配电网常用低压开关及其特点对比论文_俞飞1,冯玉2

(1.国网安徽省电力有限公司 安徽合肥 230000;2.国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 安徽合肥 230000)

摘要:对配电网台区、电表箱内常用的各类低压开关安装位置和功能特点进行介绍,并对各类开关的特点进行对比。

关键词:配网,低压开关,断路器,隔离开关

0引言

配电网低压回路从变压器低压侧出线开始,到低压用电设备结束,低压回路中会用到多种类别、功能各异的低压开关,本文将从这些低压开关的作用特点、安装位置、主要参数等几个方面进行具体介绍,帮助相关工作人员在实际工作中区分和选用。

1变压器出线侧常见的低压开关

首先变压器低压侧出线会接入一个控制箱(柜),根据变压器安装位置的不同,其样式和名称也有所不同,农网一般是接入到JP 柜,城区台架变一般是接入到配电柜,城区室内变压器一般是接入低压开关柜。JP柜中的低压开关主要有:熔断式隔离开关、剩余电流动作断路器、隔离开关、微型断路器,配电柜中主要有:熔断式隔离开关、塑壳断路器、微型断路器,低压开关柜中主要有:万能式断路器、塑壳断路器等。下面逐一进行介绍:

1.1隔离开关:是一种无灭弧功能的开关器件。隔离开关在分位置时,触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志;在合位置时,能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路)下的电流的开关设备。隔离开关只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。其主要参数有:额定工作电流、额定短时耐受电流。

1.2熔断式隔离开关:熔断器式隔离开关是将传统的熔断器、隔离器结合为一体的熔断器组合电器。其除了具有隔离开关的功能外,还具有熔断器的特性,能在过流和短路时切断故障电流,但由于三相熔断器各自独立工作,所以熔断后很容易造成缺相,缺相后运行容易损坏没有设置保护的三相负载。其主要参数有:额定工作电流、约定发热电流、额定熔断短路电流。

1.3塑壳断路器:低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器,简称断路器。它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳,用来隔离导体之间以及接地金属部分,空气指的是以空气为灭弧介质。塑壳断路器具有分闸、合闸、脱扣三种状态,在脱扣状态下需要先再扣才能再次合闸。塑壳断路器的保护主要分为热磁式、电子式两种。其中热磁式保护的保护定值在工厂内设定,出厂后不可调,电子式保护的保护定值可由用户调节设定。其主要参数有:额定工作电流、额定运行短路分断能力、额定极限短路分断能力。塑壳断路器的保护具有反时限的特性,见下图:

图1 反时限保护曲线

ABCD为低压断路器的两段式保护特性曲线——过载长延时和短路瞬时动作。AB段为反时限保护特性,用于过载保护,与被保护电器(或线路)相配合。当过载电流较小时,不立即切断故障电路,经过一段延时时间后,若故障没有消除则断路器断开,切断故障电流。这样,可充分利用设备(或线路)的过载能力而不损坏设备(或线路)。当过载电流较大时,延时时间应较短,但应躲过电动机启动时间。

1.4剩余电流动作断路器:剩余电流保护器的一种,剩余电流动作断路器是以塑壳断路器结构为主要执行部件,增加了剩余电流保护相关部件和功能,一般电网中使用的剩余电流动作断路器都具有重合闸功能,即因剩余电流动作跳闸后,会自动在20-60s内重合闸一次。其主要的参数有:额定工作电流、额定运行短路分断能力、额定极限短路分断能力、剩余动作电流、剩余不动作电流、分断时间、极限不驱动时间。国网公司要求采用三级保护的方式设置安装剩余电流保护器,其中Q/GDW 11020-2013《农村低压电网剩余电流动作保护器配置导则》规定的三级漏保相关设定值之间的配合如下:

表1

表2

1.5万能式断路器:万能式断路器又称框架式断路器,是一种能接通、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电路条件下接通、承载一定时间和分断电流的机械开关电器。万能式断路器用来分配电能和保护线路及电源设备的过载、欠电压、短路等。万能式断路器具有多种智能保护功能,可做到选择性保护,动作精确,避免不必要的停电,提高供电可靠性。其体积较大,额定电流也比塑壳断路器大。主要参数有:额定工作电流、额定运行短路分断能力、额定极限短路分断能力。

1.6微型断路器:又称小型断路器,适用于交流50/60Hz额定电压230/400V,额定电流至125A线路的过载和短路保护之用,也可以在正常情况下作为线路的不频繁操作转换之用。微型断路器主要用于工业、商业、高层和民用住宅等各种场所。其主要参数有:额定工作电流、额定运行短路分断能力、额定极限短路分断能力。

2表箱内常见的低压开关

低压导线进入电表箱后,表箱内一般有表前开关和表后开关,其中表前开关由供电企业管理维护,表后开关一般由用户使用和维护。表前开关一般为塑壳断路器或表前隔离开关,表后开关大部分为微型剩余电流动作断路器。

2.1表前隔离开关:此类低压开关是专为电表箱而设计的,相比于一般的隔离开关,其占用体积更小,外形与普通微型断路器比较类似,但其内部没有设计过载、短路保护功能,仅用于隔离作用。 由于没有过载、短路保护功能,在用户侧线路发生故障时,表后开关会动作,表前开关不会动作,防止越级跳闸造成恢复供电的不便。其主要参数有:额定工作电流、额定短时耐受电流。

2.2小型漏保:属于家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器的一种,其在微型断路器的基础上增加了剩余电流保护的功能,一般没有重合闸的功能。此类开关上设置有试验按钮,需要定期按下进行试验,验证剩余电流保护功能是否正常。其主要参数有:额定工作电流、额定运行短路分断能力、额定极限短路分断能力、剩余动作电流、分断时间。

3常用低压开关特点对比

常用低压开关的特点对比见下表:

表3 常用低压开关特点对比

论文作者:俞飞1,冯玉2

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/8

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