斷路器的選擇重要性

1、斷路器的選擇1、 一般選用原則(1)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。具體要求是：斷路器的額定工作電壓線路額定電壓；斷路器的額定短路通斷能力線路計(jì)算負(fù)載電流；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）；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； 斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓；斷路器的分勵(lì)脫扣器額定電壓等于控制電源電壓；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；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。(2)采取斷路器作

2、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）。(3)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。(4)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。(5)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。2、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器的選

3、用電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器可分為兩類：一類是指斷路器只作保護(hù)而不負(fù)擔(dān)正常操作；另一類是指斷路器需兼作保護(hù)和不頻繁操作之用。后一類情況需考慮操作條件和電壽命。電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器的選用原則為：(1) 長(zhǎng)延時(shí)電流整定值等于電動(dòng)機(jī)額定電流。(2) 瞬時(shí)整定電流：對(duì)保護(hù)籠型電動(dòng)機(jī)的斷路器，瞬時(shí)整定電流等于（8-15）倍電動(dòng)機(jī)額定電流，取決于被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、容量和啟動(dòng)條件；對(duì)于保護(hù)繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的斷路器，瞬時(shí)整定電流等于（3-6）倍電動(dòng)機(jī)額定電流，取決于被保護(hù)繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、容量和啟動(dòng)條件。(3) 6倍長(zhǎng)延時(shí)電流整定值的可返回時(shí)間大于等于電動(dòng)機(jī)實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間。按啟動(dòng)時(shí)負(fù)載的輕重，可選用可返回時(shí)間為1、3

4、、5、8、15S中的某一檔。3、導(dǎo)線保護(hù)斷路器的選用照明、生活用導(dǎo)線保護(hù)斷路器，是指在生活建筑中用來保護(hù)配電系統(tǒng)的斷路器，選用時(shí)應(yīng)考慮：(1) 長(zhǎng)延時(shí)整定值小于等于線路計(jì)算負(fù)載電流。(2) 瞬時(shí)動(dòng)作整定值等于（6-20）倍線路計(jì)算負(fù)載電流。低壓配電系統(tǒng)中斷路器的科學(xué)選型低壓配電系統(tǒng)中斷路器的科學(xué)選型斷路器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)中，是一種保護(hù)電器元件。在設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意斷路器的選擇性，對(duì)斷路器過流脫扣器額定電流進(jìn)行選擇和整定，確保充分發(fā)揮過電流脫扣器的作用；當(dāng)環(huán)境溫度大于或小于校準(zhǔn)溫度值時(shí)，應(yīng)根據(jù)制造商提供的溫度與載流能力修正系數(shù)來調(diào)整低壓斷路器的額定電流值。一、斷路器的幾種電流參數(shù)斷

5、路器的額定電流In，是指脫扣器能長(zhǎng)期通過的電流，也就是脫扣器額定電流。斷路器殼架等級(jí)額定電流Inm，用基本幾何尺寸相同和結(jié)構(gòu)相似的框架或塑料外流值。例如,DW151600 額定電流800A的斷路器，1600 A是斷路器的殼架等級(jí)額定電流Inm，斷路器的額定電流In為800A。過電流脫扣器可分為過載脫扣器和短路(電磁)脫扣器，有長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作電流（Ir1）、短延時(shí)動(dòng)作電流（Ir2）和瞬時(shí)動(dòng)作電流（Ir3）之分。如正泰產(chǎn)DW151600的Ir1為（0.71）In，Ir3為（13）In，沒有短延時(shí)脫扣器；常熟產(chǎn)CW21600A 的Ir1為（0.41）In，Ir2為（0.415）InOFF，短延時(shí)時(shí)間0.

6、1s0.4s，共4級(jí)，Ir3為1.6KA35 KAOFF。斷路器的額定極限短路分?jǐn)嗄芰?Icu)：按規(guī)定的試驗(yàn)程序所規(guī)定的條件，不包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Γ灰簿褪菙嗦菲饕?guī)定的試驗(yàn)電壓及其它規(guī)定條件下的極限短路分?jǐn)嚯娏髦?，不考慮斷路器繼續(xù)承載它的額定電流。極限短路分?jǐn)嗄芰cu的試驗(yàn)程序?yàn)镺tCO。 其具體試驗(yàn)是：把線路的電流調(diào)整到預(yù)期的短路電流值(例如380V，50KA)，而試驗(yàn)按鈕未合，被試斷路器處于第2 / 5頁(yè)合閘位置，按下試驗(yàn)按鈕，斷路器通過50KA的短路電流，斷路器立即開斷(OPEN簡(jiǎn)稱O)并熄滅電弧，斷路器應(yīng)完好，且能再合閘。t為間歇時(shí)間，一般為3min，此時(shí)線路

7、處于熱備狀態(tài)(試驗(yàn)按鈕仍在按下狀態(tài))，斷路器再進(jìn)行一次接通(CLOSE簡(jiǎn)稱C)和緊接著的開斷(O)(接通試驗(yàn)是考核斷路器在峰值電流下的電動(dòng)和熱穩(wěn)定性和動(dòng)、靜觸頭因彈跳的磨損)。此程序即為CO。斷路器能完全分?jǐn)啵珉娀?，并無超出規(guī)定的損傷，就認(rèn)定它的極限分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)成功。額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs ，是指斷路器在規(guī)定的試驗(yàn)電壓及其它規(guī)定條件下的一種比額定極限短路分?jǐn)嚯娏餍〉姆謹(jǐn)嚯娏髦?，在按?guī)定的試驗(yàn)程序OtCOtCO動(dòng)作之后，斷路器應(yīng)有繼續(xù)承載它的額定電流的能力。它比Icu的試驗(yàn)程序多了一次CO。Ics是Icu的一個(gè)百分?jǐn)?shù)。對(duì)于萬(wàn)能式和塑殼式斷路器， Ics值略有不同，塑殼式允許Ics最小可以

8、是25%Icu，萬(wàn)能式允許Ics最小是50%的Icu ，Ics=Icu的斷路器是很少的。我國(guó)的DW45智能型萬(wàn)能式斷路器的Ics為62.5%65%Icu，國(guó)際上，ABB公司的F系列，施耐德的M系列也不過是70%左右。二、斷路器的電流整定低壓斷路器過流脫扣器的額定電流應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流，即InIjs (Ijs為所保護(hù)配電線路的計(jì)算電流)。斷路器的長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作電流（Ir1）主要是用來保護(hù)過負(fù)荷，一般情況，Ir1取線路計(jì)算電流的1.1倍，即Ir11.1Ijs (Ijs為所保護(hù)的配電線路的計(jì)算電流)短延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流（Ir2）應(yīng)躲過線路的尖峰電流Ipk，通常按下式確定：Ir21.2（Ipk+

9、Ijs）其中：Ipk為保護(hù)線路中最大1臺(tái)電機(jī)的起動(dòng)電流Ijs為除起動(dòng)電流最大的1臺(tái)電機(jī)以外的線路計(jì)算電流斷路器短延時(shí)動(dòng)作的整定時(shí)間通常分：0.1s、0.2s、0.3s、0.4s。為保證保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性，上下2級(jí)斷路器的級(jí)差通常取0.10.2 s，動(dòng)作時(shí)間還應(yīng)滿足被保護(hù)線路的熱效應(yīng)要求。斷路器瞬時(shí)動(dòng)作電流Ir3應(yīng)滿足Ir31.3（Ipk+ Ijs），為滿足被保護(hù)線路的斷路器之間的選擇性，還要求Ir3大于下一級(jí)斷路器所保護(hù)的線路發(fā)生故障時(shí)的短路電流的1.1倍。三、斷路器過電流保護(hù)動(dòng)作的選擇性在斷路器所保護(hù)的配電系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生電氣故障時(shí)，距故障點(diǎn)最近的斷路器動(dòng)作將故障切除，而其他各級(jí)斷路器不動(dòng)作

10、，從而將故障所造成斷電限制在最小范圍內(nèi)，使其它無故障供電回路仍能保持正常供電，這就是對(duì)斷路器所要求的選擇性。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，它可以給用戶帶來便利，并能保證供電回路工作的連續(xù)性。在低壓配電系統(tǒng)中使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，其瞬時(shí)特性和短延時(shí)特性適用于短路動(dòng)作，而長(zhǎng)延時(shí)特性適用于過載保護(hù)。在低壓配電系統(tǒng)中，要保證上、下兩級(jí)斷路器之間選擇性動(dòng)作，一般上一級(jí)斷路器采用選擇性斷路器，第3 / 5頁(yè)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。無論下一級(jí)是選

11、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。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(zhǎng)0.1S。四、選擇滿足分?jǐn)嗄芰Φ臄嗦菲魑覀円话愀鶕?jù)線路預(yù)期短路電流來選擇滿足分?jǐn)嗄芰Φ臄嗦菲?，但線路預(yù)期短路電流的計(jì)算是一項(xiàng)非常繁瑣的工作。下面，我們采用一種工程上可以接受的簡(jiǎn)捷估算方法：1.對(duì)于10/0.4KV電壓等級(jí)的變壓器，可以認(rèn)為高壓側(cè)的短路容量為無窮大2.變壓器的阻抗電壓UK表示變壓器副邊短接(路)，當(dāng)副邊達(dá)到其額定電流時(shí)，原邊電壓為其額定電壓的百分值。

12、因此當(dāng)原邊電壓為額定電壓時(shí)，副邊電流就可以認(rèn)為接近它的預(yù)期短路電流。I1.44P/UK（P為變壓器功率）3.如果短路點(diǎn)離變壓器有一定的距離，則需考慮線路阻抗，因此短路電流將減小。例如SL7系列變壓器(配導(dǎo)線為三芯鋁線電纜)，容量為200KVA，變壓器出線端短路時(shí)，三相短路電流為7210A。短路點(diǎn)離變壓器的距離為100m時(shí)，短路電流降為4740A；當(dāng)變壓器容量為100KVA時(shí)其出線端的短路電流為3616A，離變壓器的距離為100m處短路時(shí)，短路電流為2440A。遠(yuǎn)離100m時(shí)短路電流分別為0m的65.74%和67.47%。所以，用戶在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝處可能出現(xiàn)的最大短路電流選擇斷路器，不必把余

13、量放得過大，以免造成浪費(fèi)。五、環(huán)境溫度對(duì)斷路器過載脫扣電流的影響低壓斷路器的過載保護(hù)依靠熱脫扣器來完成，通常低壓斷路器的熱脫扣器額定電流是依據(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)生過載，過載電流加熱雙金屬片發(fā)熱變形彎曲，將搭鉤頂開，使低壓斷路器觸點(diǎn)斷開。低壓斷路器的熱脫扣器與環(huán)境溫度是有直接的關(guān)系，若環(huán)境溫度發(fā)生變化就會(huì)導(dǎo)致低壓斷路器的額定電流值發(fā)生變化。因此當(dāng)環(huán)境溫度大于或小于校準(zhǔn)溫度值時(shí)，我們應(yīng)考慮根據(jù)制造商提供的溫度與載流能力修正系數(shù)表，來修正低壓斷路器的額定電流值。六、低壓配電系統(tǒng)實(shí)際使用情況例如：變壓器型號(hào)S780010 一次側(cè)額定電

14、流46.2A 二次側(cè)額定電流1154A 阻抗電壓4.5通過以上估算二次側(cè)預(yù)期短路電流：11544.525644 A26KA實(shí)際使用的斷路器為常安產(chǎn)DW15-1600斷路器，額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs為40 KA，所配第4 / 5頁(yè)過電流脫扣器為選擇型，長(zhǎng)延時(shí)可調(diào)值范圍為11201600A，短延時(shí)可調(diào)值范圍為480016000A，短延時(shí)時(shí)間為0.2秒，瞬斷電流可調(diào)值范圍為1600032000A。斷路器的運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?0 KA26KA，可見，該斷路器用于800KVA變壓器二次側(cè)主進(jìn)，完全滿足運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰Α６蝹?cè)主母線采用10010mm銅排，額定載流量1600A，考慮變壓器的最大負(fù)荷電流，我們把長(zhǎng)延時(shí)整定為1100A，保證變壓器不長(zhǎng)時(shí)間過載運(yùn)行。低壓最大功率的電機(jī)是280KW 6極電機(jī)（80型空氣壓縮機(jī)），起動(dòng)電流499A，采用電抗降壓起動(dòng)，以4倍計(jì)算，起動(dòng)電流為2000A，再加正常負(fù)荷電流1000A，共計(jì)3000A，可見，短延時(shí)的電流必須大于30001.23600 A，我們實(shí)際整定為4000 A。短延時(shí)時(shí)間為0.2秒。由于變壓器的二次側(cè)預(yù)期短路電流是26KA，可見瞬斷電流必須小于26KA，考慮成本，下一級(jí)配電用斷路器都