淺談低壓斷路器的限流作用及配電開關的選擇性配合

淺談低壓斷路器的限流作用及配電開關的選擇性配合
目前我們在設計變壓器低壓側出線系統時，大量采用塑殼斷路器，國內外目前生產的塑殼斷路器大多是能夠快速開斷而有限流作用的，而在配電開關的選擇性配合上往往忽略了斷路器或熔斷器組成選擇性好的保護配合。下面本人根據自己的實踐經驗淺談一下塑殼斷路器在線路發生短路時的限流作用及配電開關的選擇性配合。 一、斷路器的限流作用
眾所周知，電路故障為短路時，其短路電流的大小與短路發生的時間有關。短路發生后，有一個暫態沖擊短路電流。在 嚴重的情況下，沖擊短路電流峰值將接近于短路電流周期分量和非周期分量峰值的疊加。短路電流從零迅速上升到峰值的時間是在短路發生后半周波（10ms）的時刻，因此斷路器要起到限制短路電流和通過能量的作用，必須快速斷開也就是說，在短路電流上升未達到峰值之前（10ms之內）斷開。短路電流持續時間括三部分，一是電流上升至整定電流的時間；二是斷路器的固有動作時間；三是斷路器開始分斷燃弧至斷弧時間。要起到限流作用一般要求斷路器的固有動作時間縮短到3ms之內。限流斷路器的快速動作是利用短路電流所產生的電動力作為推動斷路器觸頭快速動作的力。斷路器固有動作時間后即觸頭斥開后（此時斷路器并未完全斷開）電弧即出現，利用電弧電阻的迅速增加限制短路電流的上升至斷弧。全部斷開時間一般為10ms左右。
目前國內外生產的塑殼斷路器常說明其產品有限流能力，但限流能力應有具體指標，只有運用這些指標，通過設計的實際計算，才能在工程中具體使用，限流性能一般可用下述兩個指標予以衡量。
①用分斷時的 大通過電流值與預期短路電流峰值相比較來說明短路電流被抑制到什么程度。
②用分斷時的 大通過能量與預期短路電流同時通過的能量相比較來說明短路能量被抑制到什么程度。 二、配電斷路器選擇性保護的重要性和實際解決方案
斷路器保護動作的選擇性是十分重要的，斷路器分為A、B兩類：A類為非選擇型，B類為選擇型。設計中除變壓器出線斷路器外常用的是A類斷路器，以下簡稱（斷路器）。在設計中線路保護全部采用斷路器，斷路器之間的動作是非選擇性的，如果不采取措施是很難實現斷路器保護選擇性的。當發生短路故障時串聯安裝的斷路器上、下級都會動作于跳閘或越級跳閘，此時的越級跳閘可能是下級斷路器故障拒動，或者是由于制造上的離散性而產生的，同時也是斷路器構造上的缺陷之一。
對于斷路器當采用放大級數的作法來達到有選擇性作法時，即無法保證達到選擇性的配合又會造成較大的浪費。如果采用熔斷器和斷路器組合的方法會起到較好的保護配合效果。即在變壓器的出線處保護采用B類斷路器（智能型）而變電所低壓配電屏出線處保護采用熔斷器進行線路保護而在配電箱內根據不同的被保護用電設備的類型選用斷路器或熔斷器組成選擇性好的保護配合，提高選擇性。有些設計人員在設計、使用中僅認為選用斷路器才是正確的、先進的，選用了熔斷器就是落后的，殊不知全部采用斷路器作保護，將造成無選擇保護措施在現實中運行，危險隱患非常大，應當引起設計者重視。由于斷路器的選擇比較方便，制商給出了選擇的表格，設計者選擇比較普遍，而對于采用熔斷器、斷路器的保護動作曲線進行比對才能確定好整定值、熔斷器的基礎依據，需要引起我們重視，準確計算用戶短路電流，確定保護電流的短路分斷能力，接近實際的預期短路電流值，不必選擇過高短路分斷能力的保護電器，來減少不必要資金浪費。 三、選擇性配合保護和后備保護在同一機構中的實現
首先要明確保護、后備保護的定義，在配電系統中的串聯保護電器，就存在保護電器分為上，下級位置的配備，當下級保護電器發生過載，短路，單相接地等故障時，發生拒動的情況，上級保護電器要動作，保護發生故障線路的安全。所謂選擇性配合保護，簡單說就是在下一級保護電器的保護范圍內發生短路，過電流故障時應該由該保護電器動作，上一級保護電器不動作，而當該保護電器拒動時，上一級保護電器才動作，要分范圍和有先后次序要求。一般情況下，保護電器安裝在被保護線路首端，到配電箱處未端出線再裝設保護電器，首端的保護電器就是配電箱末端保護電器的后備保護，也就是說上級斷路器就是下一級短路器的后備保護。因此在進行配電設計時要根據項目的不同情況來考慮配電方案，應做到考慮周到，優化簡化配電系統的保護裝置，提高系統的可靠性，杜絕危險隱患。