低压断路器的通用选型原则分析与讨论
低压断路器的选型与整定的基本原则

低压断路器的选型与整定的基本原则摘要:通过线路预期的短路电流选择低压断路器的类型与定值是较为繁琐的工作,简要阐述了低压断路器的类型选择,以及断路器定值计算的基本原则。
关键词:低压; 断路器;定值;基本原则1低压断路器的概述与分类低压断路器是低压配电系统中起同段控制及保护等作用的重要元件,又称自动开关,这种开关电器既能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流,也能在规定的非正常(故障)电路条件下接通、承载(一定时间)和分断电流。
低压断路器的型式按结构可分为万能式断路器和塑壳式断路器两种;按动作速度可分为一般型和快速型两种。
交流快速型断路器,通常称为限流断路器,其分断时间短到足以使短路电流在达到预期峰值前即被分断。
如果按用途分类,低压断路器可分为配电断路器、电动机保护用断路器、灭磁断路器和漏电断路器等几种。
2低压断路器的种类选择在实际变电所运行当中,每一级断路器的选用都起到至关重要的作用,例如:一台功率较大的电动机在断路器的选型中,误选择了动作速度较慢的断路器,而上一级的进线选择了动作较快的断路器时,当该电动机发生短路或堵转时,该电动机自身起保护作用的断路器未来得及动作时,进线断路器判断出短路的发生先于下级断路器动作,这样容易引起全所停电,造成不必要的损失。
选择确定针对某项具体应用的合适电路保护器件并不困难,但确实需要费一番思考。
如果电气和电子设备在设计中采用了规格制定得偏松的电路保护器件,则设备将极易因功率冲击而遭到损坏并导致起火的灾难性后果,反之,如果采用规格制定得偏严的电路保护器件,将会引起令人生厌的频繁跳闸现象。
因此从实际出发,应从以下几点选择低压断路器:①了解保护的要求确定断路器的类型和保护形式;②断路器的额定工作电压应大于或等于线路电压;③配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合,下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交;④断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流;⑤断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值;⑥断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。
浅析低压断路器的选用原则

是 ,低 压 断 路 器 的 额 定 电 流 是 指 低 压 断路 器 壳 架 等 级 额 定
电流 ? 还是 脱扣 器额 定 电 流 ?低 压 断 路 器 短路 分 断 能 力 是
指低 压 断路 器 的 极 限 短 路 分 断 能 力? 还 是 运 行 短 路 分 断 能
Abs r t Atp e e tt l crc ld sg r o e ee t tac : r s n he ee tia e in pes nn ls lc
与设备组铭牌设备容量对应的负荷持续率 。
1 12 用 电设备组的计算负荷 . . 根据用电设备组 的设备容量 , 可知设备的计算负荷 : 有功计算 负荷 : c= P P e 无功计算负荷 : =P 留 Q c
s l cs t rncp e ee t he p i i l
u M g
式中 P 一 设备组铭牌设备容量 ( W) k ; P一 设 备 组设 备 容 量 ( W ) k ; s 设备组的负荷持续率 ; 一
一
( iin u d gm til e ac s te Xna gbi i j l n ae a s rhi tu , r re nit Uu q 3 00,C i rm i 00 8 hn a)
P 一 设备 组设备容量 ( W) k ;
一
用 电设备功率因数角 ; 计算电流( 。 A)
r fr o lw —v l g i u t - r a e  ̄l t h r cr utb e k ee t s o — ot ec r i — b e r i o i i r a — a c k mi s t c i g c p c t ? Mo e n h r cr utbe k n a a i ? T e a - n a ai y v me t o t i i r a ig c p ct s c y h r
低压断路器的选用和整定原则及方法

低压断路器的选用和整定原则及方法【摘要】本文阐述了低压配电系统断路器选用和整定方法和原则,有助于发挥其控制、测量和保护作用,有利于低压配电系统安全、可靠、连续运行。
【关键词】断路器;选型;整定;方法;原则低压配电系统的主要任务是确保其安全、可靠、连续运行,出现故障时尽快切除故障回路并保证非故障回路正常运行。
随着电气技术发展,低压断路器已逐步实现了智能化、模块化和小型化,合理选择并整定低压断路器,有助于发挥其控制、测量和保护作用,也是保证上述要求的重要环节。
四川维尼纶厂30万吨/年醋酸乙烯项目低压配电系统按照中石化框架协议采购ABB低压开关柜,柜内配ABB E系列框架断路器和T系列塑壳断路器。
下面详细阐述本项目低压各级断路器的选用和整定原则及方法。
一、低压各级断路器的选用原则和方法低压断路器最常见负载有配电类、电动机类和家用电器类三类,应根据不同的负载性质及要求选用不同保护特性的断路器。
配电线路应选用配电型断路器,配电型断路器有选择性与非择性之分。
电动机保护型断路器只要有过载长延时和短路瞬时的两段保护性,可选用非选择性断路器。
家用和类似场所的保护型断路器是一种额定电流在63 A以下的小型非选择性断路器。
低压断路器选用的主要原则有:(1)根据低压配电系统的负载性质、故障类别以及对线路保护的要求,来确定选用的断路器类型。
(2)断路器的额定电压、额定频率应与所在回路的标称电压及标称频率相适应,断路器的额定电流不应小于所在回路的负载计算电流。
(3)断路器应适应所在场所的环境条件。
(4)断路器应满足短路条件下的动稳定、热稳定要求,用于断开短路电流时应满足短路条件下的通断能力。
在低压配电系统中,要保证上、下两级断路器之间选择性动作,一般上一级断路器采用选择性断路器,下一级断路器采用非选择性断路器或选择性断路器,利用短延时脱扣器的延时动作或延时动作时间的不同以获得选择性。
对于重要负荷的配电线路上下级间的断路器应采用选择性保护断路器。
低压断路器的选用原则

低压断路器的选用原则以下是选择低压断路器的几个重要原则:1.根据负载电流选择额定电流:低压断路器的额定电流应与负载电流相匹配。
负载电流是正常工作条件下的电流值。
通常,负载电流的选择是基于负载设备的额定工作电流。
负载的额定电流应小于或等于所选断路器的额定电流。
2.选择正确的额定电压级别:低压断路器的额定电压应与电缆和电线的额定电压相匹配,以确保正常运行和保护。
额定电压是指断路器可以安全处理的电压。
过高或过低的电压都可能损坏断路器,甚至造成火灾。
3.考虑短路电流:短路电流是电流突然增加到非常高水平的情况,通常由故障引起。
断路器必须能够在短路情况下迅速切断电流,并防止设备和电线受到过高的电流损坏。
因此,在选择低压断路器时,还必须考虑到系统的短路电流等级。
4.考虑环境条件:低压断路器应适应所在的环境条件。
例如,如果安装在潮湿或腐蚀性环境中,应优选防潮、防腐蚀的断路器。
如果安装在火灾风险较高的地方,还可以选择具有火灾防护功能的断路器。
5.考虑过载保护功能:低压断路器还应具备过载保护功能,以保护设备免受过载电流损害。
过载保护功能通常是通过热保护器或电磁继电器来实现的。
它可以检测到负载电流超过额定值,并在必要时切断电流。
6.考虑断路器的操作特性:低压断路器的操作特性可以根据所需的断开能力和短路保护选择。
例如,对于较高的负载和短路电流,需要选择具有较高断开能力和更好短路保护的断路器。
7.考虑断路器的可靠性和维护:选择可靠性高、维护方便的低压断路器有助于减少维修和停机时间。
最好选择经过认证的品牌和制造商的产品,以确保产品的质量和可靠性。
总之,在选择低压断路器时,需要综合考虑负载电流、额定电压、短路电流、环境条件、过载保护功能、操作特性、可靠性和维护等因素。
正确选择和使用低压断路器可以保护电路和设备的安全运行,提高电气系统的可靠性。
低压断路器的选型与整定的基本原则

低压断路器的选型与整定的基本原则摘要:低压供电系统的断路器一般也是自动开关,它具有自动开关的功能,在失压、欠压、超载、短路等情况,都能够发挥保护的功能;而电源断路器在低压供电系统中,也往往作为供电回路、发电机的装置而出现,保护供电系统工作正常的情况,并实现了有效的管理与维护。
另外,由于在低压系统中断路器的质量设备的性能之间,也存在着很直接的关系。
所以,为确保设备处于安全的工作环境,对于在低压系统中断路器的质量性能,也给出了相应更严格的规定,在以下的文章中,从设备选型与整定的方面对低压系统中断路器,做出了比较简单的分类与介绍。
关键词:低压设备;断路器;选型;整定、在配电网的供电系统中,断路器是常用的一个电力装置,主要是起保护的功能。
角尽管如此,低压供电系统的断路器在运用的过程中,还是面临着不少的困难,比如:低压供电系统的线路分段水平的高低和尺寸问题等方面,如果是出现任意方面的错误,就会干扰低压供电系统中断路器的正常工作,供电系统就会很容许出现问题。
1低压断路器的基本概述及原理图1.1低压断路器的基本概述低压断路器是整个供电配电体系中相当关键的组成部分,具有电力系统的手动投入的基本功能,同时还能够在线路出现故障之后发生功能。
如果严格根据构造方式对其进行分类,一般可将低压断路器区分为两个形式,分别为塑壳式断路器和万能式断路器;如果严格根据作用产生的速度快慢,可将其区分为高速断路器和慢速断路器;如果严格根据作用的类型分类,可分成电动机保护用、供电用、漏电用等断路器。
其中在对断路器进行选型的同时,必须从几个角度加以研究和思考,例如对于电源比较大的电动机选择断路器的时候则应该选用速度较慢的类型,一旦选用频率较高的类型容易造成短路问题的产生,造成各类电源问题。
1.2低压断路器的原理图图1低压断路器原理1-主触头:2-锁键:3-搭钩(表示自由脱扣机构);4-转轴:5-杠杠:6-复位弹簧:7-过流脱扣器:8-欠压脱扣器;9,10-衔铁;11-弹簧;12-热脱扣器双金属片;13-热脱扣器加热电阻丝;14-上分励脱规器15-释放按钮;16-后电磁铁(电动器)2低压系统中断路器选型分析如果要想确定在低压装置中断路器选择的正确性,所以对于选择的几个关键知识点,必须要有较为清晰的认识,以防止在选择时出现错误,具体的知识点包括:2.1断路器的分类从模具的角度来看,低压系统中的断路器有很多种,例如:小型断路器、模制外壳断路器、通用断路器等;根据应用类别分为选择性断路器和非选择性断路器。
低压断路器的选用原则

低压断路器的选用原则
低压断路器是一种用于保护低压电路及设备的重要元件,它的装置和选用是设计和使用低压电路必不可少的要求。
1. 负荷电流:对于低压断路器的选用,必须确定其所要保护的
负荷电流,根据负荷电流确定断路器的容量大小,其容量应大于或等于负荷电流的1.5倍,以确保断路器的正常工作。
2. 过载能力:由于低压断路器的过载能力可能会因负荷电流的
变化而变化,因此,在选择低压断路器时,必须确定断路器的过载能力系数,以保证断路器的正常工作。
3. 断开能力:断开能力是指断路器在保护线路不受损坏的情况
下能够成功断开负荷电流的能力,这是低压断路器的基本功能,因此在选择断路器时,必须确定断路器的断开能力是否足以满足设计要求。
4. 接通能力:当电路被断开时,必须能够成功恢复电路,因此,选择低压断路器时,必须确定断路器的接通能力,以保证电路能够在发生故障时及时得到保护。
5. 尺寸大小:低压断路器的外形尺寸,必须选择符合具体应用
要求的尺寸,以确保断路器和电路的正常运行。
6. 环境要求:在选择低压断路器时,必须考虑工作环境,如温度、湿度等,以确保断路器的正常工作。
以上是低压断路器的选用原则,使用者必须根据实际情况确定断路器的类型,选用合适的断路器,以保证电路的安全可靠。
- 1 -。
断路器的选型

低压断路器选型若干问题的讨论编者按:随着电气技术的发展,低压断路器的性能日益提高,已逐步实现了智能化、模块化和小型化,提高了配电系统的可靠性和安全性。
但在使用低压断路器的过程中也存在一些容易忽视的问题,这些问题可能会造成断路器安装使用不合理或错误,不仅不能发挥其控制、测量与保护作用,反而存在一定的安全隐患,既降低了设备运行的可靠性,又对使用人员的人身安全构成威胁,同时也会造成一定的经济损失。
如何合理地选择、使用低压断路器值得电气设计人员关注。
本期“面对面”栏目邀请部分供电技术人员和专家,将围绕低压断路器通用选型原则和整定原则、低压断路器选型的级间配合以及安装方式等问题发表各自观点,希望能对配电系统设计与选型工作有所促进。
焦点议题通用选型原则和整定原则低压断路器选型的级间配合低压断路器的安装方式特约嘉宾(排名不分先后)聂玉安教授级高工/山东省建筑设计研究院电气总工程开嘉教授级高工/北京中联环建文建筑设计公司电气总工王殿光高级工程师/海格电气公司市场技术支持总工程师王卫国高级工程师/浙江天正电气股份有限公司技术中心主任焦点议题通用选型原则和整定原则必须通过认真的计算和校验合理选择聂玉安/ 教授级高工山东省建筑设计研究院电气总工低压断路器在设计选型时,需要考虑的通用性原则主要有:①根据低压配电系统的负载性质、故障类别和对线路保护的要求,来确定选用的断路器类型,并符合国家现行的有关标准。
②断路器的额定电压、额定频率应与所在回路的标称电压及标称频率相适应。
③断路器的额定电流不应小于所在回路的负载计算电流。
④断路器应适应所在场所的环境条件。
⑤断路器应满足短路条件下的动稳定和热稳定要求。
用于断开短路电流时,应满足短路条件下的通断能力。
低压断路器应根据不同故障类别和具体工程要求,选择相适应的保护形式。
其整定原则一般来说主要包括:①断路器在正常使用中和用电设备正常起动时,所装设的保护不应动作。
②断路器的最根本任务就是起到保护作用,必须在规定的时间内能有效地切断故障电路,满足规范最基本的要求。
低压断路器选型原则

低压断路器选用原则在低压电网中,广泛采用断路器作过载、短路保护。
但是,如果断路器选用不当,可能造成误动作或拒绝动作,失去了它应起的保护作用,反而降低了供电的可靠性。
设计选用断路器的需要考虑的总的原则是:1、有足够的接通与分断能力;2、满足系统选择性保护的要求;3、合理的性价比。
首先确定断路器结构类型后,然后是电气参数的选择。
所谓电气参数选择,除了断路器的额定电压、额定电流和通断能力外,一个重要的问题是如何选择断路器过电流脱扣器的整定电流和保护特性以及配合等,以达到比较理想的协调动作。
一、一般选用原则这里指的是选用任何断路器所必须遵守的原则:1、断路器的额定工作电压≥线路额定电压2、断路器的额定电流≥线路计算负载电流。
3、断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流,一般按有效值计算。
假如选用的断路器额定电流与要求相符,但额定短路通断能力小于断路器安装点的线路最大短路电流,则必须提高选用断路器的额定电流,而按线路计算负载电流选择过电流脱扣器的额定电流。
如果这样还不能满足需要,则可考虑下述三种解决方案:①采用级联保护(或称串级保护)方式,就是利用上一级断路器和该断路器一起动作来提高短路分断能力。
采用这种方案时,需将上一级断路器的脱扣器瞬动电流整定在下级断路器额定短路通断能力的80%左右。
②采用限流断路器。
③采用断路器加后备熔断器。
但是应注意,这样就放弃了选择性分断4、线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬(或短延时)时脱扣器整定电流。
这对负载电流较小、配电线较长的情况尤其重要。
因为线路较长时,末端短路电流较小,单相对地短路电流就更小。
这里的“单相对地”是指三相三线制中一相对地而言。
相对于短路时,短路电流要通过大地(接地电阻较大),因而短路电流较小,有时比过电流脱扣器整定电流还要小,不能使过电流脱扣器动作,因而在单相对地短路时便失去保护。
在这种情况下,如不能满足上述要求,则需采取特别措施来解决。
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低压断路器的通用选型原则分析与讨论
摘要:断路器是一种低压线路保护电器,主要用于线路过载、短路、欠压、
漏电等保护。
常用的有塑壳断路器、微型断路器等。
选择合适的断路器是电气设
计中重要的内容,科学合理的选型原则至关重要。
关键词:选择原则、分断能力、额定电流、级数
引言:断路器广泛应用于工业、民用、建筑等多个领域。
其种类繁多,应用
广泛,是低压配电中是不可或缺的保护电器。
本文对断路器的通用选型原则就个
人理解加以阐述。
一、分断能力选择原则。
分断能力是指断路器安全切断故障电流的能力,有
极限短路分断能力Icu和运行短路分断能力Ics两个参数。
Icu是指在一定的试
验参数(电压、短路电流、功率因数)条件下,经一定的试验程序O-T-CO后,断
路器不能继续承载其额定电流的分断能力。
Ics是指在一定的试验参数条件下,
经一定的试验程序O-T-CO-T-CO后,断路器还能继续承载其额定电流的分断能力。
两者试验内容不同,对应数值大小也不同,常有比例关系Ics=(25%、50%、75%、100%)*Icu。
分断能力具体如选择,根据《配四》手册说明,分断能力应大于安
装处的最大故障电流。
如果供电侧已装有具有所需分断能力的保护器,则本保护
电器的分断能力允许小于预期分断电流,两个保护器的动作特性必须配合。
按此
要求,个人觉得具体可分以下三种情况,(1)一般情况下应按Icu>Ik3选择。
根据试验描述,下端线路短路电流达到Icu,断路器自动跳闸一次,确认排除故
障后,合上开关还能继续使用,不过若再次发生三相短路跳闸后,就比须更换。
实际中,三相短路的概率极低,使用Icu选择可以满足大多数情况。
同时选型时
可将Ics可作为产品质量的对比依据,Icu相同的断路器,Ics越大说明其质量
越高。
(2)特殊情况宜按Ics>Ik3选择,比如环境恶劣如潮湿、腐蚀、积水等
三相短路发生概率较高场合;意外停电可能造成火灾、爆炸等不良后果的用电重
要场合;意外停电将造成不可挽回的经济损失情况,意外是指不能短时间恢复供电,此原则应用情形较少,但总有存在。
(3)条件满足时下级开关可按Icu<
Ik3的原则选择。
条件是上、下级开关的选择性和配合性。
选择性简单理解为禁
止“越级跳闸”,配合性简单理解为“小弟出事,大哥出马”,当线路短路电流
Ik>Icu时,此时形成的电弧可能会使下级开关触点融合粘死导致无法速断或根
本无法断开,风险巨大,此时作为“大哥”的上级开关应立即动作,切断电源才
行才是配合性的体现。
综上:关于断路器的分断能力的选择,可按(1)为主要
原则;(2)为特别考虑;(3)为谨慎使用。
二、额定电流选择原则。
额定电流In是断路器的重要的参数,其过载保护、短路保护均可用此参数校验和计算。
参考公式如下:①Ic≤In≤Iz;
②I2=n*In≤1.45Iz;③In>(2.0~2.5)*Ist/n;Ist=k*Id+∑Im;④Ik1>
I2=1.3*n*In。
式中Ic为线路计算电流;Iz为电缆载流量;I2为脱扣动作电流;Ist为线路在设备起动时的最大电流;k为电机起动电流与额定电流Id的倍数;
∑Im为除起动电流最大电机以外的其他设备额定电流之和;n为脱扣动作电流与
额定电流的比值;Ik1为线路末端单相短路电流;(2.0~2.5)为保证电机起动时
断路器不误动作的保险系数;1.3为产品生产和安装的降容调整系数。
简单举例
如下:一台提升水泵功率4kW,额定电流8A,电控箱能安装在200米外的地方。
主电源进线电缆YJV-5x10,长度50米。
忽略电压损失的情况下,选择合适断路
器额定电流。
(1)计算线路电流。
Ic=8A。
按公式①得In≥8A,拟额定电流In=10A。
(2)计算电机起动电流。
按公式③得Ist=7*8A=56A。
注:电机直接起动时,k=4~7,
设计取最不利值7。
(3)确定断路器n值。
n值与所选断路器类型有关,范围值
时按最不利值代入。
如C型微断n=5~10;D型微断n=10~14;塑壳断路器n=10;
本例负载为电机设备,拟定使用D型微断,n=10或14。
(4)计算绕开起动电流
所需的最小额定电流。
按公式③得In>2.0*64/10A=12.8A,拟定In=D16A。
注:
n做除数,此时n值取最不利值n=10。
对比若选用C型微断,则得选In=C32A。
(5)计算单相末端短路电流Ik1的最小值。
按公式④带入In=16A,得Ik1>
I2=1.3*14*16A=291A。
注:n做乘数,此时n值取最不利值n=14,逆算可得In<17.6A。
(6)计算所需电机电缆的截面积,按《配四》P965公式得电机电缆截面
最小值S=25mm2。
(7)校验电机电缆载流量是否满足要求。
据查25mm2的电缆载
流量Iz≈100A>16A,满足要求。
综合对比,详见下表。
结果为选用MCB-63-D16微型断路器,但需匹配YJV-4x25的电机电缆。
上文
通过举例的方法说明计算公式的应用,关于断路器额定电流的选则总结如下:额
定电流的选择与多因素有关,需根据公式计算和对比校验后方能准确。
三、开关级数的选择原则。
断路器的开关级数应根据成本和场所区别选择。
(1)如220V照明线路,常用1P和1P+N开关,相比的2P开关成本更低。
2P开
关可同时切断L和N,防止故障电流通过N线传导电压,造成触电风险,相比更
安全些。
总之,对于相对重要、操作或检修频繁、容易故障的用电回路宜使用2P
开关。
(2)如380V动力线路,除必须采用四级开关的场所外,应选用3P开关。
因为在N线上装设触点后,长时间使用后触头表面会形成一层电阻膜,阻碍电流
的通过。
再加上操作、质量、寿命等因素,可能会出现“断零”情况,须知“断零”危害更大,使设备端电压升高甚至超过允许电压,造成设备损坏。
所以,为
避免断零危险尽量少用4P开关,除非必须场所,如TT系统、带N线的IT系统、多点接地的多电源系统等。
四、其他选择原则。
(1)断路器的额定工作电压大于等于线路额定电压。
例如额定电压为230/400V的断路器,在10kV的线路中则不允许使用。
(2)脱
扣器工作电压有要求的断路器须满足工作电压要求。
如自复位欠压保护断路器、
励磁断路器等。
(3)注意环境因素对参数的影响,设计需用修正系数整定。
如
海拔影响,海拔越高空气密度越低,散热越差,将影响断路器额定电压和额定电流。
例如在海拔3000米地区,参考样本,额定电压的修正系数为0.89。
选型时
应按额定电压Ue≥220/0.89=250V整定选择,额定电流的选择同理。
结束语
上述额定电流举例中,特意设定供电200米,用于反面说明设计经济性的需求。
对于长距离配电回路可以使用电子式塑壳断路器,该用于断路器短路保护的
n值可调,范围为2~14。
选用更小n值,则可使用更小电缆。
此外还可使用漏电
保护开关,该开关单相短路可用剩余电流动作脱扣器保护,所以,计算额定电流
时可用数值更大两相短路电流Ik2作为电缆选择依据,同样可以是选用更小电缆。
如使用D16A/30mA的漏电保护开关,采用YJV-4x6的电缆就可满足要求。
相比
YJV-4x25的电缆更具经济性。
总之,设计考虑安全性同时也需考虑经济性,才是
好设计。
综上,本文对断路器的通用选型原则作了简单分析与总结,未明之处,
敬请谅解。
参考文献
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