斷路器的分類及選型

斷路器的分?jǐn)嗄芰κ侵冈摂嗦菲靼踩袛喙收想娏鞯哪芰?，與其額定電流無必然聯(lián)系目，前有36KA、50KA等規(guī)格。一般分為極限短路分?jǐn)嗄芰cu和運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs。

斷路器選用的一般原則

首先根據(jù)用途選擇斷路器的型式及極數(shù)； 根據(jù)最大工作電流選擇斷路器的額定電流；根據(jù)需要選擇脫扣器的類型、附件的種類和規(guī)格。具體要求如下。

1）斷路器的額定工作電壓≥線路額定電壓。

2）斷路器的額定短路通斷能力≥線路計(jì)算負(fù)載電流。

3）斷路器的額定短路通斷能力≥線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流（一般按有效值計(jì)算）。

4）線路末端單相對(duì)地短路電流≥1.25倍斷路器瞬時(shí)（或短延時(shí)）脫扣整定電流 。

5）斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。

6）斷路器的分勵(lì)脫扣器額定電壓等于控制電源電壓。

7）電動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的額定工作電壓等于控制電源電壓。

8）斷路器用于照明電路時(shí)，電磁脫扣器的瞬時(shí)整定電流一般取負(fù)載電流的6倍。

9）采取斷路器作為單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)時(shí)，瞬時(shí)脫扣器的整定電流為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的1.35倍（DW系列斷路器）或1.7倍（DZ系列斷路器）。

10）采用斷路器作為多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)時(shí)，瞬時(shí)脫扣器的整定電流為1.3倍最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流再加上其余電動(dòng)機(jī)的工作電流。

11）采用斷路器作為配電變壓器低壓側(cè)總開關(guān)時(shí)，其分?jǐn)嗄芰?yīng)大于變壓器低壓側(cè)的短路電流值，脫扣器的額定電流不應(yīng)小于變壓器的額定電流，短路保護(hù)的整定電流一般為變壓器額定電流的6-10倍；過載保護(hù)的的整定電流等于變壓器的額定電流。

12）初步選定斷路器的類型和等級(jí)后，還要與上、下級(jí)開關(guān)的保護(hù)特性進(jìn)行配合，以免越級(jí)跳閘，擴(kuò)大事故范圍。

斷路器的選擇性

在配電系統(tǒng)中用的斷路器按其保護(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，而長延時(shí)特性適用于過載保護(hù)。非選擇性斷路器，一般為瞬時(shí)動(dòng)作，只做短路保護(hù)用。也有的為長延時(shí)動(dòng)作，只做過負(fù)荷保護(hù)用。在配電系統(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，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)問題。

1）無論下一級(jí)是選擇性斷路器還是非選擇性斷路器，上一級(jí)斷路器的瞬時(shí)過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。

2）如果下一級(jí)是非選擇性斷路器，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)過電流脫扣器的整定電流不小于下一級(jí)瞬時(shí)過電流脫扣器的1.2倍。

3）如果下一級(jí)也是選擇性斷路器，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0.1s。一般來說，要保證上下兩級(jí)低壓斷路器之間選擇性動(dòng)作，上一級(jí)斷路器宜選擇帶短延時(shí)的過流脫扣器，而且其動(dòng)作電流要大于下一級(jí)過流脫扣器動(dòng)作電流一級(jí)以上，至少上一級(jí)的動(dòng)作電流Iop.1不小于下一級(jí)動(dòng)作電流Iop.2的1.2倍，即Iop1≥1.2Iop.2。

斷路器的級(jí)聯(lián)保護(hù)性

在配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，斷路器的上下兩級(jí)之間的選擇性配合，必須具有“選擇性、快速性和靈敏性”。

選擇性則與上下兩級(jí)斷路器之間的配合有關(guān)，而快速性和靈敏性分別與保護(hù)電器本身特點(diǎn)和線路運(yùn)行方式有關(guān)。

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，保證配電系統(tǒng)的其它無故障回路繼續(xù)正常工作。反之，則影響配電系統(tǒng)的可靠性。

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，由于配電系統(tǒng)中上下級(jí)的斷路器為串聯(lián)安裝，當(dāng)下級(jí)，斷路器QF2出口處發(fā)生短路時(shí)，該短路電流由于上級(jí)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，下級(jí)斷路器QF2的分?jǐn)嗄芰υ谏霞?jí)斷路器QF1幫助下大大增強(qiáng)，超過了其額定分?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)?shù)?。?jí)聯(lián)數(shù)據(jù)只能由實(shí)驗(yàn)測定，上下級(jí)斷路器的配合選擇也只能由斷路器制造商提供確定。

斷路器的靈敏度

為了保證斷路器的瞬時(shí)或短延時(shí)過流脫扣器在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，在其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生最輕微的短路故障時(shí)能可靠動(dòng)作。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=lk.min/Iop≥1.3。式中，lop為瞬時(shí)或短延時(shí)過流脫扣器的動(dòng)作電流，Ik.Min為斷路器保護(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為斷路器的靈敏度。

在選用斷路器時(shí)，還應(yīng)注意對(duì)其靈敏度的校驗(yàn)，對(duì)于同時(shí)具有短延時(shí)和瞬時(shí)過電流脫扣器的選擇性斷路器，只需要校驗(yàn)短延時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作靈敏度，不需要校驗(yàn)瞬時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作的靈敏度。

斷路器脫扣器的選擇和整定

（1）瞬時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作電流的整定

斷路器所保護(hù)的對(duì)象中，有某些電器設(shè)備，這些電器設(shè)備在啟動(dòng)過程中，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生數(shù)倍于其額定電流的高峰值電流，從而使斷路器在短時(shí)間內(nèi)承受較大的尖峰電流。瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流lop(o)必須躲過線路的尖峰電流Ipk，即Iop(o)≥Krel·Ipk。式中，Krel為可靠系數(shù)。在選用斷路器時(shí)，應(yīng)注意使斷路器的瞬時(shí)過電流脫扣器的整定電流躲過尖峰電流，以免引起斷路器的誤動(dòng)作。

（2）短延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

短延時(shí)過流脫扣器的動(dòng)作電流lop(s)，也應(yīng)躲過線路的尖峰電流Ipk，即Iop(s)≥Krel·Ipk。式中，Krel為可靠系數(shù)。短延時(shí)過流脫扣器的動(dòng)作時(shí)間一般分0.2s、0.4s和0.6s三種，按前后保護(hù)裝置的保護(hù)選擇性來確定，應(yīng)使前一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間比后一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間長一個(gè)時(shí)間級(jí)差。

（3）長延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

長延時(shí)過流脫扣器主要是用來保護(hù)過負(fù)荷，因此其動(dòng)作電流Iop(l)只需要躲過線路的最大負(fù)荷電流即計(jì)算電流I30，即Iop(l)≥Krel·I30。式中，Krel為可靠系數(shù)。長延時(shí)過流脫扣器的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)躲過允許短時(shí)過負(fù)荷的持續(xù)時(shí)間，以免引起低壓斷路器的誤動(dòng)

（4）過流脫扣器的動(dòng)作電流與被保護(hù)線路的配合要求

為了不致線路因出現(xiàn)過負(fù)荷或短路引起絕緣線纜過熱受損甚至失火，而其斷路器不跳閘事故的發(fā)生，斷路器過流脫扣器的動(dòng)作電流lop應(yīng)符合公式的要求，lop≤Kol·Ial。式中，Ial為絕緣線纜的允許載流量；Kol為絕緣線纜的允許短時(shí)過負(fù)荷系數(shù)，對(duì)瞬時(shí)和短延時(shí)過流脫扣器，一般取4.5;對(duì)長延時(shí)過流脫扣器，做短路保護(hù)時(shí)取1.1，只做過負(fù)荷保護(hù)時(shí)取1。如果不滿足以上配合要求，則應(yīng)改選脫扣器動(dòng)作電流，或適當(dāng)加粗導(dǎo)線或電纜線的截面積。