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摘要：低压断路器是一种保护电器元件，在低压配电系统中被广泛使用。文中介绍了低压断路器的分类，并从低压断路器的选用、整定原则以及安装方式几方面阐述了如何正确选用低压断路器。
关键词：低压断路器；配电系统；选用；整定原则；安装方式
中图分类号：TM421 文献标识码：A
引言
隨着社会经济的飞速发展，人们对低压配电系统可靠性的要求也越来越高。在设计低压配电系统时，应注意低压断路器的选择性和级联保护性，对低压断路器过流脱扣器额定电流进行选择和整定，确保过电流脱扣器动作的灵敏度，低压断路器具有断路保护、过载保护、控制和隔离的功能，适用于工业与民用建筑终端低压配电系统，在低压配电系统中广泛采用。
1低压断路器的分类
1.1 按用途
低压断路器按用途有保护电动机、保护变压器、保护动力配电线、保护照明线路和触电保护等。而对动力配电型断路器而言，又分为选择型与非选择型。
对于电动机保护型断路器，只要有过载长延时和短路瞬时的二段保护性能就够了，因此可选用非选择型的塑壳式断路器。
1.2 按结构形式
按结构形式分为万能式断路器、塑料外壳式断路器。
万能式断路器：所有零件都装在一个绝缘的金属框架内，为常开启式，可装设多种附件，更换触头和部件较为方便，因此多用作电源端总开关。
塑料外壳式断路器：适于作支路的保护开关，大多数为手动操作。可分为工业用和非熟练人员用两类，前者适用于企事业单位的动力配电，后者多用于照明电路和民用建筑内电气设备的配电和保护。
1.3 按限流性能
按限流性能分为有限流式和普通式不限流两种。
2 低压断路器的选用
低压断路器在设计和实际使用中应按以下原则进行选用：断路器的额定电压≥线路额定电压；断路器的额定电流与过电流脱扣器的额定电流≥ 线路计算负荷电流；断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流；断路器的欠电压脱扣器的额定电压=线路的额定电压；在选择电动机保护用的断路器时要考虑电动机的起动电流，使断路器应该在电动机起动时间内不动作，笼型异步电动机的起动电流按8～15倍额定电流计算；直流快速断路器需要考虑过电流脱扣器的动作方向(极性)、短路电流上升率di/dt；漏电保护断路器需要选择合理的漏电动作电流和漏电不动作电流，并注意能否断开短路电流，如不能断开，则需和适当的熔断器配合使用；保护电器的额定频率应与配电
系统的频率相适应；要考虑保护电器安装场所的环境及条件，以选择与之相适应防护等级(IP等级)的产品；在高海拔地区(海拔>2000m)应选用高海拔用的产品，或者采取必要的技术措施；在靠近海边的地方使用时，一定要选用防烟雾、防潮湿的断路器。
3 断路器附件的应用
3.1 辅助开关和报警开关
辅助开关主要用于断路器的分合状态的显示，但无法区别断路器是否是因故障而脱扣；而报警开关能显示断路器的故障脱扣状态，主要用于断路器因故障而断开时的状态显示。
3.2 欠电压脱扣器
欠电压脱扣器是一种保护性附件，当电源电压下降到欠电压脱扣器额定电压的35％～70％时，欠电压脱扣器就能使断路器脱扣；当电源电压低于欠电压脱扣器额定电压的35％时，欠电压脱扣器能保证断路器不合闸；而当电源电压高于欠电压脱扣器额定电压的85％时，欠电压脱扣器能保证断路器正常工作。
3.3 分励脱扣器
分励脱扣器是一种实现断路器的远距离分闸的附件，当分励脱扣器的外施电压为分励脱扣器额定控制电压的70％ 110％时，就能可靠地分断断路器。
3.4 电操机构
电操机构是一种远距离操作断路器的附件，既可用来实现断路器的远距离分闸操作，也能实现断路器的合闸操作。电操机构有电动操作机构和电磁操作机构两种。
电动操作机构由电动机驱动，一般适用于630A及以上大容量框架式断路器的操作；电磁操作机构由电磁铁驱动，适用于100A、225A等小容量断路器。此外还有辅助手柄、手柄闭锁装置及机械联锁装置等附件。
4 低压断路器的整定原则
低压断路器在使用的过程中，当选型完成以后低压断路器的整定原则如下：在电动机回路中使用时，长延时脱扣器整定电流一般不会考虑电动机起动的影响，瞬时脱扣器整定电流应该躲开最大一台电动机的全起动电流；在短路保护时，通常利用断路器的瞬时或短延时脱扣器作短路保护，脱扣器的整定电流，应躲过短时过负荷电流；在过载保护时，一般采用断路器的长延时作过载保护；在接地故障保护时，如果断路器只带长延时和瞬时脱扣器，应该利用瞬时脱扣器作接地故障保护。
4.1 长延时动作特性
CW3系列智能控制器提供通用反时限（）、非常反时限（）、高压熔丝配合（）3种保护特性曲线，与上下级断路器或熔断器能进行更好的协调配合(EG系列仅提供通用反时限)：
（1）通用反时限脱扣曲线
当时，保护动作时间，不护不动作；当时，保护动作时间（EG系列为，式中，I为最大相电流。
（2）非常反时限脱扣曲线
当时，保护动作时间，不护不动作；当时，保护动时间。
（3）高压熔丝配合脱扣曲线
当时，保护动作时间，保护不动作；当时，保护动时间。
长延时保护一次动作电流定值，按躲过变压器低压侧额定电流或正常最大负荷电流计算， 式中，Ki为动作电流可靠系数，取1.1；IN为常用变压器低压侧额定电流。
4.2 短延时动作特性
短路短延时保护是防止配电系统的阻抗性短路，一般用于线路局部短路产生的故障，分为定时限与反时限(EG系列仅定时限)。反时限脱扣曲线的公式：公式：，当电流大于时自动转化为定时限特性（即电流的增加不再使动作时间缩短）。
短延时保护脱扣曲线，反时限动作特性：当，则；定时限动作特性：当，则。
短延时动作电流整定值，为下级出口处最大短路电流值。短延时动作时间整定值，一般取0.2～0.4S。
4.3 瞬时动作特性
瞬时保护是防止本级出线回路的短路，一般为单相短路电流，智能控制器瞬时发出动作信号。I≥Ir3，保护无延时瞬时动作。
4.4 MCR功能
MCR功能是断路器在合闸过程中或智能控制器在通电初始化时，接通电流超过预定值使断路器瞬时断开，这加快了断路器分断时间，延长了断路器使用寿命。
5 低压断路器的安装方式
通常低压断路器安装方式分为3类：固定式、插入式及抽出式。通常大电流低压断路器的安装采用抽出式(如630 A以上低压断路器)，一般采用垂直安装和电动操作的方式。由于大电流低压断路器合闸力很大，所以通常不建议采用水平安装和手动操作的方式。固定式断路器一般安装于xLL末级配电系统、GGD固定柜及GCK、MNS、GCS等抽屉柜中，可采用水平安装或垂直安装。插入式断路器一般安装在分隔柜内，如GLL、CGZ1等低压柜中，在每个回路出现故障时，可在主回路不断电的情况下，将该插入式开关的本体拔出，方便用户快速更换。另外需注意当断路器采用横装方式时，对于大电流低压断路器，应考虑将安装板加强的方式，否则运行时合闸力会很大，使连接母排的螺丝松动，造成接触电阻增大后温升升高，开关被动降容使用。
结束语
综上所述，低压断路器的正确选型和使用是整个低压配电系统安全运行的首要问题，需引起本行业相关技术人员高度重视，杜绝不应有的事故发生。
参考文献
[1]钱金川，贾文军.低压断路器的选型与应用[J].电气制造，2011
[2]傅粤溟，蔡星星，苏志扬.低压断路器选型探讨[J].华中电力，2005
[3]王秀云.低压配电系统中断路器的应用与选择[J].电气传动自动化，2001
关键词：低压断路器；配电系统；选用；整定原则；安装方式
中图分类号：TM421 文献标识码：A
引言
隨着社会经济的飞速发展，人们对低压配电系统可靠性的要求也越来越高。在设计低压配电系统时，应注意低压断路器的选择性和级联保护性，对低压断路器过流脱扣器额定电流进行选择和整定，确保过电流脱扣器动作的灵敏度，低压断路器具有断路保护、过载保护、控制和隔离的功能，适用于工业与民用建筑终端低压配电系统，在低压配电系统中广泛采用。
1低压断路器的分类
1.1 按用途
低压断路器按用途有保护电动机、保护变压器、保护动力配电线、保护照明线路和触电保护等。而对动力配电型断路器而言，又分为选择型与非选择型。
对于电动机保护型断路器，只要有过载长延时和短路瞬时的二段保护性能就够了，因此可选用非选择型的塑壳式断路器。
1.2 按结构形式
按结构形式分为万能式断路器、塑料外壳式断路器。
万能式断路器：所有零件都装在一个绝缘的金属框架内，为常开启式，可装设多种附件，更换触头和部件较为方便，因此多用作电源端总开关。
塑料外壳式断路器：适于作支路的保护开关，大多数为手动操作。可分为工业用和非熟练人员用两类，前者适用于企事业单位的动力配电，后者多用于照明电路和民用建筑内电气设备的配电和保护。
1.3 按限流性能
按限流性能分为有限流式和普通式不限流两种。
2 低压断路器的选用
低压断路器在设计和实际使用中应按以下原则进行选用：断路器的额定电压≥线路额定电压；断路器的额定电流与过电流脱扣器的额定电流≥ 线路计算负荷电流；断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流；断路器的欠电压脱扣器的额定电压=线路的额定电压；在选择电动机保护用的断路器时要考虑电动机的起动电流，使断路器应该在电动机起动时间内不动作，笼型异步电动机的起动电流按8～15倍额定电流计算；直流快速断路器需要考虑过电流脱扣器的动作方向(极性)、短路电流上升率di/dt；漏电保护断路器需要选择合理的漏电动作电流和漏电不动作电流，并注意能否断开短路电流，如不能断开，则需和适当的熔断器配合使用；保护电器的额定频率应与配电
系统的频率相适应；要考虑保护电器安装场所的环境及条件，以选择与之相适应防护等级(IP等级)的产品；在高海拔地区(海拔>2000m)应选用高海拔用的产品，或者采取必要的技术措施；在靠近海边的地方使用时，一定要选用防烟雾、防潮湿的断路器。
3 断路器附件的应用
3.1 辅助开关和报警开关
辅助开关主要用于断路器的分合状态的显示，但无法区别断路器是否是因故障而脱扣；而报警开关能显示断路器的故障脱扣状态，主要用于断路器因故障而断开时的状态显示。
3.2 欠电压脱扣器
欠电压脱扣器是一种保护性附件，当电源电压下降到欠电压脱扣器额定电压的35％～70％时，欠电压脱扣器就能使断路器脱扣；当电源电压低于欠电压脱扣器额定电压的35％时，欠电压脱扣器能保证断路器不合闸；而当电源电压高于欠电压脱扣器额定电压的85％时，欠电压脱扣器能保证断路器正常工作。
3.3 分励脱扣器
分励脱扣器是一种实现断路器的远距离分闸的附件，当分励脱扣器的外施电压为分励脱扣器额定控制电压的70％ 110％时，就能可靠地分断断路器。
3.4 电操机构
电操机构是一种远距离操作断路器的附件，既可用来实现断路器的远距离分闸操作，也能实现断路器的合闸操作。电操机构有电动操作机构和电磁操作机构两种。
电动操作机构由电动机驱动，一般适用于630A及以上大容量框架式断路器的操作；电磁操作机构由电磁铁驱动，适用于100A、225A等小容量断路器。此外还有辅助手柄、手柄闭锁装置及机械联锁装置等附件。
4 低压断路器的整定原则
低压断路器在使用的过程中，当选型完成以后低压断路器的整定原则如下：在电动机回路中使用时，长延时脱扣器整定电流一般不会考虑电动机起动的影响，瞬时脱扣器整定电流应该躲开最大一台电动机的全起动电流；在短路保护时，通常利用断路器的瞬时或短延时脱扣器作短路保护，脱扣器的整定电流，应躲过短时过负荷电流；在过载保护时，一般采用断路器的长延时作过载保护；在接地故障保护时，如果断路器只带长延时和瞬时脱扣器，应该利用瞬时脱扣器作接地故障保护。
4.1 长延时动作特性
CW3系列智能控制器提供通用反时限（）、非常反时限（）、高压熔丝配合（）3种保护特性曲线，与上下级断路器或熔断器能进行更好的协调配合(EG系列仅提供通用反时限)：
（1）通用反时限脱扣曲线
当时，保护动作时间，不护不动作；当时，保护动作时间（EG系列为，式中，I为最大相电流。
（2）非常反时限脱扣曲线
当时，保护动作时间，不护不动作；当时，保护动时间。
（3）高压熔丝配合脱扣曲线
当时，保护动作时间，保护不动作；当时，保护动时间。
长延时保护一次动作电流定值，按躲过变压器低压侧额定电流或正常最大负荷电流计算， 式中，Ki为动作电流可靠系数，取1.1；IN为常用变压器低压侧额定电流。
4.2 短延时动作特性
短路短延时保护是防止配电系统的阻抗性短路，一般用于线路局部短路产生的故障，分为定时限与反时限(EG系列仅定时限)。反时限脱扣曲线的公式：公式：，当电流大于时自动转化为定时限特性（即电流的增加不再使动作时间缩短）。
短延时保护脱扣曲线，反时限动作特性：当，则；定时限动作特性：当，则。
短延时动作电流整定值，为下级出口处最大短路电流值。短延时动作时间整定值，一般取0.2～0.4S。
4.3 瞬时动作特性
瞬时保护是防止本级出线回路的短路，一般为单相短路电流，智能控制器瞬时发出动作信号。I≥Ir3，保护无延时瞬时动作。
4.4 MCR功能
MCR功能是断路器在合闸过程中或智能控制器在通电初始化时，接通电流超过预定值使断路器瞬时断开，这加快了断路器分断时间，延长了断路器使用寿命。
5 低压断路器的安装方式
通常低压断路器安装方式分为3类：固定式、插入式及抽出式。通常大电流低压断路器的安装采用抽出式(如630 A以上低压断路器)，一般采用垂直安装和电动操作的方式。由于大电流低压断路器合闸力很大，所以通常不建议采用水平安装和手动操作的方式。固定式断路器一般安装于xLL末级配电系统、GGD固定柜及GCK、MNS、GCS等抽屉柜中，可采用水平安装或垂直安装。插入式断路器一般安装在分隔柜内，如GLL、CGZ1等低压柜中，在每个回路出现故障时，可在主回路不断电的情况下，将该插入式开关的本体拔出，方便用户快速更换。另外需注意当断路器采用横装方式时，对于大电流低压断路器，应考虑将安装板加强的方式，否则运行时合闸力会很大，使连接母排的螺丝松动，造成接触电阻增大后温升升高，开关被动降容使用。
结束语
综上所述，低压断路器的正确选型和使用是整个低压配电系统安全运行的首要问题，需引起本行业相关技术人员高度重视，杜绝不应有的事故发生。
参考文献
[1]钱金川，贾文军.低压断路器的选型与应用[J].电气制造，2011
[2]傅粤溟，蔡星星，苏志扬.低压断路器选型探讨[J].华中电力，2005
[3]王秀云.低压配电系统中断路器的应用与选择[J].电气传动自动化，2001