低壓斷路器應(yīng)如何選用？
1）根據(jù)線路對保護的要求確定斷路器的類型和保護形式——確定選用框架式、裝置式或限流式等。
2）斷路器的額定電壓UN應(yīng)等于或大于被保護線路的額定電壓。
3）斷路器欠壓脫扣器額定電壓應(yīng)等于被保護線路的額定電壓。
4）斷路器的額定電流及過流脫扣器的額定電流應(yīng)大于或等于被保護線路的計算電流。
5）斷路器的極限分斷能力應(yīng)大于線路的最大短路電流的有效值。
6）配電線路中的上、下級斷路器的保護特性應(yīng)協(xié)調(diào)配合，下級的保護特性應(yīng)位于上級保護特性的下方且不相交。
7）斷路器的長延時脫扣電流應(yīng)小于導(dǎo)線允許的持續(xù)電流。
必須通過認真的計算和校驗合理選擇聶玉安/教授級高工山東省建筑設(shè)計研究院電氣總工
低壓斷路器在設(shè)計選型時，需要考慮的通用性原則主要有：①根據(jù)低壓配電系統(tǒng)的負載性質(zhì)、故障類別和對線路保護的要求，來確定選用的斷路器類型，并符合國家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。②斷路器的額定電壓、額定頻率應(yīng)與所在回路的標(biāo)稱電壓及標(biāo)稱頻率相適應(yīng)。③斷路器的額定電流不應(yīng)小于所在回路的負載計算電流。④斷路器應(yīng)適應(yīng)所在場所的環(huán)境條件。⑤斷路器應(yīng)滿足短路條件下的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求。用于斷開短路電流時，應(yīng)滿足短路條件下的通斷能力。
低壓斷路器應(yīng)根據(jù)不同故障類別和具體工程要求，選擇相適應(yīng)的保護形式。其整定原則一般來說主要包括：①斷路器在正常使用中和用電設(shè)備正常起動時，所裝設(shè)的保護不應(yīng)動作。②斷路器的最根本任務(wù)就是起到保護作用，必須在規(guī)定的時間內(nèi)能有效地切斷故障電路，滿足規(guī)范最基本的要求。③低壓配電系統(tǒng)各級斷路器的保護動作特性應(yīng)能彼此協(xié)調(diào)配合，要有選擇性的動作，即發(fā)生故障時，應(yīng)使靠近故障點的斷路器保護首先切斷，而其靠近電源側(cè)的上一級保護不應(yīng)動作，盡可能地縮小斷電范圍。
在低壓配電系統(tǒng)中，主要設(shè)計任務(wù)就是合理地選擇保護電器，根據(jù)斷路器的整定原則要求，通過正確的整定其參數(shù)來實現(xiàn)各種保護功能，但這些整定原則又可能相互發(fā)生矛盾。例如：斷路器額定電流或整定電流大小受到整定原則第①和第②項的限定，而保護動作時間的快慢又受到整定原則第②和第③項的制約，所以必須經(jīng)過準(zhǔn)確的計算和認真的校驗，協(xié)調(diào)相互之間的矛盾，實現(xiàn)對立的統(tǒng)一，以符合規(guī)范規(guī)定的動作特性、動作時間和有選擇性保護的有關(guān)要求。
低壓斷路器進行設(shè)計選型時，首先要遵照國家標(biāo)準(zhǔn)中對于電氣設(shè)計的規(guī)范如GB50054—1995《低壓配電設(shè)計規(guī)范》及手冊類如《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》等。海格電氣作為低壓斷路器制造商，希望換個角度談這個話題。
低壓斷路器的制造是以國家標(biāo)準(zhǔn)GB14048—2(等同IEC60947—2)《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓斷路器》以及GB10963(等同IEC60898)《家用及類似場所用過電流保護斷路器》為依據(jù)的，當(dāng)設(shè)計師選用了我們的產(chǎn)品后，實際上就是承認了上述的兩個國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。從這個角度看的話，設(shè)計師了解一下這兩個標(biāo)準(zhǔn)非常有必要，簡單介紹幾點容易忽略的問題：
1)用以上兩個產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制造的低壓斷路器通俗地說即通用型斷路器。我對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中1.1條款適用范圍：“對于某些特定用途(例如牽引、軋鋼機及船用)的斷路器，可做一些必要的特殊規(guī)定和補充要求”及附錄E“提交制造廠與用戶協(xié)商的項目”這兩條款的認識是，對于某些特殊用途的斷路器超出產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)時，需要用戶與制造商共同協(xié)商確認斷路器的性能及電氣參數(shù)，來滿足用戶需求。
2)斷路器最重要的功能是在線路故障時提供及時的脫扣保護，設(shè)計師十分關(guān)心斷路器是否能在選定的脫扣電流值發(fā)生時確保正確切斷故障線路。這就需要了解按照GB14048—1第6.1.1條款標(biāo)準(zhǔn)制造的斷路器出廠時脫扣值整定的環(huán)境溫度：“周圍空氣溫度不超過+40℃，且其24h內(nèi)的平均溫度值不超過+35℃”，當(dāng)設(shè)計師認定的斷路器使用環(huán)境溫度高于上述溫度就需要做溫度系數(shù)調(diào)整。斷路器制造廠商會在產(chǎn)品樣本中提供“溫度修正系數(shù)”作設(shè)計師設(shè)計時的參考。
3)根據(jù)GB14048—1第6.1.2條款安裝地點海拔要求為：“安裝地點海拔不超過2000m”。如果安裝地點超出2000m海拔要求，制造商可以根據(jù)與用戶的協(xié)議來特殊制造或設(shè)計師根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》等手冊指導(dǎo)的方法采取降容使用。
4)按照國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，制造商在產(chǎn)品樣本里還提供當(dāng)多個斷路器并聯(lián)安裝時的每個斷路器選擇修正系數(shù)，可供參考。
5)制造商沒有提供多根電纜并排敷設(shè)時的斷路器降容修正系數(shù)，但設(shè)計師要考慮斷路器保護多根電纜并排敷設(shè)時過熱保護的要求，這已超出標(biāo)準(zhǔn)對制造商的要求。這方面要參考《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》或類似手冊的指導(dǎo)方法對斷路器降容使用修正系數(shù)。
6)約定的脫扣電流值誤差也需提醒設(shè)計師注意，見GB14048—2第7.2.1.2.3條款規(guī)定“脫扣電流值±20%的準(zhǔn)確度(簡述)”。這就是為什么很多設(shè)計手冊及論述里談到過兩個串聯(lián)的上下級斷路器通過同樣負載電流，額定電流In選擇時：如果都是同類斷路器，上級斷路器In要至少大于下級斷路器1.6In倍的關(guān)系，才能有選擇性脫扣。工程師都能夠理解高精度在工業(yè)里含義是高成本，如果需要高精度的斷路器也需要用戶和制造商協(xié)商，產(chǎn)品的價格可能也會大幅提高。
低壓斷路器選擇的一般原則王衛(wèi)國/高級工程師浙江天正電氣股份有限公司技術(shù)中心主任
一般低壓斷路器選擇的通用原則：①低壓斷路器的額定電壓≥線路的額定電壓。②低壓斷路器的額定電流≥線路的計算負載電流。③低壓斷路器的極限通斷能力≥線路中最大的短路電流。④線路末端單相對地短路電流≥1.25倍低壓斷路器瞬時(或短延時)脫扣整定電流。⑤脫扣器的額定電流≥線路的計算電流。⑥欠電壓脫扣器的額定電壓=線路的額定電壓。⑦斷路器的分勵脫扣器額定電壓=控制電源電壓。⑧電動傳到機構(gòu)的額定工作電壓=控制電源電壓。低壓斷路器的整定原則：
1）正常工作和正常起動時，不應(yīng)切斷電路。關(guān)于起動時，斷路器不動作，以具有代表性的籠型電動機為例，分別按以下要求進行計算和校驗。斷路器的長延時脫扣器整定電流Ir1，一般可不考慮電動機起動的影響。短延時脫扣器整定電流Ir2應(yīng)躲開最大一臺電動機的起動電流，用下式計算Ir2≥1.1(IL＋1.35KIMm) 式中，IL為線路計算負荷電流，A；Ｋ為最大一臺電動機的起動電流倍數(shù)；IMm為最大一臺電動機的額定電流，A。瞬時脫扣器整定電流Ir3應(yīng)躲過最大一臺電動機的全起動電流，用下式計算Ir3≥1.1(IL＋K1KIMm)式中，IL為線路計算負荷電流，A；K1為電動機起動電流的峰值系數(shù)，K1=1.7~2；K為最大一臺電動機的起動電流倍數(shù)；IMm為最大一臺電動機的額定電流，A。
2）線路故障時，應(yīng)可靠切斷故障電路。
3）線路故障時，各級保護電器應(yīng)該有選擇性地切斷電路。
這三項要求常常是相互矛盾的，配電系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)就是要合理地選擇保護電器，正確整定其參數(shù)，如保護電器額定電流或整定電流大小受到第1）和第2）項的限定，而動作時間的快慢又受到第2）和第3）項的制約，必須仔細計算、校驗，協(xié)調(diào)矛盾，實現(xiàn)對立的統(tǒng)一，以符合規(guī)范的要求。
