電氣設計中如何正確選用低壓斷路器

低壓斷路器具有過負荷和短路保護功能,按照其結構可以分為框架斷路器(ACB)、塑殼斷路器(MCCB)、微型斷路器(MCB)。樹上鳥教育電氣設計師在線教學網絡課程!對於微型斷路器(MCB)的過負荷保護是由由兩個不同熱漲係數的金屬片合成一個金屬片構成的反時限特性實現的,過負荷電流越大,動作時間越短,短路保護是由電磁式脫扣器實現。斷路器對保護線路和用電設備安全工作起到非常重要的作用。

一、按照使用環境選擇斷路器

(1)對於多塵環境,宜選用防塵型斷路器;

(2)對於化學腐蝕的環境,應選用抗腐蝕斷路器;

(3)安裝地點的海拔高度超過2000m,需要考慮空氣冷卻作川和介電強度的下降,應選擇用高海拔使用的斷路器;

(4)對於爆炸和火災危險場所,應滿足相應環境及規範對斷路器的要求;

(5)在高溫(環境溫度大於40攝氏度)、潮溼(相對溼度大於90%)場所時,應選擇抗溼熱型產品。

二、按照正常工作條件選擇

(1)斷路器的額度頻率、額定電壓等應與所在迴路的標稱值相適應。有些情況下還有考慮正常情況下所在迴路可能出現的最大電壓或最低電壓。

(2)根據《低壓配電設計規範》GB50054-2011 第6.3.3,斷路器的過負荷保護特性需要滿足符合以下公式(1)和(2)

(1)Ic≤I1≤Iz

(1)I2≤1.45Iz

公式中Ic為迴路計算電流,I1為斷路器的整定電流,Iz為導體允許持續載流量,I2為斷路器在約定時間內的約定動作電流。根據《工業與民用供配電系統設計手冊》(第四版)第971頁表11.3-3可知對於反時限過電流脫扣器約定脫扣電流為1.3倍整定電流,即I2=1.3I1,約定脫扣時間為2小時,可見只要滿足的公式(1),就滿足了公式(2)。

按照上述公式,斷路器的整定值大於等於迴路計算電流即可,不需要乘以大於1的係數,因為根據《工業與民用供配電系統設計手冊》(第四版)第971頁表11.3-3可知對於反時限過電流脫扣器約定不脫扣電流為1.05倍整定電流。

斷路器的整定電流小於等於導體允許持續載流量,是為實現保護線路,如果斷路器的整定值大於導體允許持續載流量,過負荷運行時,可能會時導體發熱大於其正常運行時的允許最大溫度,久而久之會使導體絕緣加速老化,絕緣性能劣化,出現過電壓時可能會發生絕緣擊穿,引發電氣火災事故。

三、按照短路條件選擇

(1)配電線路的短路保護斷路器應在短路電流對導體和連接處產生的熱作用和機械作用造成危害之前切斷電源;

(2)斷路器應能分斷其安裝處的預期短路電流週期分量有限值,預期短路電流應通過計算或者測量確定。當短路點附近所接電動機額度電流之和超過短路電流1%時。應考慮電動機反饋電流的影響。

四、上下級之間的選擇性

(1)重要配電線路裝設的上下級斷路器,其動作特性應該具有選擇性,且各級之間相互配合。選擇性是指本線路發生故障時只跳本線路首端斷路器,上級斷路器不跳閘,從而使停電範圍最小。上下級斷路器之間實現選擇性的方法有:電流整定值、時間、能量。

(2)對於非重要負荷,可採用部分選擇性或者無選擇性切斷。部分選擇性是指上下級之間的選擇性有時可以實現,有時不可以實現,與系統的故障電流有關。

五、校驗斷路器短路保護的靈敏度

(1)當短路保護電器為斷路器時,被保護線路末端的最小短路電流不應小於斷路器的瞬時或者短延時過電流脫扣器整定電流的1.3倍。取1.3的係數主要考慮到計算誤差,校驗斷路器短路保護的靈敏度是為了線路或者設備發生短路時,斷路器可以在約定時間內瞬時動作,切除發生故障系統,保護人身和財產安全。

(2)保護線路末端的最小短路電流,對於TN系統為相-保迴路短路電流,對於TT系統為相-中迴路短路電流,具體計算方法可以參考《工業與民用供配電設計手冊》(第四版)。

六、低壓配電斷路器保護級間配合口訣

差別較大,同設瞬,上大。

差別較小,上延時。

上下選,上下長短1.3。

上下非,加級差,上下長2,上下瞬1.4。

上選下非,上短下瞬1.3,上瞬下單1.2。

上非下選,不合適。

下大上瞬,下限流,有選擇。


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