城市与道路照明中低压断路器的限流作用及配电开关的选择性配合

摘 要：目前我们在设计变压器低压侧出线系统时，大量采用塑壳断路器，国内外目前生产的塑壳断路器大多是能够快速开断而有限流作用的，而在配电开关的选择性配合上往往忽略了断路器或熔断器组成选择性好的保护配合。下面本人根据自己的实践经验浅谈一下塑壳断路器在线路发生短路时的限流作用及配电开关的选择性配合。 关键字：道路照明 低压断路器 限流 配电开关

一、断路器的限流作用

众所周知，电路故障为短路时，其短路电流的大小与短路发生的时间有关。短路发生后，有一个暂态冲击短路电流。在最严重的情况下，冲击短路电流峰值将接近于短路电流周期分量和非周期分量峰值的叠加。短路电流从零迅速上升到峰值的时间是在短路发生后半周波（10ms）的时刻，因此断路器要起到限制短路电流和通过能量的作用，必须快速断开也就是说，在短路电流上升未达到峰值之前（10ms之内）断开。短路电流持续时间包括三部分，一是电流上升至整定电流的时间；二是断路器的固有动作时间；三是断路器开始分断燃弧至断弧时间。要起到限流作用一般要求断路器的固有动作时间缩短到3ms之内。限流断路器的快速动作是利用短路电流所产生的电动力作为推动断路器触头快速动作的力。断路器固有动作时间后即触头斥开后（此时断路器并未完全断开）电弧即出现，利用电弧电阻的迅速增加限制短路电流的上升至断弧。全部断开时间一般为10ms左右。

目前国内外生产的塑壳断路器常说明其产品有限流能力，但限流能力应有具体指标，只有运用这些指标，通过设计的实际计算，才能在工程中具体使用，限流性能一般可用下述两个指标予以衡量。

①用分断时的最大通过电流值与预期短路电流峰值相比较来说明短路电流被抑制到什么程度。

②用分断时的最大通过能量与预期短路电流同时通过的能量相比较来说明短路能量被抑制到什么程度，这两个指标一般都用表格曲线来表示（略）。

二、配电断路器选择性保护的重要性和实际解决方案

断路器保护动作的选择性是十分重要的，断路器分为A、B两类：A类为非选择型，B类为选择型。设计中除变压器出线断路器外常用的是A类断路器，以下简称（断路器）。在设计中线路保护全部采用断路器，断路器之间的动作是非选择性的，如果不采取措施是很难实现断路器保护选择性的。当发生短路故障时串联安装的断路器上、下级都会动作于跳闸或

越级跳闸，此时的越级跳闸可能是下级断路器故障拒动，或者是由于制造上的离散性而产生的，同时也是断路器构造上的缺陷之一。

对于断路器当采用放大级数的作法来达到有选择性作法时，即无法保证达到选择性的配合又会造成较大的浪费。如果采用熔断器和断路器组合的方法会起到较好的保护配合效果。即在变压器的出线处保护采用B类断路器（智能型）而变电所低压配电屏出线处保护采用熔断器进行线路保护而在配电箱内根据不同的被保护用电设备的类型选用断路器或熔断器组成选择性好的保护配合，提高选择性。有些设计人员在设计、使用中仅认为选用断路器才是正确的、先进的，选用了熔断器就是落后的，殊不知全部采用断路器作保护，将造成无选择保护措施在现实中运行，危险隐患非常大，应当引起设计者重视。由于断路器的选择比较方便，制商给出了选择的表格，设计者选择比较普遍，而对于采用熔断器、断路器的保护动作曲线进行比对才能确定好整定值、熔断器的基础依据，需要引起我们重视，准确计算用户短路电流，确定保护电流的短路分断能力，接近实际的预期短路电流值，不必选择过高短路分断能力的保护电器，来减少不必要资金浪费。

三、选择性配合保护和后备保护在同一机构中的实现

首先要明确保护、后备保护的定义，在配电系统中的串联保护电器，就存在保护电器分为上，下级位置的配备，当下级保护电器发生过载，短路，单相接地等故障时，发生拒动的情况，上级保护电器要动作，保护发生故障线路的安全。所谓选择性配合保护，简单说就是在下一级保护电器的保护范围内发生短路，过电流故障时应该由该保护电器动作，上一级保护电器不动作，而当该保护电器拒动时，上一级保护电器才动作，要分范围和有先后次序要求。一般情况下，保护电器安装在被保护线路首端，到配电箱处未端出线再装设保护电器，首端的保护电器就是配电箱末端保护电器的后备保护，也就是说上级断路器就是下一级短路器的后备保护。因此在进行配电设计时要根据项目的不同情况来考虑配电方案，应做到考虑周到，优化简化配电系统的保护装置，提高系统的可靠性，杜绝危险隐患，这也是我们工作宗旨。