中低压断路器的合理选型与应用研究

尹华勇

【摘 要】在对中低压断路器选型使用的主要参考规范标准，中低压断路器合理选型与应用注意事项进行了详细探讨。

【关键词】供配电系统；中低压断路器；电气设备

0.引言

供配电系统在规划设计、选型使用等环节中均涉及到许多电气设备，其中中低压断路器的合理选型与合适应用就显得非常重要。中低压断路器在供配电系统中占有非常重要的地位，是接通和分断正常供电工况下负荷电流和过负荷电流的重要设备，同时也是接通和分断短路电流，跳闸隔离保护的核心设备，是供配电系统安全可靠、节能经济高效稳定运行的重要保障性设备。随着供配电系统的安全性、可靠性、节能经济性等成为供电公司、终端用户关注的重点，如何合理地规划设计和合适选型使用中低压断路器，是从事电气工程工作人员的研究的一个重要课题，具有非常重要的工程实践应用探讨意义。

1.中低压断路器选型使用的主要参考规范标准

中低压断路器作为供配电系统中供配电线路、负载等电气设备运行中起隔离、保护等功能的核心设备，其在优化选型设计过程中必须严格按照相关技术规范标准要求进行，即：对于工业用（或通用工程中），应按照GB14048.2-2008（IEC60947-2-2006）《低压开关设备和控制设备第2部分：断路器》中的相关技术规范要求进行[1]；对于民用建筑和类似工程中使用的断路器，应按照GB10963（IEC60898）《家用及类似场所用过电流保护断路器》中的相关技术规范要求进行；对于设备用断路器，应按照GB17701-2008（IEC60934）《设备用断路器》中的相关技术规范要求进行。

2.中低压断路器合理选型与应用注意事项

2.1按照通用性原则进行中低压断路器的选型与应用

供配电系统中中低压断路器在优化选型设计和应用过程中，应首先从通用性原则进行选型设计，即：①结合GB14048.2-2008（IEC 60947-2-2006）《低压开关设备和控制设备第2部分：断路器》等相关技术规范要求，根据供配电系统中供配电线路中负载的性质、保护等级、故障类别、以及对供配电电路的保护要求，合理确定待选用断路器的类型和型号。②在断路器额定电压（Ue）、额定频率（f）等特征参数选择时应与所在回路中的标称电压、标称频率相匹配。③认真计算供配电系统中供配电回路中负载电流，应在留有相应富裕电流容量基础上选择断路器额定电流，确保其不小于所在回路的负载计算电流。④应根据断路器使用范围合理修正断路器的一些特性参数，如：（1）在GB14048中明确指出断路器出厂时其脱扣值整定时的环境温度特性为：“断路器使用周围空气温度不超过+40℃，且在24h内其环境平均温度值不超过+35℃”。如果在进行断路器优化选型或应用更换过程中，设计师或工程师认为断路器使用环境温度明星高于上述温度时，则需要按照样本中的“温度修正系数”对断路器的温度系数进行修正，以确保其运行的安全可靠性。（2）在GB14048中明确指出断路器安装地点海拔高程不超过2000m，如供配电系统中的变配电中心设备安装地点超出2000m海拔高程时，则设计师或工程师应与制造商相互协调，按照GB14048《工业与民用配电设计手册》等相关技术规范或设计手册指导方法进行修正处理。⑤应进行详细的供配电系统短路电流计算，确保断路器在短路工况下能够满足动稳定、热稳定等技术要求。

2.2断路器上、下级保护配合的优化选择与应用

在供配电系统中低压断路器优化选型设计和技术改造过程中，若上、下级断路器保护搭配得当，则断路器能够根据回路运行工况的变换有选择地准确将故障从回路中切除，确保供配电系统中其他非故障回路继续稳定工作，缩小供电中断范围；反之，不合理的断路器搭配方案，则可能影响供配电系统运行的安全可靠性和节能经济性。

（1）断路器上、下级保护动作为选择性时，应重视断路器电流脱扣器整定值与时间间的匹配。笔者推荐上级断路器其过载长延时和短路短延时的整定电流，宜按照不小于下级断路器整定值的1.3倍进行选配。供配电系统中的第一级断路器（如变压器低压侧进线）笔者推荐采用过载长延时、短路短延时（即按照0～0.5s延时可调保护特性进行选择），不宜设置短路瞬时脱扣器；而对于第二级断路器则笔者推荐宜设置过载长延时、短路短延时、短路瞬时、以及接地故障保护等控制保护功能。对于第一级和第二级间的短路延时配合，应设置一个时间级差时间，确保断路器保护有选择性的动作，推荐不小于0.2s[2]。

（2）如果上、下级断路器类型不一样时，如：当上一级选用选择型断路器，而下一级选用非选择型断路器时，则上一级断路器的短路短延时脱扣器其整定电流，应按照不小于下一级断路器短路瞬时脱扣器整定电流的1.3倍进行保护整定；同时上一级断路器的瞬时脱扣器整定电流，应按照大于下一级断路器出线端单相短路电流的1.2倍进行保护整定。

（3）如果上、下级均采用非选择型断路器时，应在短路保护整定过程中，应加大上、下级断路器的脱扣器整定电流值的保护级差。推荐上一级断路器长延时脱扣器整定电流应按照不小于下一级断路器长延时脱扣器整定电流的2倍进行整定；上一级断路器的瞬时脱扣器整定电流应按照不小于下一级断路器瞬时脱扣器整定电流的1.4倍进行。对于供配电系统而言，笔者推荐第一级保护电路（即变压器低压侧主断路器）应配置过载长延时、短路短延时（0.4s）保护特性，合理选择主断路器的脱扣器额定电流。

3.结束语

中低压断路器作为供配电系统中的主要供配电、控制保护电气设备，其优化选型设计和技术升级改造是系统具有较高安全可靠性和节能经济性的关键。合理的进行断路器的类型选择和保护配合，才能达到对供配电系统调控的安全、可靠、合理动作保护。 [科]

【参考文献】

[1]聂玉安.建筑电气中低压断路器选型若干问题的探讨[J].电气应用，2009，28（ 15）：6-10.

[2]吴家庆.真空断路器的选型[J].贵州电力技术，2005（5）：22-23.