低压断路器设计选型及极数的选择问题

低压断路器设计选型及极数的选择问题

低压配电系统中，断路器是非常重要的角色，在其选择上也有一定的原则。目前，断路器按使用类别分A 类和B 类，A 类为非选择型，B 类为选择型；按设计形式可分为万能式和塑料外壳式（包括微型断路器）；按分断介质分如空气中分断、真空中分断、气体中分断；按操作机构的控制方法分有关人力操作、无关人力操作、有关动力操作、无关动力操作、储能操作；按是否适合隔离分为适合隔离和不适合隔离；按是否需要维修分需要维修和不需要维修；按安装方式分为固定式、插入式、抽出式；按保护对象分为配电保护型，电动机保护型、家用和类似家用场所保护型，剩余电流（漏电）保护型。

关于断路器的保护整定问题，主要有这样几个方面：

配电变压器低压侧进线断路器、母联断路器一般设二段保护，为长延时、短延时（或瞬时）过电流脱扣器。

配电线路用断路器一般设三段保护，为长延时、瞬时（或短延时）及接地故障过电流脱扣器。

末级配电线路用断路器一般设三段保护，为长延时、瞬时及接地故障过电流脱扣器。

在低压配电系统的设计中，低压断路器的上下两级之间的选择性配合，必须具有”选择性、快速性和灵敏性”。选择性则与上下两级低压断路器之间的配合有关，而快速性和灵敏性分别与保护电器本身特点和线路运行方式有关。上下两级断路器配合得当，则能有选择地将故障回路切除，保证配电系统的其它无故障回路继续正常工作。反之，则影响配电系统的可靠性。级联保护是断路器限流特性的具体应用，其主要原理是利用上级断路器的限流作用，在选择下级断路器时，可选择分断能力较低的断路器，以达到降低成本节约费用的目的。断路器保护的级间配合：

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。

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。

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。

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，应符合如

下条件：

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：

——上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流。

——上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流。

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：

——上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流。

——上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流。

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：

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，

即：

——上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流。

——上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流。

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，即：

——上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流。

——上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流。

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。

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用限流型断路器。

低压进线断路器一般用于变压器低压侧，是一个比较重要的断路器，如果选

择不当，一旦发生故障或误动，将可能造成较大范围的停电。许多设计者在断路器级数的选择问题上存在着疑惑，相关的规范措施等也没有特别详细的分析和说明，在此根据目前的了解对此问题进行的分析如下：

保证电源转换的功能性开关电器应作用于所有带电导体，且不得使这些电源并联，除非该装置是为这种情况特殊设计的。在有总等电位联结的情况下，TN-S、TN-C-S系统一般不需要设四极开关。

带剩余电流动作保护的双电源转换开关应采用四极开关。在同一接地系统中，两个电源转换开关带剩余电流动作保护其下级的电源转换开关应采用四极。

TN-C-S、TN-S系统中的电源转换开关，应采用切断相导体和中性导体的四极开关；

正常供电电源与备用发电机电源系统之间，其电源转换电器应采用四极开关；

TN-C系统严禁采用四极开关；

TT系统的电源进线开关应采用四级开关；

IT系统中当有中性导体时应采用四极开关。

变压器低压总开关及母联开关，应视为电源转换的功能性开关。应作用于所有带电导体，且不能使其电源并联，故应选用四极开关。

在TN系统中低压出线包括应急电源出线开关及下级配电箱进线开关，因与电源转换无关，故选用三极开关。

在TN系统中照明配电箱的出线开关可选用单极开关。

附4P断路器四种类型：   ①N极不安装过流脱扣元件，N极一直接通，且N极不与其他三极一起合分；    ②N极不安装过流脱扣元件，N极与其他三极一起合分；    ③N极安装脱扣元件，且N极与其他三极一起合分；    ④N极安装脱扣元件，且N极一直接通，不与其他三极一起合分注：TN-C的系统不适用漏电保护开关，TN-C系统中的N 线和PE线合并为PEN线，当发生设备外壳对PEN线的漏电故障时，漏电保护开关无法检测到漏电故障。3极的漏电开关用于三相四线制的场合，只要有不平衡负载电流流过就会跳闸。这这种场合下必须使用4极的漏电开关。

低压配电设计规范中有规定为：

第4．5．4条短路保护电器应装设在低压配电线路不接地的各相（或极）上，但对于中性点不接地且N线不引出的三相三线配电系统，可只在二相（或