摘要：随着我国现代化建设的飞速发展，新建住宅、商业、工业等项目越来越多，功能也越来越复杂，其对用电要求也越来越高。而对工程实际运用来说，低压断路器是直接保证供电回路安全的重要设备，低压断路器如何选用得安全、经济、合理显得尤为重要。
关键词：低压断路器；电子脱扣器；热磁脱扣器；电磁脱扣器
断路器是一种能够接通、承载以及分段正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路（例如短路）下接通、承载一定时间和分段电流的一种机械开关电器。低压断路器广泛地应用于低压配电系统各级馈电回路，各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护。在使用低压断路器的过程中如何科学地选型，避免因断路器选型不当及安装不合理，造成其不能发挥应有控制与保护作用，并在运行中存在一定安全隐患，既降低系统保护运行的可靠性，又对使用人员的人身安全构成相应威胁。所以如何科学合理地选择使用低压断路器是保证系统安全有效运行关键。
1、低压断路器选型原则和整定原则
1.1低压断路器在设计选型时，需要考虑的原则主要有：
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。
1.2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。
3）低压配电系统各级断路器的保护动作特性应能彼此协调配合，要有选择性的动作，即发生故障时，应使靠近故障点的断路器保护首先切断，而其靠近电源侧的上一级保护不应动作，尽可能地缩小断电范围。
2、低压断路器的级联保护
在低压配电系统的设计中，低压断路器的上下两级之间的选择性配合，必须具有“选择性、快速性和灵敏性”。选择性则与上下两级低压断路器之间的配合有关，而快速性和灵敏性分别与保护电器本身特点和线路运行方式有关。上下两级断路器配合得当，则能有选择地将故障回路切除，保证配电系统的其它无故障回路继续正常工作。反之则影响配电系统的可靠性。级联保护是断路器限流特性的具体应用，其主要原理是利用上级断路器的限流作用，在选择下级断路器时，可选择分断能力较低的断路器，以达到降低成本节约费用的目的。
3、低压配电系统在不同负载类型下的断路器选择与应用
3.1 配电线路
配电线路中的断路器分为选择型及非选择型，非选择型断路器只有瞬动及过载长延时保护，不具有短路短延时保护特性。越靠近配电线路的首端，对保护电器的选择性的要求就越高。树干式或混合式配电系统的干线通常需要采用选择型保护电器以满足其保护需求。要注意的是，系统末端线路直接连接用电设备，在短路或接地故障发生时，我们要快地切断电路，这个时候通常采用非选择型断路器来实现。还有一种情况是，当断路器作为短路保护时，我们在设计时候该回路短路电流不应小于其瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍，满足灵敏度的要求，以保证断路器的可靠动作。如果在确定断路器的短路通断能力参数Icu及Ics时，我们应注意。断路器的额定短路通断能力等于或大于线路中可能出现的最大短路电流。这就对我们的电业从业人员来说，极为重要。
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IEC92《船舶电气标准》建议：具有三段保护的万能式断路器，偏重于它的Ics，而大量使用于分支线路的塑壳式断路器，应确保它有足够的Icu。对此笔者的理解是配电支路断路器在分段短路电流后，断路器短路保护的使命已经完成，更换断路器相对于主干线来说停电造成的影响较小，而干线断路器则要求在发生短路故障后继续承载一定时间的额定电流。
3.2 家用及类似场所负载家庭及类似场所的配电设计现在越来越受到人们的重视，因为它不仅直接关系到老百姓的日常生活、甚至生命安全，而且舒适的电气化的生活方式已经成为市民们追求的状态。在家庭以及一些公共场所广泛使用微型断路器作为保护电器。在家庭及类似场合配电设计时，应首先针对用户的具体用电行为及习惯做出合理的考量。
进行微型断路器选择之前我们每个人同样需要计算出具体场合下可能出现的最大短路电流值，以便保证微型断路器具有短路分段能力。微型断路器一般有4.5、6、10kA等几种额定分断能力。对于不同容量的配电变压器来说，低压馈线端短路电流是不同的。笔者分析得出，一般来说，对于民用住宅、小型商场及公共建筑，选用4.5kA及以上分断能力的微型断路器即可。对于有10kV变配电站的用户，我们应该选用6kA及以上额定分断能力的微型断路器。
另外在微型断路器脱扣器特性曲线来说，我们可以把它分为A、B、C、D四种。A特性脱口曲线的低压断路器一般用于需要快速、无延时脱扣的使用场合，磁脱扣电流为（2-3）In，适用于保护半导体电子线路，带小功率电源变压器的测量回路或线路长且电流小的系统；B特性磁脱扣电流为（3-5）In，一般用于需要较快速度脱扣且峰值电流不是很大的使用场合，一般用于电阻性负载及住宅线路的保护；第三种C特性适用于大部分的电气回路，具有广泛性，一般它允许负载在通过较高的短时峰值电流时微型断路器不动作；第四种D特性的断路器适用于保护具有很高冲击电流的设备，在家庭及类似场所一般不会见到。
3.3 电动机负载
电动机负载是保护电器应选择电动机型断路器。这类断路器它具有对电机负载特性的过载延时和短路瞬时两段保护功能，选用D型特性曲线断路器。
4、上下级断路器之间的保护配合
上下级断路器之间的保护配合如果得当，就能及时并有选择地切除故障回路，这就能保证系统的其他无故障回路继续正常工作，不然就会影响到配电系统的可靠性。下面列出四种不同上下级断路器匹配情况下的整定方法：
①具有选型性的上下级断路器，应注意电流脱扣器整定值的匹配以及动作时间的匹配，通常上级断路器的和短路短延时和过载长延时的整定电流不小于下级断路器整定值的1.3倍，以保证上下级之间的动作选择性。同样出于选择性的要求，我们要注意的是第一级和第二级短路延时的级差时间，应该不小于0.2s。
②还有一种情况是如果当下一级为非选择型断路器，它的上一级为选择型断路器时，上级断路器瞬时脱扣器整定电流，应大于下级断路器出线端单相短路电流的1.2倍。
③当上下级断路器都为非选择型时，我们应适当加大上下级断路器的脱扣器整定电流值的级差。同时要注意的是上级断路器长延时脱扣器整定电流应该不小于下级断路器长延时脱扣器整定电流2倍；还有就是上级断路器的瞬时脱扣器整定电流应不小于下级断路器瞬时脱扣器整定电流的1.4倍，这是我们要加以注意的。
④如果说当下级断路器出口端短路电流大于上级断路器的瞬时脱扣器整定电流时，下级断路器宜选用限流型断路器，断路器限流技术使实际线路里短路电流达不到其预期的峰值，以保证保护的选择性。
结语
新形势下，要做好低压配电线路断路器的选择，需要全面、准确地理解相关规范中的各项要求，并正确选择断路器的形式及参数等。只有全面、完整、系统地对保护电路进行科学分析和计算，才能正确选择断路器，确保低压配电线路的安全、稳定、可靠地运行。
参考文献
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论文作者:田文利
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/2
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