正确理解和选择低压断路器的电流参数

正确理解和选择低压断路器的电流参数

李远景

李远景（石河子开发区天富科技有限责任公司，石河子832000）

摘要：低压断路器在配电系统中起着十分重要的作用,低压断路器保护特性的实验加深了学生对理论知识的理解,锻炼了动手能力，对此分析低压断路器的各个电流参数的概念、特性及其作用，帮助从事电气设计、采购、施工和监理工作人员正确理解断路器参数的意义和确定参数，提出更好的意见和建议。

关键词：低压断路器；保护特性；电流参数

中图分类号：TM56文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）09-0234-01

1低电压断路器的意义

低压断路器是一种使用于低压电网额定交流电压在1.2kV以下，直流额定电压在1.5kV以下的配电电器，按照低电压功能被定义为能够接通、承载及分断电路正常电路的电流，也能在规定的非正常条件下（过载、短路、欠电压及发生单相接地故障时）接通、承载一定时间和分断电流的开关电器，低压配电线路中，为了防护在发生故障（如过载、短路和接地故障）时危及人身安全（间接接触导致的电击），或是线路过热而导致损坏甚至引起电气火灾，配电线路应有必要的防护措施，以保护线路安全和用电安全，断路器是配电系统中不可缺少的主要保护电器之一，也是功能最完善的保护电器，其主要作用是作为短路、过载、接地故障、失压以及欠电压的保护，根据不同需要断路器可配备不同的继电器或脱扣器，国标《低压开关设备和控制设备：低压断路器》GB14048.2-94（等效采用IEC947-2）对断路器的额定电流使用两个概念，断路器的额定电流In和断路器壳架等级额定电流Inm，保护电器的类型和发展保护电器主要有两种：一是断路器，二是熔断器。断路器类型很多，从与本文相关的保护特性看，有非选择型和选择型断路器两大类；多数低压断路器供应商所提供的产品资料中，也一般不提“断路器壳架等级额定电流”这一复杂的说法，而只给出“断路器额定电流”这一参数，其实就是“断路器额定电流”作为“断路器壳架等级额定电流”的一种简称，似乎较为合适，长延时整定值Ir1对低压断路器来说是一个最重要也是最基本的参数，可整定在（0.4~1）In范围之间，但整定值到底应是多少，一直没有定论，保守者认为应整定为1.1倍的变压器额定电流，以有效保护变压器也有人认为应整定为1.5倍的变压器额定电流，因为他们认为变压器超负荷1.5倍也应能持续运行一段时间，以提高供电可靠性。

2低电压参数的保护特性

在当今世界，特别是一些发达国家，断路器产品和技术发展十分迅速，不断研制出更新型、保护功能更完善的断路器。近十年来，差不多每十年左右就更新换代一次，一直到推出功能完善、具有通信模块的智能型断路器，为配电线路防护提供了性能极佳的保护电器，根据国家制定的断路器生产标准，断路器通过的电流达到1.3倍的整定值Ir1时即电流值达1.3*Ir1时，要求在1小时之内自动断开，假设将断路器的整定电流Ir1整定为变压器额定电流的1.2倍，断路器通过电流达到变压器额定电流的1.2*1.3=1.56倍时，断路器在1小时之内动作，额定极限短路分断能力Icu是断路器规定的试验电压及其它规定条件下的极限短路分断电流之值，它可以用预期短路电流表示，要按规定的试验程序o-t-CO动作之后，不考虑断路器继续承载它的额定电流，断路器框架选定时，短路分断能力电流也已确定，无需整定，断路器的短路分断能力理论上都能满足三相短路电流情况下的分断，但实际运行中还是会出现短路电流烧毁断路器的情况发生，所以正确认识熔断器在配电线路保护的作用和地位，熔断器和断路器各有其特点，在不同条件下发挥作用。

3低压电路器的电流参数

断路器壳架等级额定电流Inm是指框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流，按照等级选用，断路器额定电流（指过流脱扣器额定电流）In≥IC（指线路计算电流），式中K3为低压断路器瞬时脱扣器可靠系数，一般取1.2；I；为线路中电流最大的一台电动机的全起动电流（包括了周期分量和非周期分量），其值按电动机的全起动电流Iq的2倍计算；I为除起动电流最大的一台电动机以外的线路负载计算电流，瞬时脱扣器动作电流整定值Im为固定值，一般不需标明当断路器配装可调模块的过流脱扣器时，脱扣器的各个电流均需明确标定，首先标明断路器壳架等级额定电流Into，然后标明所选择的脱扣器型号和脱扣器的各个电流整定值，配电线路可分为主干线、分干线和末端线路三种；主干线是从变电所低压配电屏引出的馈电线，当为树干式线路，此干线容量很大时、通常使用母干线；然后我们要正确认识熔断器在配电线路保护的作用和地位，熔断器和断路器各有其特点，在不同条件下发挥作用；修订熔断器产品标准，现行熔断器国家标准GB13539.1-92和GB13539.2-92是1992年颁布实施的，系等效采用IEC269标准，IEC已于1998年和1999年修订了该标准，建议及时修订该国标来使熔断器标准跟上国际先进水平；低压断路器合、分闸时的行程2时间特性是表征低压断路器机械特性的重要参数，也是计算低压断路器合、分闸速度的依据，同时低压断路器、合闸是一个变速运动过程，通过测量、合闸过程中光电编码器输出的各个电脉冲信号的脉宽即可得到低压断路器、合闸速度特性；少数高压断路器求应商所提求的产品资料中，也一般不提“断路器壳架等级额外电流”这一冗杂的说法，而只给出“断路器额外电流”这一参数，其实便是“断路器额外电流”作为“断路器壳架等级额外电流”的一种简称，似乎较为适宜。或许规范中对额外电流的定义与往常运用的不一致是招致紊乱的缘由之一。

4总结

随着传感器技术，信号处理技术，微电子技术以及计算机通信技术的快速发展，低压断路器机械特性在线监测的技术将进一步完善和提高，正确选择低压断路器的电流参数，达到安全用电。

参考文献：

[1]杜彦明，顾霓鸿.中国电力系统配电开关设备现状及事故情况[J].高压电器，2001，37（3）：125.

[2]叶琦娅，戴文进，韩秀清，等.高压断路器机械性能的检测[J].江西电力，2001，25（1）：9-2.