低压配电断路器选择

低压配电断路器选择

摘要介绍低压供配电系统中断路器的选择方法，断路器的主回路额定值的选取依据，断路器的选择性配合，三相短路电流与断路器脱扣电流间的对应关系关键词断路器选择选择性配合三相短路电流极限分断能力运行分断能力1、断路器的特性

断路器的特性包括断路器的型式(极数、电流种类)、主电路的额定值和极限值(包括短路特性)、控制电路、辅助电路、脱扣器型式(分励脱扣器、过电流脱扣器、欠电流脱扣器等)、操作过电压等。

现重点讨论断路器主电路的额定值和极限值的选择方法。

2、配电型断路器选择方法

配电线路保护的低压断路器选择方法可依据（《工业与民用配电设计手册》(第三版)P631）

1）、断路器额定电流的确定。断路器壳架等级额定电流I rQ和断路器反时限过电流脱扣器的额定电流I rt的确定如下

I rQ>= I rt >=I c

式中I rQ--断路器壳架等级的额定电流；I rt—反时限过电流脱扣器的额定电流；

I c—线路的计算负荷电流,A；

2）、反时限过电流脱扣器的整定值(I set1)。

I z>= I set1>=I c

式中I c—线路的计算负荷电流,A；I z—导体的允许持续载流量，A；

另可参照《技术措施》，配电型断路器长延时过电流脱扣器的整定值应大于线路的计算电流，不考虑线路的尖峰电流。

I set1>= K zd1 I c

式中K zd1—可靠系数，取1.1；

该式在现有设计中成为主要依据。

3）、定时限过电流脱扣器的整定值(I set2)。定时限过电流脱扣器主要用于保证保护开关动作的选择性。

a、定时限过电流脱扣器的整定电流，应躲过短时间出现的负荷尖峰电流，即

I set2>= K rel2[I stM1+ I c(n-1)]

式中K rel2—低压断路器定时限过电流脱扣器可靠系数，取1.2；

I stM1—线路中最大一台电动机的起动电流，A；

I c(n-1)—除起动电流最大的一台电动机以外的线路计算负载电流，A；

b、定时限过电流脱扣器的整定时间通常有0.1（或0.2）、0.4、0.6、0.8s等几种，根据需要确定。其整定时间要比下级任一组熔断器可能出现的最大熔断时间大一个级量。上下级时间级差不小于0.1~0.2s。

4)、瞬时过电流脱扣器的整定值。

a、瞬时过电流脱扣器的整定电流I set3，应躲过配电线路的尖峰电流，即I set3>= K rel3[I’stM1+ I c(n-1)]

式中K rel3—低压断路器瞬时脱扣器可靠系数，考虑电动机起动电流误差和断路器瞬动电流误差，取1.2；

I’stM1—线路中最大一台电动机全起动电流，A；它包括了周期分量和非周期分量，其值可取电动机起动电流I stM1的2倍；

I c(n-1)—除起动电流最大的一台电动机以外的线路计算负载电流，A；

b、为满足被保护线路各级间选择性要求，选择型低压断路器瞬时脱扣器电流整定值I set3，还应大于下一级保护电器所保护线路的故障电流。

非选择型低压断路器瞬时脱扣器电流整定值，在大于回路正常工作时的尖峰电流条件下，尽可能整定得小一些。

3、断路器的选择性保护。

上下级的选择性保护，应用上下级断路器的特性曲线配合选择比较准确，只要上下级断路器特性曲线不相交即可。当无断路器特性资料时，可以用上下级之间的可靠系数选用。

1)、上级瞬动电流应大于下级单相短路电流的1.2倍以保证选择性；

2)、上级瞬动电流应大于下级短路电流；

3)、上级长(短)延时整定电流应大于下级的1.3倍；

4)、上级的短延时整定电流应大于下级瞬时整定电流的1.3倍。

4、断路器分断能力选择,极限短路分断能力（I cu）和运行短路分断能力（I cs）及短时耐受电流（I cw）

这部分内容已有专家做过专门的论述（《工业与民用配电设计手册》(第三版)P624）。

通俗讲，极限短路分断能力试验程序为OtCO，运行短路分断能力试验程序为OtCOtCO，可用极限短路分断能力的百分数表示。（“O”为分断，t为间歇时间，一般为3min “CO”为接通后立即分断）。短时耐受电流指电器能够承受而不发生任何损坏的电流值,不得小于12倍最大额定工作电流,它是考核断路器的动稳定性和热稳性定性的指标。断路器设计选型应按那个参数，找不到明确的规定。《工业与民用配电设计手册》P363第6条,按断路电流校验低压断路器的分断能力。断路器的额定运行短路分断能力（I cs）应不小于被保护线路最大三相短路电流的有效值，如有困难，至少应保证断路器的额定极限短路分断能力（I cu）不小于被保护线路最大三相短路电流的有效值。

被保护线路最大三相短路电流的有效值的定义是什么，存在模糊性，

三相短路电流周期分量有效值I k与三相短路电流第一周期全电流有效值I ch之间相差很大，受配电系统元器件及线路电阻与电抗大小的影响，二者关系为2>=I ch/I k>=1，因此若定性不明确，对断路器要求会相差很多。

《技术措施》P44第4.5.3条配电型断路器的选择第10、11款指明：

A、断路器的分断能力，当断路器的分断时间大于0.02S时，应大于被保护线

路的三相短路电流周期分量有效值，即

I cu >= I k

式中，I cu—断路器的额定极限短路分断能力(用交流电流周期分量有效值表示的)；

I k—被保护线路的三相短路电流，周期分量有效值。

B、当断路器的分断时间小于0.02S时，其分断能力应大于被保护的三相短路

电流第一周全电流有效值(或称冲击电流有效值)

I cu >= I ch

式中，I ch—短路电流第一周全电流有效值。

《技术措施》中的条文可理解为，发生短路故障后，电流第一周期的三相短路电