6.3 低压断路器的保护
一、低压断路器在低压配电系统中的配置
低压断路器(自动开关)在低压配电系统中的配置,通常有下列三种方式:
1.单独接低压断路器或低压断路器-刀开关的方式
2.低压断路器与磁力起动器或接触器配合的方式
3.低压断路器与熔断器配合的方式

二、低压断路器脱扣器的选择和整定
(-)低压断路器过电流脱扣器额定电流的选择
过流脱扣器的额定电流IN·OR应不小于线路的计算电流I30,即
(二)低压断路器过流脱扣器动作电流的整定
1.瞬时过流脱扣器动作电流的整定
动作电流也称整定电流。瞬时过流脱扣器的动作电流Iop(0)应躲过线路的尖峰电流Ipk,即
式中,Krel为可靠系数:对动作时间在0.02s以上的万能式(DW型)断路器,可取1.35;对动作时间在0.02s及以下的塑壳式(DZ型)断路器宜取2~2.5。
2.短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定
短延时过电流脱扣器的动作电流I op(s)应躲过线路短时间出现的负荷尖峰电流Ipk即
式中,Krel为可靠系数,一般取l.2。
短延时过流脱扣器的动作时间通常分0.2s、0.4s和0.6s三级,应按前后保护装置保护选择性要求来确定,应使前一级保护的动作时间比后一级保护的动作时间至少长一个时间级差0.2s。
3.长延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定
长延时过流脱扣器主要用于过负荷保护,因此其动作电流I op(t)只需躲过线路的最大负荷电流即计算电流I30,即
式中,Krel为可靠系数,一般取1.1。
长延时过流脱扣器的动作时间,应躲过允许过负荷的持续时间。其动作特性通常是反时限的,即过负荷电流越大,动作时间越短。一般动作时间可达1~2h。
4.过流脱扣器与被保护线路的配合要求
为了不致发生因过负荷或短路引起绝缘导线或电缆过热起燃而其低压断路器不跳闸的事故,低压断路器过电流脱扣器的动作电流Iop还应满足条件
式中,Ial为绝缘导线和电缆的允许载流量;ΚOL为绝缘导线和电缆的允许短时过负荷倍数:对瞬时和短延时的过流脱扣器,一般取4.5;对长延时过流脱扣器,可取1;对有爆炸性气体和粉尘区域内的线路,应取0.8。
(三)低压断路器热脱扣器的选择和整定
1.热脱扣器额定电流的选择
热脱扣器的额定电流IN·TR应不小于线路的计算电流I30,即
2.热脱扣器动作电流的整定
热脱扣器用于过负荷保护,其动作电流Iop·TR按下式整定:
式中,Krel为可靠系数,可取1.1,不过一般应通过实际运行进行检验。
三、低压断路器的选择与校验
选择低压断路器时应满足下列条件:
1)低压断路器的额定电压应不低于保护线路的额定电压。
2)低压断路器的额定电流应不小于它所安装的脱扣器的额定电流。
3)低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能及操作方式的要求。因此应同时选择其操作机构型式。
低压断路器还必须进行断流能力的校验:
1)对动作时间在0.02s以上的万能式(DW型)断路器,其极限分断电流Ioc应不小于通过它的最大三相短路电流周期分量有效值
,即
2)对动作时间在0.02s及以下的塑壳式(DZ型)断路器,其极限分断电流Ioc或ioc不小于通过它的最大三相短路冲击电流
或
,即
四、低压断路器过电流保护灵敏度的检验
为了保证低压断路器的瞬时或短延时过流脱扣器在系统最小运行方式下在其保护区内发生最轻微的短路故障时能可靠地动作,低压断路器保护的灵敏度必须满足下列条件
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式中,Iop为瞬时或短延时过流脱扣器的动作电流;Ik·min为其保护线路末端在系统最小运行方式下的单相短路电流(对TN和TT系统)或两相短路电流(对IT系统);Κ为灵敏系数的最小比值,一般取1.3。
五、前后低压断路器之间及低压断路器与熔断器之间的选择性配合
(-)前后低压断路器之间的选择性配合
前后两低压断路器之间是否符合选择性配合,宜按其保护特性曲线进行检验,按产品、样本给出的保护特性曲线考虑其偏差范围±20%~±30%。如果在后一断路器出口发生三相短路时,前一断路器保护动作时间在计入负偏差、后一断路器保护动作时间在计人正偏差情况下,前一级的动作时间仍大于后一级的动作时间,则能实现选择性配合的要求。对于非重要负荷线路,保护电器允许无选择性动作。
一般来说,要保证前后两低压断路器之间能选择性动作,前一级低压断路器宜采用带短延时的过流脱扣器,后一级低压断路器则采用瞬时过流脱扣器,而且动作电流也是前一级大于后一级,前一级的动作电流至少不小于后一级动作电流的1.2倍,即
(二)低压断路器与熔断器之间的选择性配合
要检验低压断路器与熔断器之间是否符合选择性配合,只有通过它们的保护特性曲线。前一级低压断路器可按厂家提供的保护特性曲线考虑-30%~-20%的负偏差,而后一级熔断器可按厂家提供的保护特性曲线考虑+30%~+50%的正偏差。在这种情况下,如果两条曲线不重叠也不交叉,且前一级的曲线总在后一级的曲线之上,则前后两级保护可实现选择性动作,而且两条曲线之间留有的裕量越大,则两者动作的选择性越有保证。

