论文部分内容阅读
摘要：低压断路器是电气配电系统中重要的保护器件，低压断路器的选型与应用是否合适，直接关系到配电系统运行的可靠性。若低压断路器保护设定值过大，则起不到保护作用；反之，若低压断路器保护设定值过小，将会引起频繁跳闸现象。
关键词：低压断路器；选择；应用
Abstract: the low voltage circuit breaker is the important protection device in the electrical power distribution system, the selection and application of low voltage circuit breaker whether appropriate, directly related to the reliability of distribution system operation. If low voltage circuit breaker protection setting value is too large, no protection; On the other hand, if the low voltage circuit breaker protection setting value is too small, will cause frequent tripping phenomenon.
Key words: low voltage circuit breaker; Choice; application
中图分类号：TM561文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
引言
低压断路器是电气配电系统中重要的保护器件，低压断路器的选型与应用是否合适，直接关系到配电系统运行的可靠性。若低压断路器保护设定值过大，则起不到保护作用；反之，若低压断路器保护设定值过小，将会引起频繁跳闸现象。
1. 断路器的选用原则及分类
在选择断路器时，设计师不仅需要根据被保护电路的特性，确定断路器类型、性能参数，还应当考虑断路器的安装位置、外形尺寸方面的限制条件。如何正确的选择、使用低压断路器，是系统开发、设计人员必须关注和解决的实际问题。
1.1断路器的选用原则
断路器的选用原则是：断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力，断路器有三个重要的短路分断能力指标，分别为：极限短路分断能力（Icu）、运行短路分断能力（Ics）和短时耐受电流（Icw）。我国国家标准GB140482规定极限短路分断能力可以是运行短路分断能力的25%、50%、75%和100%。设计人员在设计选用时只要符合断路器的极限短路分断能力≥线路的预期短路电流就能满足要求了。
1.2断路器的分类
断路器的用途分类：配电用低压断路器，电流范围在100-6300A,分为选择型（B类）月非选择型（A类），选择型的保护特性为瞬时，短延时，长延时，主要用途是电源总开关和靠近变压器近端的支路开关，非选择型断路器的保护特性为瞬时，长延时，主要用途为变压器近端的支路开关和支路末端的开关。电动机保护用断路器，电流范围在16-630A，分为直接启动和间接启动，直接启动的保护特性为过电流脱扣器瞬时整定电流（8-15）Irt,过电流脱扣器瞬时整定电流12Irt，主要用途为保护笼型电动机和用于靠近变压器近端电动机，间接启动的保护特性为过电流脱扣器瞬时整定电流（3-8）Irt，主要用途为保护笼型和绕线转子电动机。照明用微型断路器，电流范围为6-63A，保护特性为过载长延时，短路瞬时，主用用途为用于照明线路和信号二次回路。剩余电流保护器，电流范围为6-400A，分为电磁式与电子式，动作电流分为6、15、30、50、75、100、300、500mA，0.1s分断，用于接地故障保护。
一些低压断路器的选用，应根据具体使用条件选择使用类别，选择额定工作电压、额定电流、脱扣器整定电流和分励、欠压脱扣器的电压电流等参数，参照产品样本提供的保护特性曲线选用保护特性，并需对短路特性和灵敏系数进行校验。
2.断路器保护的级间配合
2.1当上下级断路器出线端处预期短路电流有较大差别，且均设有瞬时脱扣器时，则上级断路器的瞬时脱扣整定电流应大于下级的预期短路电流，以保证有选择性保护。
2.2当上下级断路器距离较近，出线端预期短路电流差别很小时，则上级断路器宜选用带有短延时脱扣器延时动作，以保证有选择配合。
2.3当上下级保护电器都采用选择型断路器时，为保证上下级之间的动作选择性，上级断路器的过载长延时和短路短延时的整定电流，宜不小于下级相应保护整定值的1.3倍。
2.4当上级保护是选择型断路器，而下一级保护是非选择型断路器时，应符合以下条件：
2.4.1上级保护断路器的短路短延时脱扣器的整定电流，应不小于下级保护断路器短路瞬时脱扣器整定电流的1.3倍，即：
I1>=1.3I2或I2》=1.3I3
I1（I2）------上级保护断路器短延时脱扣器整定电流（A）
I2（I3）-------下级保护断路器瞬时脱扣器整定电流（A）
2.4.2上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流应大于下级保护断路器出线端单相短路电流的1.2倍，即：
I1>=1.2I2或i1》=1.2Id1
I1（i1）------上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流（A）
I2（Id1）-------下级保护断路器出线端单相短路电流（A）
2.5上下级保护电器都选择非选择型断路器时，应加大上下级之间断路器的脱扣器整定电流的级差值，一般可按下述原则确定：
2.5.1上一级保护断路器的长延时脱扣器整定电流，宜不小于下一级长延时脱扣器整定电流的2倍。
2.5.2上一级保护断路器的瞬时脱扣器整定电流，宜不小于下级瞬时脱扣器整定电流的1.4倍。
2.5.3末级非选择型断路器，其短路瞬时脱扣器整定电流应尽量小，但应躲过短时出现的过负荷尖峰电流。
2.6当下一级保护断路器出口端短路电流大于上一级的瞬时脱扣器整定电流时，为保证选择性要求，下级保护断路器宜选择限流型断路器。
3.断路器级数的选用
关于断路器级数的选用，对于微型断路器来说，1P+N、1P、2P一般都用来作为单相用电器的通断控制，但效果不同。其中，
1P------单极断路器，具有热磁脱扣功能，仅控制火线（相线）；
1P+N----单极+N断路器，同时控制火线、零线，但只有火线具有热磁脱扣功能；
2P------单相2极断路器，同时控制火线、零线，且都具有热磁脱扣功能。对于下列情况，有必要选用四极断路器：
3.1四极断路器的選用条件
3.1.1有双电源切换要求的系统必须选用四极断路器，以满足整个系统的维护、测试和检修时的隔离需要；
3.1.2住宅每户单相总开关应选用带N极的二极开关（可用四极断路器）；
3.1.3剩余电流动作保护器（漏电开关），必须保证所保护的回路中的一切带电导线断开，因此，对具有剩余电流动作保护要求的回路，均应选用带N极（如四极）的漏电断路器。
3.2四极断路器的六种型式
目前，国内市场供应的四极塑料外壳式断路器有六种型式：
3.2.1断路器的N极不带过电流脱扣器，N极与其他三个相线极一起合分电路；
3.2.2断路器的N极不带过电流脱扣器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开；
3.2.3断路器N极带过电流脱扣器，N极与其他三个相线极一起合分电路；
3.2.4断路器的N极带过电流脱扣器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开；
3.2.5断路器的N极装设中性线断线保护器，N极与其他三个相线极一起合分电路；
3.2.6断路器的N极装设中性线断线保护器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开。
其中，1和2型式适用于中性线电流不超过相线电流的25%的正常状态（变压器联结组标号为Yyno），其中2型适用于TN_C系统（PEN线不允许断开）；3和4型式适用于三相负载不平衡，且负载中有大量电子设备（谐波成份很大），导致N线的电流等于或大于相线电流，N线过载而无法借助三个相线的过电流脱扣器的动作来切断过载故障的情况；4型适合TN_C系统 ；5和6型式适合于在中性线断线时，切断三相及中线以保护单相设备避免损毁和间接触电事故的发生，6型适合于TN_C系统。
4.结论
随着我国科学技术的不断进步，低压电气产品发展更加先进化、人性化，自动化的生产工艺要求对电源的要求也更加精细化、安全化，因此对每一个 设计人员、电气从业人员来说，全面的掌握低压断路器的选择方法与原则，应用到生产实际中，更好地服务于生产生活，确保国民经济的又好又快发展有着重大的意义。
参考文献：
[1]《民用建筑电气设计手册（第二版）》，中国建筑工业出版社
[2]《全国民用建筑工程设计技术措施》，中国建筑标准设计研究院
关键词：低压断路器；选择；应用
Abstract: the low voltage circuit breaker is the important protection device in the electrical power distribution system, the selection and application of low voltage circuit breaker whether appropriate, directly related to the reliability of distribution system operation. If low voltage circuit breaker protection setting value is too large, no protection; On the other hand, if the low voltage circuit breaker protection setting value is too small, will cause frequent tripping phenomenon.
Key words: low voltage circuit breaker; Choice; application
中图分类号：TM561文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
引言
低压断路器是电气配电系统中重要的保护器件，低压断路器的选型与应用是否合适，直接关系到配电系统运行的可靠性。若低压断路器保护设定值过大，则起不到保护作用；反之，若低压断路器保护设定值过小，将会引起频繁跳闸现象。
1. 断路器的选用原则及分类
在选择断路器时，设计师不仅需要根据被保护电路的特性，确定断路器类型、性能参数，还应当考虑断路器的安装位置、外形尺寸方面的限制条件。如何正确的选择、使用低压断路器，是系统开发、设计人员必须关注和解决的实际问题。
1.1断路器的选用原则
断路器的选用原则是：断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力，断路器有三个重要的短路分断能力指标，分别为：极限短路分断能力（Icu）、运行短路分断能力（Ics）和短时耐受电流（Icw）。我国国家标准GB140482规定极限短路分断能力可以是运行短路分断能力的25%、50%、75%和100%。设计人员在设计选用时只要符合断路器的极限短路分断能力≥线路的预期短路电流就能满足要求了。
1.2断路器的分类
断路器的用途分类：配电用低压断路器，电流范围在100-6300A,分为选择型（B类）月非选择型（A类），选择型的保护特性为瞬时，短延时，长延时，主要用途是电源总开关和靠近变压器近端的支路开关，非选择型断路器的保护特性为瞬时，长延时，主要用途为变压器近端的支路开关和支路末端的开关。电动机保护用断路器，电流范围在16-630A，分为直接启动和间接启动，直接启动的保护特性为过电流脱扣器瞬时整定电流（8-15）Irt,过电流脱扣器瞬时整定电流12Irt，主要用途为保护笼型电动机和用于靠近变压器近端电动机，间接启动的保护特性为过电流脱扣器瞬时整定电流（3-8）Irt，主要用途为保护笼型和绕线转子电动机。照明用微型断路器，电流范围为6-63A，保护特性为过载长延时，短路瞬时，主用用途为用于照明线路和信号二次回路。剩余电流保护器，电流范围为6-400A，分为电磁式与电子式，动作电流分为6、15、30、50、75、100、300、500mA，0.1s分断，用于接地故障保护。
一些低压断路器的选用，应根据具体使用条件选择使用类别，选择额定工作电压、额定电流、脱扣器整定电流和分励、欠压脱扣器的电压电流等参数，参照产品样本提供的保护特性曲线选用保护特性，并需对短路特性和灵敏系数进行校验。
2.断路器保护的级间配合
2.1当上下级断路器出线端处预期短路电流有较大差别，且均设有瞬时脱扣器时，则上级断路器的瞬时脱扣整定电流应大于下级的预期短路电流，以保证有选择性保护。
2.2当上下级断路器距离较近，出线端预期短路电流差别很小时，则上级断路器宜选用带有短延时脱扣器延时动作，以保证有选择配合。
2.3当上下级保护电器都采用选择型断路器时，为保证上下级之间的动作选择性，上级断路器的过载长延时和短路短延时的整定电流，宜不小于下级相应保护整定值的1.3倍。
2.4当上级保护是选择型断路器，而下一级保护是非选择型断路器时，应符合以下条件：
2.4.1上级保护断路器的短路短延时脱扣器的整定电流，应不小于下级保护断路器短路瞬时脱扣器整定电流的1.3倍，即：
I1>=1.3I2或I2》=1.3I3
I1（I2）------上级保护断路器短延时脱扣器整定电流（A）
I2（I3）-------下级保护断路器瞬时脱扣器整定电流（A）
2.4.2上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流应大于下级保护断路器出线端单相短路电流的1.2倍，即：
I1>=1.2I2或i1》=1.2Id1
I1（i1）------上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流（A）
I2（Id1）-------下级保护断路器出线端单相短路电流（A）
2.5上下级保护电器都选择非选择型断路器时，应加大上下级之间断路器的脱扣器整定电流的级差值，一般可按下述原则确定：
2.5.1上一级保护断路器的长延时脱扣器整定电流，宜不小于下一级长延时脱扣器整定电流的2倍。
2.5.2上一级保护断路器的瞬时脱扣器整定电流，宜不小于下级瞬时脱扣器整定电流的1.4倍。
2.5.3末级非选择型断路器，其短路瞬时脱扣器整定电流应尽量小，但应躲过短时出现的过负荷尖峰电流。
2.6当下一级保护断路器出口端短路电流大于上一级的瞬时脱扣器整定电流时，为保证选择性要求，下级保护断路器宜选择限流型断路器。
3.断路器级数的选用
关于断路器级数的选用，对于微型断路器来说，1P+N、1P、2P一般都用来作为单相用电器的通断控制，但效果不同。其中，
1P------单极断路器，具有热磁脱扣功能，仅控制火线（相线）；
1P+N----单极+N断路器，同时控制火线、零线，但只有火线具有热磁脱扣功能；
2P------单相2极断路器，同时控制火线、零线，且都具有热磁脱扣功能。对于下列情况，有必要选用四极断路器：
3.1四极断路器的選用条件
3.1.1有双电源切换要求的系统必须选用四极断路器，以满足整个系统的维护、测试和检修时的隔离需要；
3.1.2住宅每户单相总开关应选用带N极的二极开关（可用四极断路器）；
3.1.3剩余电流动作保护器（漏电开关），必须保证所保护的回路中的一切带电导线断开，因此，对具有剩余电流动作保护要求的回路，均应选用带N极（如四极）的漏电断路器。
3.2四极断路器的六种型式
目前，国内市场供应的四极塑料外壳式断路器有六种型式：
3.2.1断路器的N极不带过电流脱扣器，N极与其他三个相线极一起合分电路；
3.2.2断路器的N极不带过电流脱扣器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开；
3.2.3断路器N极带过电流脱扣器，N极与其他三个相线极一起合分电路；
3.2.4断路器的N极带过电流脱扣器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开；
3.2.5断路器的N极装设中性线断线保护器，N极与其他三个相线极一起合分电路；
3.2.6断路器的N极装设中性线断线保护器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开。
其中，1和2型式适用于中性线电流不超过相线电流的25%的正常状态（变压器联结组标号为Yyno），其中2型适用于TN_C系统（PEN线不允许断开）；3和4型式适用于三相负载不平衡，且负载中有大量电子设备（谐波成份很大），导致N线的电流等于或大于相线电流，N线过载而无法借助三个相线的过电流脱扣器的动作来切断过载故障的情况；4型适合TN_C系统 ；5和6型式适合于在中性线断线时，切断三相及中线以保护单相设备避免损毁和间接触电事故的发生，6型适合于TN_C系统。
4.结论
随着我国科学技术的不断进步，低压电气产品发展更加先进化、人性化，自动化的生产工艺要求对电源的要求也更加精细化、安全化，因此对每一个 设计人员、电气从业人员来说，全面的掌握低压断路器的选择方法与原则，应用到生产实际中，更好地服务于生产生活，确保国民经济的又好又快发展有着重大的意义。
参考文献：
[1]《民用建筑电气设计手册（第二版）》，中国建筑工业出版社
[2]《全国民用建筑工程设计技术措施》，中国建筑标准设计研究院