工程中低压开关电器的选用要点探讨

姚芳芳

摘 要：智能低压配电网建设发展的进一步加速，促使低压开关电器产品的需求日益增长，同时对设备性能、质量等也提出了更高的性能要求。在工程中，如何结合工程实际条件，从额定电压、额定电流、温升校验、短路校验、保护配合等方面，合理选用高效、节能产品，确保地配电系统具有较高安全可靠和节能经济性，具有非常重要的工程实践应用研究意义。

关键词：智能电网 低压开关电器 选型

中图分类号：TM591 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0103-01

1 低压开关电器的结构特点

1.1 多样化操作方式

手动操作：开关设备的操作方式主要由手动操作、电动操作和自动操作等多种。手动操作机构中采用半无关人力操作方式的结构，操作人员只需要依靠手柄施加人力超过开关设计阀值（或阈值），这开关会快速断开/闭合，在工程应用中可以有效分断过载电流和接通短路电流。

电动操作：虽然低压开关电器中以手动操作的为主，但是随着智能低压配电网的进一步建设发展，为满足中控集控、远程操作等功能需求，电动操作机构已成为未来低压开关电器研发的重点。在手动操作机构上派生的电动操作低压开关电器，其主要由电磁铁作为驱动机构。低压开关电器采用电动操作机构后，由于其分段速率加快，且操作更为便捷、安全和可靠，除了具备远程遥控操控功能外，当带熔断器的组合开关电器出现熔断器单相熔断时，就会自动跳闸以切断供电回路，确保供电回路中其他电气设备不受故障冲击损害，安全防护性能得到进一步提高。

自动操作：将具备电动操作结构的低压开关电器，并入到工业控制网络系统中，可以根据工控机的自动流程判断，自动根据工艺要求完成低压开关电气的分闸和合闸操作，且带熔断器的组合低压开关电器在回路过载、短路等异常运行工况中，能够自动跳闸保护，安全性非常高，且综合投资经济效益较好，得到很多大复杂工艺流程用户的青睐。

1.2 安全可靠结构设计

在GB50054-2011《低压配电设计规范》、JGJ/T16-2008《民用建筑电气设计规范》等相关技术规范中明确规定：在开关设备维护、测试以及检修等过程中，需要切断供电电源，并设置明确的隔离断点，以便将所要进行操作的回路与带电部分进行完全隔离，确保相关操作人员的安全。因此，在进行低压开关电器结构设计过程中，不仅要求考虑开关结构的紧凑性，同时还要烤炉开关电器隔离触头具有明显、可见的结构和标识。因此，设计出隔离触头明显可见的开关结构，已成为低压成套开关设备研发的重要发展方向。

虽然，低压开关电器的功能结构较简单，但在实践工程中，根据功能的不同，其附件选择也非常重要。要根据功能作用需求，合理选择手柄、加长轴、开关辅助触头、端子罩、连锁机构、监测器等附件，确保开关设备具有较高的功能作用。

2 低压开关电器选用技术要点

2.1 低压开关、隔离器和隔离开关选用技术要点

在工程选用中，要明确隔离器与断路器间的匹配关系，隔离器绝不能当做电源隔离器来使用，也即不能进行带负载操作。若需带负载操作，则应选用断路器开关或负荷开关，以确保回路操作的安全可靠性。在低压开关设备选型过程中，应按照设备的运行工作条件来进行选择，同时还需要按照短路条件进行设备校验，以确保所选设备与实践工程需要相匹配。

按工作环境条件合理选择设备：在进行设备选型过程中，应首先考虑设备的使用地点和运行环境。由于户外运行条件要比户内差很多，尤其是在矿井、化工等污染较严重、带腐蚀性气体的环境中，应优先选用具备特殊功能和特殊绝缘结构的加强型开关设备，也即在设备选型过程中应根据实践功能需求选择带防护式、非防护式、加强式等不同类型的产品，以确保开关设备运行的安全可靠性。要按照产品的额定运行电压和额定工作电流进行设备的选择，要选择大于或等于额定电压、电流的开关设备。另外，设备的运行环境温度不允许超过设计运行值（低压开关设备在设计时以 40 ℃作为限值），当使用环境温度超过40℃时，应进行基准温升校验，用户应根据厂家选型样本中提供的降容曲线（或数值表格）进行合理选用。

另外，通过额定电压、额定电流和温升选择好的低压电器产品，还需要根据供配电系统计算获得的短路电流，进行短路电流校验，要确保短路接通能力、额定短时耐受电流等满足工程实际短路故障过程产生的动、热稳定性要求。如果选择的产品经短路校验后不满足核算要求时，应按照额定电压和电流增大一级产品进行选择，并重新进行短路校验。

2.2 熔断器组合电器选用技术要点

在低压供配电系统中，作过电流保护的低压电气设备除断路器外，还可以合理选择熔断器组合电器，具有过电流保护简单、可靠等功能，只要设备运行过程中接近故障点时，熔断器组合电器就能动作，并不影响上游保护电器的动作，确保其他非故障分支回路继续供电运行，可实现选择性保护配合。另外，熔断器与开关或隔离开关组成的组合电器设备，在一些场合可以有效代替断路器，且其价格只有断路器的1/2-1/3，性价比较高。在进行低压熔断器组合电器选择过程中，应按照组合电器的断流能力进行校验，除了产品的额定开关电流需要大于或等于供配电系统的三相短路电流外，还需要确保熔断器组合电器能够安全、可靠的切断供配电系统的短路电流。

3 低压总开关与10 kV断路器保护配合选用技术要点

10 kV断路器其电流素缎保护是按照设备能够躲开变压器二次侧短路电流折算到一次侧进行保护整定的。当变压器二次侧发生短路故障时，若10 kV断路器的速断保护为定时限时，从理论计算来讲是不会动作的。因此，变压器二次侧低压总开关在选用过程中，应优选选用智能式带短路短延时的开关，这样可以实现变压器一次和二次侧主开关的保护配合。

4 结语

在低压供配电系统工程设备选型过程中，低压开关设备的合理选择对确保整个工程具有较高的安全可靠性和节能经济性，尤为重要。在进行低压开关电气的选用时，即要对开关设备的功能特性和电气特征参数进行全面了解和掌握，同时又要带着发展的眼光，从供配电系统的负荷现状及发展予以全面考虑，结合设备的运行环境特点进行综合优化选择，在规范运行的基础上，尽量做到各级开关设备的保护配合，有效提高低压供配电系统的供电安全可靠性，为终端电力用户提高优质、高效、经济的供电服务。

参考文献

[1] 何瑞华.我国低压电器现状与发展趋向[J].电气时代，2012（1）：37-42.

[2] 沈忠霞.10kV配电房高低压开关的选择与保护配合[J].电工电气，2013（12）：60-64.endprint