)場(chǎng)合又是嵌在、墻內(nèi)安裝，導(dǎo)致散熱效果差，使配電路內(nèi)的溫升上升很大，故MCB的實(shí)際工作溫度總比環(huán)境溫度高10～15℃。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)有關(guān)制造廠商提供的溫度與載流能力修正曲線來(lái)調(diào)整MCB的額定電流值。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)環(huán)境溫度大于或低于校正值10℃時(shí)，MCB的額定電流值須減小或增加5%左右。

3 MCB的前后級(jí)選擇性配合的注意事項(xiàng)

在考慮斷路器與斷路器、斷路器與熔斷器的選擇性配合時(shí)應(yīng)注意以下6點(diǎn):

1)斷路器與斷路器的配合應(yīng)考慮上級(jí)斷路器的瞬時(shí)脫扣器動(dòng)作值，應(yīng)大于下級(jí)斷路器出線端處最大預(yù)期短路電流，若由于兩級(jí)斷路器處短路時(shí)回路元件阻抗值差別小，使之短路電流值差別不大，則上級(jí)斷路器可選擇帶短延時(shí)的脫扣器。

2)限流斷路器在短路電流大于或等于其瞬時(shí)脫扣器整定值時(shí)，將會(huì)在數(shù)毫秒內(nèi)脫扣，故下級(jí)保護(hù)電器不宜用斷路器實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)要求。

3)具有短延時(shí)的斷路器，當(dāng)其時(shí)限整定在最大延時(shí)時(shí)，其通斷能力下降，因此，在選擇性保護(hù)回路中，考慮選擇斷路器的短延時(shí)通斷能力應(yīng)滿足要求。

4)還應(yīng)考慮上級(jí)斷路器的短路延時(shí)可返回特性與下級(jí)斷路器的動(dòng)作特性時(shí)間曲線不應(yīng)相交，短延時(shí)特性曲線與瞬時(shí)特性曲線間不應(yīng)相交。

5)斷路器與熔斷器配合使用時(shí)應(yīng)考慮上下級(jí)的配合，應(yīng)將斷路器的安秒特性曲線與熔斷器安秒特性曲線比較，以使在發(fā)生短路電流的情況下，具有保護(hù)選擇性。

6)斷路器作配電線路的保護(hù)時(shí)，宜選用帶長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作過(guò)流脫扣器的斷路器，當(dāng)線路末端發(fā)生單相接地短路時(shí)，短路電流不小于斷路器瞬時(shí)或短延時(shí)過(guò)流脫扣器整定電流的1.5倍。

由于水利電力工程電器設(shè)備使用的季節(jié)性、環(huán)境情況等諸多因素的特殊性，在具體施工、安裝時(shí)還要注意以下4個(gè)要點(diǎn):

1)斷路器的安裝應(yīng)符合GB13955－92標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求。

2)斷路器的安裝應(yīng)充分考慮供電線路、供電方式、供電電壓及系統(tǒng)接地型式。

3)斷路器的額定電壓、額定電流、短路分?jǐn)嗄芰?、分?jǐn)鄷r(shí)間應(yīng)滿足被保護(hù)供電線路和電氣設(shè)備的要求。

4)斷路器的安裝接線應(yīng)正確，在不同的系統(tǒng)接地形式的單相、三相三線、三相四線供電系統(tǒng)中剩余電流保護(hù)器的接線不同，應(yīng)給以充分注意。

隨著五常市稻米經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械化、水利電氣化將不斷更新完善，如何確保機(jī)電井、抽水站、水利發(fā)電站等水利電力工程的安全高效運(yùn)行，微型斷路器的正確使用和維護(hù)只是一個(gè)方面，做好從繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置的科學(xué)結(jié)合，努力提高農(nóng)業(yè)供電安全將是每一名水利工作者的神圣職責(zé)。

［1］ 張建忠.選擇微型斷路器的幾個(gè)要點(diǎn)［J］.黑龍江水利科技，2006，34(4):52－53.

［2］ 王超，賈洪晶，陳玉鑫.臨江灌區(qū)供電系統(tǒng)高壓斷路器的選擇［J］.黑龍江水利科技，2011，39(4):149.