浅谈低压断路器的选择及应用

滕莹

摘要：在建筑电气设计中，合理地选择低压断路器，不仅可以保护配电线路、电气装置、电气设备等，而且可以阻止火灾的发生。

关键词：低压断路器；额定电流；脱口器额定电流；极限通断能力；过负荷保护；短路保护

低压断路器（自动开关）是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。在配电线路中起到通断电路，还具有过负荷保护、短路保护、欠电压保护和漏电保护等作用。

低压断路器操作简单、使用方便、体积小，广泛应用于低压配电系统各级馈电线路、各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护，低压断路器是工程中应用最广泛的低压电器之一。

1、首先应根据应用环境及相应的电气要求，来确定低压断路器的类别，低压断路器有诸多分类方式：

1.1 按照使用类别划分：有选择型（保护装置参数可调）和非选择型（保护装置参数不可调）；

1.2 按结构型式划分：万能式（框架式）断路器和塑壳式断路器；

1.3 按灭弧介质划分：分为空气式和真空式；

1.4 按操作方式划分：分为手动操作、电动操作和弹簧储能机械操作；

1.5 按操作方式划分：单极式、二极式、三极式和四极式；

1.6 按安装方式划分：可分为固定式、插入式、嵌入式和抽屉式等。

低压断路器的额定电流范围很大，（4A～～5000A）。

2、其次，应根据电气环境、所带负荷来确定低压断路器的主要电气参数。

2.1 低压断路器的额定电压、额定电流的确定。

2.1.1 由线路的计算电流来决定低压断路器的额定电流：

IrQ≥Irt IrQ—断路器壳架等级的额定电流，A；

Irt≥Ic Irt—反时限过电流脱扣器的额定电流，A；

Ic—线路的计算负荷电流，A。

2.1.2 反时限过电流脱扣器的整定值

Iset1≥Ic Iset1—反时限过电流脱扣器的额定电流，A；

Iset1≤IZ Iz—导体的允许持续载流量，A。

2.1.3定时限过电流脱扣器的整定值

Iset2≥Krel2[I Stm1+ Ic（n-1）]

Iset2—定时限过电流脱扣器的额定电流，应躲过短时间内出现的负荷尖峰电流 A；

Krel2—低压断路器定时限过电流脱扣器的可靠系数，Krel2=1.2；

I Stm1—线路中最大一台电动机的起动电流，A；

Ic（n-1）—除起动电流最大的一台电动机以外的线路计算的负载电流，A。

2.1.4 瞬时过电流脱扣器整定值

瞬时过电流脱扣器额定电流Iset3，应躲过配电线路的尖峰电流，即：

Iset3≥Krel3[I'Stm1+ Ic（n-1）]

Krel3—低压断路器瞬时脱扣器的可靠系数，考虑电动机电流误差和断路器瞬动电流误差，Krel3=1.2；

I'Stm1—线路中最大一台电动机全起动电流 A，它包括非周期分量和周期分量，其值可取电动机起动电流IStm1的2倍；

Ic（n-1）—除起动电流最大的一台电动机以外的线路计算的负载电流，A。

2.1.5 低压断路器的电压要求

2.1.5.1 断路器的额定电压应大于等于电源和负载的额定电压。

2.1.5.2 断路器的欠电压脱扣器额定电压等于配电线路的额定电压。

2.1.6 按照线路上的短路冲击电流（即短路全电流最大瞬时值）来校验断路器的额定短路的接通能力（最大电流预期峰值），即后者应大于前者。

2.1.7 按照线路计算的最小短路电流来校验断路器动作的灵敏性，即线路最小短路电流不小于断路器短路整定电流的1.3倍；

2.1.8 按照线路计算的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力。

3、低压断路器的其他特性与技术参数：

3.1型式：低压断路器型式包括极数、相数、额定功率、灭弧介质、闭合方式和分断方式。

3.2 额定工作制：断路器的额定工作制可分为8小时工作制和长期工作制。

3.3 辅助电路参数：断路器辅助电路参数主要为辅助特点特性参数。万能式断路器一般具有常开接点、常闭接点各3对，供信号装置及控制回路用；塑壳断路器一般不具备辅助接点。

3.4 断路器特性参数还具备脱扣器型式及特性、使用类别等。

4、智能化低压断路器的选择与应用

4.1 智能化低压断路器通过中央控制系统，进入计算机网络系统。微处理的引入，大大增强了低压断路器的保护功能，其中的短延时可设置成I2t特性，主要为与后一级相匹配，并实现接地故障保护。

4.3带有微处理器的智能化脱扣器的保护特性方便调节，还可根据实际需求设置预警特性。

4.4 智能化低压断路器可反映负载电流的有效值，消除输入信号中的高次谐波，避免高次谐波引起的误动作。

4.5 微处理器还可以提高低压断路器的自身诊断功能和监视功能，可测量电流、电压、功率因数、频率等，并且利用视频显示装置显示其结果。

4.6 智能低压断路器报警功能

该类断路器内部温度升高超过允许值时，或者当触头磨损量。超过限定制时，断路器能动作，发出警报信号。

4.7 智能断路器对电动机的保护，动作准确、调节整定的范围宽，可以对电动机起到很好的过载保护、断相保护、三相不平衡保护和接地故障保护。

4.8 智能化低壓断路器与计算机控制系统组成网络，可自动记录低压断路器的运行状态，并应对其运行情况加以控制，如实施遥控测量、遥控控制以及信息遥控传递，而且智能化低压断路器是低压断路器的重要发展方向。

低压断路器是建筑电气中应用最为广泛的电器元件之一，广泛应用在动力、照明等配电线路中。

合理的选择低压断路器，可以更好的保护配电线路。对供电线路、电动机配电等起到过载保护、短路短延时保护、短路瞬时保护、接地故障保护等。创造良好的供电环境，使供电更加安全、可靠，更好地为人们的工作、生活服务。智能化低压断路器的使用，会使我们提高供电质量，利用电能更加科学化、智能化。‘

参考文献：

[1]《低压配电设计规范》北京，中国计划出版社，GB50054-2011.

[2]任元会等.工业与民用配电设计手册[M].北京：中国电力工业出版社，2005.

[3]陈延镖等.钢铁企业电力设计手册[M].北京：冶金工业出版社，1996.