(完整)低压配电断路器选择

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低压配电断路器选择摘要介绍低压供配电系统中断路器的选择方法，断路器的主回路额定值的选取依据，断路器的选择性配合，三相短路电流与断路器脱扣电流间的对应关系关键词断路器选择选择性配合三相短路电流极限分断能力运行分断能力1、断路器的特性断路器的特性包括断路器的型式(极数、电流种类）、主电路的额定值和极限值（包括短路特性)、控制电路、辅助电路、脱扣器型式(分励脱扣器、过电流脱扣器、欠电流脱扣器等)、操作过电压等。

现重点讨论断路器主电路的额定值和极限值的选择方法。

2、配电型断路器选择方法配电线路保护的低压断路器选择方法可依据（《工业与民用配电设计手册》（第三版)P631）1）、断路器额定电流的确定.断路器壳架等级额定电流I rQ和断路器反时限过电流脱扣器的额定电流I rt的确定如下I rQ>= I rt >=I c式中 I rQ-—断路器壳架等级的额定电流;I rt—反时限过电流脱扣器的额定电流；I c-线路的计算负荷电流，A；2）、反时限过电流脱扣器的整定值(I set1)。

I z〉= I set1>=I c式中 I c—线路的计算负荷电流，A;I z—导体的允许持续载流量，A；另可参照《技术措施》，配电型断路器长延时过电流脱扣器的整定值应大于线路的计算电流，不考虑线路的尖峰电流。

I set1>= K zd1 I c式中 K zd1—可靠系数，取1.1；该式在现有设计中成为主要依据。

3)、定时限过电流脱扣器的整定值（I set2)。

定时限过电流脱扣器主要用于保证保护开关动作的选择性。

a、定时限过电流脱扣器的整定电流,应躲过短时间出现的负荷尖峰电流，即I set2>= K rel2［I stM1+ I c（n—1)]式中 K rel2—低压断路器定时限过电流脱扣器可靠系数，取1。

2；I stM1-线路中最大一台电动机的起动电流，A；I c(n—1）—除起动电流最大的一台电动机以外的线路计算负载电流,A；b、定时限过电流脱扣器的整定时间通常有0。

1(或0.2）、0。

4、0。

6、0.8s等几种，根据需要确定。

其整定时间要比下级任一组熔断器可能出现的最大熔断时间大一个级量.上下级时间级差不小于0。

1～0。

2s。

4）、瞬时过电流脱扣器的整定值.a、瞬时过电流脱扣器的整定电流I set3，应躲过配电线路的尖峰电流，即 I set3〉= K rel3[I’stM1+ I c(n—1）]式中 K rel3—低压断路器瞬时脱扣器可靠系数，考虑电动机起动电流误差和断路器瞬动电流误差,取1.2；I’stM1—线路中最大一台电动机全起动电流,A;它包括了周期分量和非周期分量，其值可取电动机起动电流I stM1的2倍；I c(n-1)—除起动电流最大的一台电动机以外的线路计算负载电流，A；b、为满足被保护线路各级间选择性要求，选择型低压断路器瞬时脱扣器电流整定值I set3，还应大于下一级保护电器所保护线路的故障电流。

非选择型低压断路器瞬时脱扣器电流整定值，在大于回路正常工作时的尖峰电流条件下，尽可能整定得小一些。

3、断路器的选择性保护.上下级的选择性保护,应用上下级断路器的特性曲线配合选择比较准确，只要上下级断路器特性曲线不相交即可.当无断路器特性资料时,可以用上下级之间的可靠系数选用。

1）、上级瞬动电流应大于下级单相短路电流的1.2倍以保证选择性;2）、上级瞬动电流应大于下级短路电流;3)、上级长(短)延时整定电流应大于下级的1。

3倍；4)、上级的短延时整定电流应大于下级瞬时整定电流的1。

3倍。

4、断路器分断能力选择，极限短路分断能力(I cu）和运行短路分断能力（I cs）及短时耐受电流（I cw）这部分内容已有专家做过专门的论述（《工业与民用配电设计手册》（第三版)P624）。

通俗讲，极限短路分断能力试验程序为OtCO,运行短路分断能力试验程序为OtCOtCO，可用极限短路分断能力的百分数表示。

（“O”为分断，t为间歇时间，一般为3min“CO”为接通后立即分断)。

短时耐受电流指电器能够承受而不发生任何损坏的电流值,不得小于12倍最大额定工作电流,它是考核断路器的动稳定性和热稳性定性的指标。

断路器设计选型应按那个参数，找不到明确的规定。

《工业与民用配电设计手册》P363第6条,按断路电流校验低压断路器的分断能力。

断路器的额定运行短路分断能力（I cs)应不小于被保护线路最大三相短路电流的有效值,如有困难，至少应保证断路器的额定极限短路分断能力（I cu)不小于被保护线路最大三相短路电流的有效值。

被保护线路最大三相短路电流的有效值的定义是什么,存在模糊性，三相短路电流周期分量有效值I k与三相短路电流第一周期全电流有效值I ch之间相差很大，受配电系统元器件及线路电阻与电抗大小的影响,二者关系为 2>=I ch/I k>=1，因此若定性不明确，对断路器要求会相差很多。

《技术措施》P44第4.5.3条配电型断路器的选择第10、11款指明:A、断路器的分断能力，当断路器的分断时间大于0.02S时，应大于被保护线路的三相短路电流周期分量有效值,即I cu〉= I k式中，I cu-断路器的额定极限短路分断能力（用交流电流周期分量有效值表示的）；I k-被保护线路的三相短路电流，周期分量有效值.B、当断路器的分断时间小于0.02S时,其分断能力应大于被保护的三相短路电流第一周全电流有效值(或称冲击电流有效值）I cu >= I ch式中，I ch—短路电流第一周全电流有效值。

《技术措施》中的条文可理解为，发生短路故障后，电流第一周期的三相短路电流最大，若断路器需要在第一周期内分断，则需克服全电流的影响。

由于非周期分量衰减很快，第一周期后，基本可忽略其影响，而此时对于断路器的要求是，断路器的动稳定性及热稳定性能满足要求，即断路器的额定动稳定电流和额定热稳定电流满足要求就好。

5、总结低压配电断路器选择应综合以下几个因素(1）最大短路电流出现的几率,(2）所选择的断路器在整个配电系统中的作用.（3）断路器价格与工程资金的关系.因为最大短路电流出现的几率很少，就是出现最大短路电流经过“O”一次、“CO”一次,断路器就完成它的使命，必须更换新的断路器.运行短路分断能力一般为极限短路分断能力的50％~75％，它可以实现“O”一次、“CO"二次后,还可以承载其额定电流。

众所周知，断路器断路分断能力每增加一个档次,造价要增加许多，综合最大短路电流出现的几率和工程设计的经济性.进线主断路器因（1)断电故障造成较大范围的停电,（2)主断路器一般为框架式开关，其运行断路分断能力较大，都能满足线路预期最大短路电流.（3）主断路器个数少，进线主断路器应按运行短路分断能力≥线路预期最大短路电流来选择断路器，一般的馈线断路器如非工程特别需要，按极限短路分断能力≥线路预期最大短路电流来选择断路器是比较合理的。

在工程实例中，变压器低压侧总保护开关主要用于保护变压器，使变压容量得到充分利用又不影响变压器的寿命.为了保证主保护与配出回路的选择性配合，变压器低压侧主保护断路器宜不设置瞬时过电流脱扣器。

因此,主保护断路器可按I cs〉= I k 来选择,即运行短路分断能力I cs≥该处三相短路电流周期分量有效值I k。

主变压器之后的各级断路器包括低压配电柜内的出线断路器及现场盘内的进出线断路器均应满足I cu >= I ch，即运行短路分断能力I cu≥该处三相短路电流周期分量有效值I ch。

依公司目前制图惯例,均会在配电盘系统图上标出该盘的短路电流值（忽略盘内阻抗），进出线断路器的分断能力就依这个值选。

我国目前对断路器的开断能力已明确分出等级，为1。

6KA，3。

15KA，6.3KA，8KA,10KA,12.5KA,16KA，20KA，25KA,31.5KA，40KA，50KA，63KA,80KA，100KA.综合以上情况，今后在设计时即依三相短路电流的第一周全电流有效值确定各级配电盘短路电流值,变压器主保护断路器依运行分断能力大于该值选取，其余现场配电开关依据极限分断能力大于该值选取.另外，现有图面经常可见IC〉=＊KA的标注，依据上述关于断路器选择性配合的叙述，该标法是有违选择性配合要求的，虽然现场基本会依该要求的最低档次来选择断路器，但还是因为指定不明确而出现争议。

基于此，今后设计中应先计算出各级三相短路电流第一周全电流有效值，结合断路器分断能力级别定出各级配电盘IC 值，再依此值选择断路器。

参考文献1、工业与民用配电设计手册/中国航空工业规划设计研究院等编. -3版.-北京:中国电力出版社，20052、全国民用建筑工程设计技术措施电气/建设部工程质量安全监督与行业发展司,中国建筑标准设计研究所编。

—北京：中国计划出版社,2003.23、国标图集《建筑电气常用数据》（3）04DX101—1第19-6、19-7、19-8页。