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低壓斷路器在低壓配電系統中的廣泛使用

發布日期:2019.02.18

低壓斷路器在建筑低壓配電系統中被廣泛使用,是一種保護電器元件,具有斷路保護、過載保護、控制和隔離的功能,適用于工業與民用建筑終端低壓配電系統。低壓斷路器在配電系統中若設計不當,就會影 響供電回路的正常工作。因此,在設計低壓配電系統時,應注意低壓斷路器的選擇性和級聯保護性等項細節工作。

低壓斷路器的選擇性。為了保證低壓配電系統的可靠性,低壓斷路器的選擇性成為終端低壓配電系統設計的一項重要內容。

在受斷路器保護的配電系統中:當發生電氣故障時,距故障點最近的斷路器將故障切除,而其他各級斷路器不動作,從而將故障所造成斷電限制在最小范圍內,使其 他無故障供電回路仍能保持正常供電,這就是對低壓斷路器所要求的選擇性。低壓斷路器的選擇性在低壓配電系統設計中占有十分重要的位置,它可以給用戶帶來便 利,并能保證供電回路工作的連續性,因為家用電器在無選擇性保護下,一旦發生電氣故障,配電回路的連續性就不能得到保證,使家用電器如電冰箱、排油煙機等 處于停機待啟動狀態,影響了用戶的日常生活。

低壓配電系統中的低壓斷路器按其保護性能可分為選擇性和非選擇性兩類。選擇性低壓斷路器有兩段保護和三段保護兩種,其中瞬時特性和短延時特性適用于短路動 作,長延時特性適用于過載保護。非選擇性低壓斷路器一般為瞬時動作,只做短路保護用,也有的為長延時動作,只做過負荷保護用。

在低壓配電系統中,如果上一級斷路器采用選擇性斷路器,下一級斷路器則采用非選擇性斷路器或選擇性斷路器,主要是利用短延時脫扣器的延時動作或延時動作時 間的不同,以獲得選擇性。通過上一級斷路器的延時動作時,要注意以下幾點問題:一是無論下一級是選擇性斷路器還是非選擇性斷路器,上一級斷路器的瞬時過電 流脫扣器整定電流一般不得小于下一級斷路器出線端的最大三相短路電流的1.1倍。二是如果下一級是非選擇性斷路器,為防止在下一級斷路器所保護回路發生短 路電流時,因這一級瞬時動作靈敏度不夠,而使上一級短延時過電流脫扣器首先動作,使其失去選擇性,一般上一級斷路器的短延時過電流脫扣器的整定電流不小于 下一級瞬時過電流脫扣器的1.2倍。三是如果下一級也是選擇性斷路器,為保證選擇性,上一級斷路器的短延時動作時間至少比下一級斷路器的短延時動作時間長 0.1秒。

低壓斷路器的級聯保護性。在低壓配電系統設計中,低壓斷路器的上下兩級之間的選擇性配合,必須具有選擇性、快速性和靈敏性。其中,選擇性與上下兩級低壓斷 路器之間的配合有關,快速性和靈敏性分別與保護電器本身特點和線路運行方式有關。上下兩級斷路器配合得當,則能有選擇地將故障回路切除,保證配電系統的其 他無故障回路繼續正常工作;反之,則影響配電系統的可靠性。級聯保護是斷路器限流特性的具體應用,其主要原理是利用上級斷路器的限流作用,在選擇下級斷路 器時,可選擇分斷能力較低的斷路器,以達到降低成本節約費用的目的。

上級的限流型斷路器能分斷其安裝處的最大預期短路電流,因為低壓配電系統中上下級的低壓斷路器為串聯安裝,當下級低壓斷路器出口處發生短路時,該短路電流 由于上級低壓斷路器的限流作用而使其實際值遠小于該處的預期短路電流,也就是說,下級低壓斷路器的分斷能力在上級低壓斷路器幫助下大大增強,超過了其額定 分斷能力。級聯數據只能由實驗測定,上下級低壓斷路器的配合選擇也只能由低壓斷路器制造商提供確定。

低壓斷路器的靈敏度。為保證低壓斷路器的瞬時或短延時過流脫扣器在系統最小運行方式下,可以在其保護范圍內發生最輕微的短路故障時能完成可靠動作。低壓斷路器保護的靈敏度必須滿足《低壓配電設計規范》規定其靈敏度應不小于1.3的要求。

同時,在選用低壓斷路器時,還應注意對其靈敏度的校驗,對于同時具有短延時和瞬時過電流脫扣器的選擇性斷路器,只需要校驗短延時過電流脫扣器的動作靈敏度,不需要校驗瞬時過電流脫扣器動作的靈敏度。

低壓斷路器的環境溫度。低壓斷路器的過載保護依靠熱脫扣器來完成,通常低壓斷路器的熱脫扣器額定電流是制造商依據標準,在基準溫度為30攝氏度的條件下設定的。

熱脫扣器由一組雙金屬片制成。在線路發生過載、過載電流流過加熱電阻絲而使雙金屬片發熱變形彎曲時,熱脫扣器將會把搭鉤頂開,使低壓斷路器觸點斷開。低壓斷路器的熱脫扣器與環境溫度有直接關系,若環境溫度發生變化就會導致低壓斷路器的額定電流值發生變化。

低壓斷路器一般排列有序地固定在配電盤上,再安裝在配電箱內。配電箱的安裝方式分為明裝和暗裝兩種,明裝配電箱的散熱效果優于暗裝配電箱,暗裝配電箱內的空氣不宜對流,其散熱效果較差,造成配電箱內因低壓斷路器的溫升使周圍環境的空氣溫度上升。

低壓斷路器的實際工作溫度比周圍環境的溫度高出10攝氏度~15攝氏度左右。當環境溫度大于或小于校準溫度值時,我們必須根據制造商提供的溫度與載流能力修正系數表,來修正低壓斷路器的額定電流值。
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