低压断路器选用与技术规范

低压断路器选用与技术规范

张洪春肖莉莉

（国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司沈北供电分公司辽宁沈阳110121）

内容简介：本文针对在电气设计中低压断路器选型比较常见的问题进行分析，结合电气设计规范说明断路器各项参数以及对低压断路器进行选型。

低压断路器设计选型是我们低压电气设计人员在设计中需熟练掌握的一项基本的技术技能。低压断路器应符合GB14048.2—2001《低压开关设备和控制设备低压断路器》的要求。

下面先介绍断路器的主要特性

（1）分类

1）按使用类别分为A、B两类。A类为非选择性；B类为选择性。

2）按设计形式分为开启式（原万能式或框架式）和塑料外壳式或模压外壳式。

3）按是否适合隔离分为：

a）适合隔离：断路器在断开位置时，具有符合隔离功能安全要求的隔离距离，并应提供一种或多种方法显示主触头的位置。

b）不适合隔离。

4）除以上分类外，还有其他多种分类。例如按操动机构的控制方法，按安装方式分，按外壳防护等级分等。

（2）低压断路器选型

我们以施奈德产品：NSX100NTMD1003P4D为例我们可以明确该断路器壳架等级电流为100A，其他产品还有250A、400A、630A几个等级。N为分段能力有F为36KA、N为50KA、H为70KA、L为100KA。TMD为脱口执行器。3P4D为极数有3P2D、3P3D、4P4D、4P3D。

1.额定极限分断能力（ICU）

额定极限分断能力ICU：一般厂家出厂时附带的产品说明备注均有明细。按相应的额定工作电压规定断路器在规定的条件下应能分断的极限短路能力值，用预期分断电流表示（在交流情况下用交流分量有效值表示）。

2、额定短路接通能力（ICM）

在规定的额定电压下工作、额定频率以及一定的功率因数或时间常数下，断路器的短路接通能力值，用最大预期峰值电流表示。对于交流，断路器的额定短路接通能力不应小于其额定极限分断能力乘以表1-1中的系数N的乘积。

（交流断路器的）短路接通和分断能力之间的比值N

3、额定运行短路分断能力（ICS）：按相应的额定工作电压规定断路器在规定的条件下应能分断的运行短路能力值，用预期分断电流表示，相当于额定极限短路分断能力规定的百分数中的一档，并化整到最接近的整数。

4、额定短时耐受电流（ICW）：在规定的试验条件下对断路器确定的短时耐受电流值。对于交流，此电流为有效值。预期短路电流的交流分量在短延时时间内认为是恒定的，相应的短延应不小于0.05S，其优选为0.05-0.1-0.2-0.5-1.0S。额定短时耐受电流不应小于表1-2所示的相应值。

额定电流Ir（A）额定短时耐受电流ICW的最小值（KA）

Ir≤250012Ir或5KA中最大者

Ir＞250030

5、过电流脱扣器

过电流脱扣器包括瞬时脱扣器、定时脱扣器（又称短延时过电流脱扣器）、反时限过电流脱扣器（又称长延时过电流脱扣器）

2.脱扣方式及附件

通常用于短路保护和过载保护的脱扣器，有以下几种：

（1）瞬时脱扣器或定时过电流脱扣器在达到电流整定值时应瞬时动作。其电流脱扣器整定值有正负10%的误差。即没有人为延时动作的脱扣器，此种瞬时特性的过电流保护通常能无选择性地迅速切除短路故障。

（2）反时限过电流脱扣器在基准温度下，在约定不脱扣电流，即电流整定值的1.05倍时，脱扣器的各相极同时通电，断路器从冷态开始，在小于约定的时间内不应发生脱扣；在约定时间结束后，立即使电流上升至电流整定值的1.30倍，即达到约定脱扣电流，断路器在小于约定时间内脱扣。

（3）三段保护特性脱扣器：具有长延时、短延时及瞬时脱扣器的过电流保护，是较完整的保护方式，瞬时脱扣器的整定值，其动作时间约为0.02秒；Izd2为短延时脱扣器整定值，其动作时间约为0.1~0.4秒；Izd1为长延时脱扣器整定值，其动作时间可以不小于10秒钟。

（4）复式脱扣器：断路器中的电磁脱扣器加上热脱扣器合称复式脱扣器。电磁脱扣具有瞬时特性，可保护短路。热脱扣器具有长延时特性，可保护负载，故复式脱扣器具有二段保护特性。

（3）．低压断路器设计选型

低压断路器的选择应同时满足下面各项要求：

1．保证在正常工作条件下不应切断电路。

（1）正常工作时不切断电路：IZD1≥IJSIJS：计算电流

（2）用电设备启动时不切断电路：配电用断路器的瞬时过电流脱扣器整定电流应躲过配电线路的尖峰电流。

根据中国航天工业规划设计研究院等编《工业与民用配电设计手册》（第三版）：P116公式：11-6即IZD3≥1.2[IQM1+IJS（N+1）]

式中IZD3为断路器的瞬时过电流脱扣器整定电流；IQM1为线路中最大一台电动机的全启动电流（A），其值可取电动机启动电流的2倍；IJS（N-1）为除启动电流最大的一台电动机以外的线路计算电流（A）。根据《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93，2.4.4条第3款规定：瞬动过电流脱扣器或过电流继电器瞬动元件的整定电流，应取电动机启动电流的2~2.5倍。

对于单台电动机，IZD3≥（2~2.5）IQM；式中：IQM为笼型电动机的启动电流。

2保证在规定时间内切断发生接地故障

根据《低压配电设计规范》GB50054-95，4.2.3条规定，当保护电器符合JB1284-1985《低压断路器》时，短路电流不应小于低压断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍。

（1）运用瞬时脱扣器时：ID1≥1.3IZD3

（2）带有短延时脱扣器时：ID1≥1.3IZD2.

（3）当带有零序保护时：ID1≥1.3IZD0

式中：ID1为单相接地故障电流，IZD0为断路器零序保护整定电流.

（4）当采用剩余电流保护时：ID1≥1.3IZDG（一般用于主干线）.

式中IZDG为断路器剩余电流保护整定电流.

由于单相接地短路电流较小，断路器的瞬时脱扣器一般较难满足要求，可用其长延时脱扣器作后备保护，必要时可加装零序保护装置，或在中性线上加装电流互感器－电流继电器，或采用漏电继电器等方法以分断断路器。

结语

低压断路器的选型在工程设计中的重要性应当引起工程设计人员的充分重视，以前的设计人员对低压电气的选择只是从个人的经验角度选择或厂家提供的数据进行选择，结果必然造成资源的浪费和不合理性的选择，随着电力市场的进一步发展我们的设计人员的意识要进一步的加强。

参考文献：

[1]GB14048.2—2001《低压开关设备和控制设备低压断路器》

[2]DL/T5222-2010《导体和电器选择设计技术规程》

[3]GB50055-93《通用用电设备配电设计规范

作者简介：

张洪春（1979、01、31），男，沈阳农业大学研究生，研究方向：电气自动化。