断路器过流脱扣器额定电流的选择和整定

摘要：我们一般根据线路预期短路电流来选择满足分断能力的断路器，但线路预期短路电流的计算是一项非常繁琐的工作。本文将简单介绍如何在低压系统中正确的选用和使用低压断路器。关键词：低压配电系统断路器短路欠压脱扣器引言断路器广泛应用于低压配电系统中，是一种保护电器元件。在设计低压配电系统时，应注意断路器的选择性，对断路器过流脱扣器额定电流进行选择和整定，确保充分发挥过电流脱扣器的作用；当环境温度大于或小于校准温度值时，应根据制造商提供的温度与载流能力修正系数来调整低压断路器的额定电流值。1、断路器的几种电流参数断路器的额定电流In，是指脱扣器能长期通过的电流，也就是脱扣器额定电流。断路器壳架等级额定电流Inm，用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。它决定了所能安装的脱扣器的最大额定电流值。例如,DW15—1600额定电流800A的断路器，1600A是断路器的壳架等级额定电流Inm，断路器的额定电流In为800A。过电流脱扣器可分为过载脱扣器和短路(电磁)脱扣器，有长延时动作电流（Ir1）、短延时动作电流（Ir2）和瞬时动作电流（Ir3）之分。如正泰产DW15—1600的Ir1为（0.7～1）In，Ir3为（1～3）In，没有短延时脱扣器；常熟产CW2—1600A的Ir1为（0.4～1）In，Ir2为（0.4～15）In＋OFF，短延时时间0.1s—0.4s，共4级，Ir3为1.6KA～35kA＋OFF。断路器的额定极限短路分断能力(Icu)：按规定的试验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力；也就是断路器规定的试验电压及其它规定条件下的极限短路分断电流值，不考虑断路器继续承载它的额定电流。极限短路分断能力Icu的试验程序为O—t—CO。其具体试验是：把线路的电流调整到预期的短路电流值(例如380V，50kA)，而试验按钮未合，被试断路器处于合闸位置，按下试验按钮，断路器通过50kA的短路电流，断路器立即开断(OPEN简称O)并熄灭电弧，断路器应完好，且能再合闸。t为间歇时间，一般为3min，此时线路处于热备状态(试验按钮仍在按下状态)，断路器再进行一次接通(CLOSE简称C)和紧接着的开断(O)(接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性和动、静触头因弹跳的磨损)。此程序即为CO。断路器能完全分断，熄灭电弧，并无超出规定的损伤，就认定它的极限分断能力试验成功。额定运行短路分断能力Ics，是指断路器在规定的试验电压及其它规定条件下的一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值，在按规定的试验程序O—t—CO—t—CO动作之后，断路器应有继续承载它的额定电流的能力。它比Icu的试验程序多了一次CO。Ics是Icu的一个百分数。对于万能式和塑壳式断路器，Ics值略有不同，塑壳式允许Ics最小可以是25%Icu，万能式允许Ics最小是50%的Icu，Ics=Icu的断路器是很少的。我国的DW45智能型万能式断路器的Ics为62.5%～65%Icu。2、断路器的电流整定低压断路器过流脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流，即In≥Ijs(Ijs为所保护配电线路的计算电流)。断路器的长延时动作电流（Ir1）主要是用来保护过负荷，一般情况，Ir1取线路计算电流的1.1倍，即Ir1≥1.1×Ijs(Ijs为所保护的配电线路的计算电流)短延时过流脱扣器动作电流（Ir2）应躲过线路的尖峰电流Ipk，通常按下式确定：Ir2≥1.2×（Ipk+Ijs’）其中：Ipk为保护线路中最大1台电机的起动电流Ijs’为除起动电流最大的1台电机以外的线路计算电流断路器短延时动作的整定时间通常分：0.1s、0.2s、0.3s、0.4s。为保证保护装置动作的选择性，上下2级断路器的级差通常取0.1～0.2s，动作时间还应满足被保护线路的热效应要求。断路器瞬时动作电流Ir3应满足Ir3≥1.3×（Ipk+Ijs’），为满足被保护线路的断路器之间的选择性，还要求Ir3大于下一级断路器所保护的线路发生故障时的短路电流的1.1倍。3、断路器过电流保护动作的选择性在断路器所保护的配电系统中，当发生电气故障时，距故障点最近的断路器动作将故障切除，而其他各级断路器不动作，从而将故障所造成断电限制在最小范围内，使其它无故障供电回路仍能保持正常供电，这就是对断路器所要求的选择性。断路器的选择性在低压配电系统的设计中占有十分重要的位置，它可以给用户带来便利，并能保证供电回路工作的连续性。在低压配电系统中使用的断路器按其保护性能可分为选择性和非选择性两类。选择性低压断路器，其瞬时特性和短延时特性适用于短路动作，而长延时特性适用于过载保护。在低压配电系统中，要保证上、下两级断路器之间选择性动作，一般上一级断路器采用选择性断路器，下一级断路器采用非选择性断路器或选择性断路器，主要是利用短延时脱扣器的延时动作或延时动作时间的不同低压断路器的选择和校验低压断路器可根据保护要求装设瞬时、短延时和长延时等过流脱扣器及热脱扣器、失压脱扣器等。1.低压断路器过流脱扣的选择过流脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流2.低压断路器热脱扣器的选择热脱扣器的额定电流也应不小于线路计算电流3.低压断路器的选择低压断路器的选择,应满足三个条件:4.低压断路器过流脱扣器动作电流的整定@1瞬时过流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流@2短延时过流脱扣器的动作电流也应躲过线路的尖峰电流,@3长延时过流脱扣器的动作电流应躲过线路计算电流@4过流脱扣器的动作电流还应与被保护线路相配合,@5.低压断路器热脱扣器动作电流的整定5.低压断路器断流能力校验(七)前后低压断路器之间及低压断路器与熔断器之间的选择性配合1.前后低压断器之间的选择性配合至少前一级的动作电流,应大于或等于后一级动作电流的1.2倍.2.低压断路器与熔断器之间的选择性配合可按其保护特性曲线来检验,前一级低压熔断器可考虑-30%～-20%的负偏差,后一级低压熔断器可考虑+30%～+50%的正偏差在后一级熔断器出口发生三相短路时,前一级动作时间大于后一级动作时间,则说明能实现选择性动作四、高压隔离开关、负荷开关和断路器的选择和校验(一)断流能力的校验高压隔离开关不允许负荷操作,只作隔离,电源用,因此不校验其断流能力..高压负荷开关能带负荷操作,但不能切断短路电流,因此其断流能力按切断最大可能的过负荷电流来校验,满足的条件为Ioc不小于Iol.max式中Ioc______负荷开关的最大分断电流;Iol.max______负荷开关所在电路的最大可能的过负荷电流,可取(1.5-3)I30.高压负荷开关所配带的高压熔断器应按前面式(5-47)来校验其断流能力.高压断路可直接切断一定的短路电流,其断流能力应满足的条件为Ioc不小于I(3)Soc不小于Sk(3)或式中Ioc、Soc________断路器的最大开断电流和断流容量;IK(3)、Sk(3)_____断路