低压配电系统断路器的选择

张园园

（浙江省交通规划设计研究院有限公司，浙江杭州 310000）

0 引言

电气设计中最主要的目的是保证系统正常工作的同时，将可能发生的电气灾害的概率降到最低，使人们的财产安全得到保障。介绍低压系统中断路器极数的选择与应用。结合实际说明在电路系统设计中，要根据实际情况选择断路器极数。

1 低压断路器分类

通常情况下，低压断路器可根据不同的形式分成多种类型，按设计型式可分为空气断路器、塑壳断路器以及小型断路器；断路器的使用类别可分成A，B 两类，A 类指如果发生短路，断路器没有做出反应，负载侧另一短路保护器会做出保护；B 类指当保护有延迟时，负载侧另一短路保护器做出保护，可分为适合隔离和不适合隔离。

低压配电系统对于断路器的选择把控的比较严格，因为选择合适的断路器才能与配电系统进行更好的结合。断路器根据低压配电系统的运行情况，出现问题，会及时切除故障之处，将故障造成的影响降到最低。而且还分为选择型和非选择型两种模式，选择型断路器具有瞬时特性和延时特性，适用于短路保护，而延时特性适用于过载保护；非选择型只具有瞬时特性，保护性能比较单一，因此，低压配电系统需要根据当前的运行状态，选择合适的断路器，才能让断路器发挥最大的保护作用。断路器在保护系统运行时还是要注意以下事项：

（1）低压配电系统的上下级线路选择合适的断路器能够让系统受到更好的保护。上级和下级线路之间存在着一定的选择性关系，上级线路依赖断路器的电流保护，而下级线路需要的保护性比上级更高，这样才能保证系统的稳定性。

（2）在低压配电的系统中，下级线路断路器属于非选择性类型，同时也需要对系统中可能出现的短路情况进行预防，避免出现短路导致的稳定性降低。

（3）下级线路中的断路器属于选择性类型，所以更要保证其稳定性。

2 根据负荷性质选择不同类型的断路器

工程进行设计时要慎重选择断路器，因为每种断路器都对应不同的负载相。设计中最常见的是配电线路类型，进行配电线路设计时，断路器的选择很重要，只有选择正确的断路器才能保证工程质量。

配电线路的保护应选用配电型断路器。配电型断路器分成A 类和B 类，A 类是选择型，B 类则是非选择型。选择型断路器具有过载长延时、短路短延时特性。选择型是指某个位置发生故障，断路器会开启保护功能，将故障造成的影响降到最低。而且还要根据负载的类型对断路器进行选择。为了使断路器与配电出线回路的选择性有更好的配合，选用时不建议使用过流脱扣器，而且还要能满足系统电压、电流以及频率等性能。配电变压器低压侧主保护断路器可按以下公式计算选择：

（1）长延时过电流脱扣器整定电流的确定。I（L1）＝KIeb。式中，K是可靠系数，而误差一般都保持1.1，Ieb 是变压器低压侧额定电流。

（2）短路短延时过电流脱扣器整定电流的确定。I（L2）＝mKIeb。式中，m是过电流倍数，一般为3～5 倍。

3 断路器在低压配电系统中的应用

3.1 级差保护

级差保护是断路器的主要性能，在低压配电系统中，级差保护有保护电路的作用，用于优化断路器在各个级别中的保护。级差保护比较灵活，是因为低压配电系统会发生各种问题，而断路器的作用就是发现这些问题，然后再对整个配电系统进行优化，解决配电系统中出现的问题。断路器级差保护能力的高低，代表断路器的保护能力，这两者是直接关联的。级联保护可以及时找出配电系统中的问题并及时解决，防止问题扩散，影响整个电路。所以说提高级联保护等级非常必要。例如，当变电站直流系统发生短路故障时，由于上下级空开常常能够同时越过反时限动作区、达到各自的速断动作值而越级跳闸，这种情况的发生对电路有很大的作用，其中比较典型的作用就是扩大了继电保护、控制回路的停电范围。

3.2 灵敏度

断路器在低压配电系统中发挥着优化、保护电路的作用。断电器是电器元件，自身有一个标准功率，工作时不能超过这个功率，否则很可能引发事故，对整个低压配电系统造成影响。计算和判断断路器的实际功率，需要对断路器的灵敏度进行测量，灵敏度可以作为衡量断电器实际功率的工具，2 个因素之间成正相关，查阅相关文献可知断路器灵敏度的最小值是1.3，只有灵敏度值达到一定标准才能判定断路器的作用效果。灵敏度在一定范围内，断路器才能顺利工作，保证电路系统的安全，如果灵敏度不达标断路器就不能正常工作。因此一定要控制好断路器的灵敏度，保证断路器正常工作。

3.3 环境选择

断路器只有在一定环境下才能正常工作，如果使用环境较恶劣，断路器不能正常工作，还会导致断路器损伤，降低低压配电系统的安全性。因此一定要为断路器提供一个良好工作环境。低压配电系统中的电压不容易进行控制，很容易发生电压突然升高的现象，对断路器造成损害，因此要对断路器进行过载保护，保证断路器正常工作，优化整个电路系统。实现断路保护还需要使用热脱扣器，热脱扣器正常工作温度是30 ℃左右，只有达到温度标准，热脱扣器才能正常发挥对电路的保护作用，保护断电器在过载电路中的运行。热脱扣器对温度非常敏感，一旦温度脱离正常值，就会影响热脱扣器的效果，间接影响到断电器的正常运行，降低断路器对电路的优化功能。断路器安装在配电盘中，配电盘分暗箱和明箱两种，其中暗箱的散热速度慢，温度会逐渐上升，对断路器造成影响，因此要想办法对暗箱进行降温，保证断路器正常工作。

4 断路器极数的选择与应用

（1）设有等电位联结的TN 和TN-S 系统不必装设4 极断路器。系统电路中有各种各样的线路，每种线路都有不同的作用，接线过程中一旦出现失误容易发生触电事故。但联接线路还有一个性质是等电位，因为等电位的存在，每条线路上虽然都有很高的电压，但这些线路之间没有电位差，即便误触也不会发生触电。为减少触电事故的发生，保护施工人员的安全，在等电位线路中可以不安装4 级断路器，以减少事故的发生概率，具有很强的实用性。因此在总进线及设漏电保护回路应设置4 级断路器。

（2）TT 系统的电源进线断路器应采用4 极断路器。TT 系统是很特殊的系统，因为系统中即便是安装了联接线路，也要安装4 级断路器。因为该系统可以感应外界电压，在设备上形成电势差，可能会对工作人员的安全造成威胁，为此，还要在设备上安装一根地线，将电压传递至地下，预防触电事故。为保证施工安全，安装4 级断路器非常必要。

5 结束语

断路器在低压配电系统中的作用非常重要，需要系统设计中，为断路器创造一个适宜的工作环境，保证断路器正常工作。合理应用断路保护，不仅能对电路系统进行优化，还能保证工作人员的安全。