水電工程中低壓斷路器的應(yīng)用

馬雄杰

摘要：水電工程中的低壓配電線路，為了防護(hù)在發(fā)生故障時(shí)危及人身安全，或是線路過熱而導(dǎo)致?lián)p壞甚至引起電氣火災(zāi)，配電線路應(yīng)有必要的防護(hù)措施，以保護(hù)線路安全和用電安全。為此，各級線路不僅要設(shè)置保護(hù)電器，還必須要正確設(shè)定其參數(shù)，以保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可靠切斷故障。

關(guān)鍵詞：低壓斷路器智能化保護(hù)

1低壓斷路器的分類及優(yōu)缺點(diǎn)

1.1非選擇型斷路器

1.1.1主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)①障斷開后，可以手操復(fù)位，不必更換元件，除非切斷大短路電流后需要維修；②有反時(shí)限特性的長延時(shí)脫扣器和瞬時(shí)電流脫扣器兩段保護(hù)功能，分別作為過載和短路防護(hù)用，各司其職：③帶電操機(jī)構(gòu)時(shí)可實(shí)現(xiàn)遙控。

1.1.2主要缺點(diǎn)和弱點(diǎn)①上下級非選擇型斷路器問難以實(shí)現(xiàn)選擇性切斷，故障電流較大時(shí)，很容易導(dǎo)致上下級斷路器均瞬時(shí)斷開；②相對價(jià)格略高：③部分?jǐn)嗦菲鞣謹(jǐn)嗄芰^小，如額定電流較小的斷路器裝設(shè)在靠近大容量變壓器位置時(shí)，會使分?jǐn)嗄芰Σ粔颉，F(xiàn)在有高分?jǐn)嗄芰Φ漠a(chǎn)品可以滿足，但價(jià)較高。

1.2選擇型斷路器

1.2.1主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)①具有非選擇性斷路器上述各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)；②具有多種保護(hù)功能，有長延時(shí)、瞬時(shí)、短延時(shí)和接地故障保護(hù)，分別實(shí)現(xiàn)過載、斷路延時(shí)、大短路電流瞬時(shí)動作及接地故障防護(hù)，保護(hù)靈敏度極高，調(diào)節(jié)各種參數(shù)方便，容易滿足配電線路各種防護(hù)要求。③現(xiàn)今產(chǎn)品多具有智能特點(diǎn)，除保護(hù)功能外，還有電量測量、故障記錄，以及通信借口，實(shí)現(xiàn)配電裝置及系統(tǒng)集中監(jiān)控管理。

1.2.2主要問題①價(jià)格很高，因此只宜在配電線路首端和特別重要場所的分干線使用；②尺寸較大。

2低壓斷路器的主要技術(shù)特性參數(shù)和選用

2.1特性及技術(shù)參數(shù)我國低壓電器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定低壓斷路器應(yīng)有下列特性參數(shù)：

2.1.1型式：斷路器型式包括相數(shù)、極數(shù)、額定頻率、滅弧介質(zhì)、閉合方式和分?jǐn)喾绞健?/p>

2.1.2主電路額定值：①額定工作電壓：②額定電流；③額定短時(shí)接通能力；④額定短時(shí)耐受電流。

2.1.3額定工作制：斷路器的額定工作制可分為8h工作制和長期工作制兩種。

2.1.4輔助電路參數(shù)：斷路器輔助電路參數(shù)主要為輔助接點(diǎn)特性參數(shù)。萬能武斷路器一般具有常開接點(diǎn)、常閉接點(diǎn)各3對，供信號裝置及控制回路用：塑殼式斷路器一般不具備輔助接點(diǎn)。

2.2斷路器的選用額定電流在600A以下，且短路電流不大時(shí)，可選用塑殼斷路器；額定電流較大，短路電流亦較大時(shí)，應(yīng)選用萬能式斷路器。一般選用原則為：①斷路器額定電流≥負(fù)載工作電流；②斷路器額定電壓≥電源和負(fù)載的額定電壓：③斷路器脫扣器額定電流≥負(fù)載工作電流；④斷路器極限通斷能力≥電路最大短路電流；⑤線路末端單相對地短路電流／斷路器瞬時(shí)(或短路時(shí))脫扣器整定電流≥1.250

3斷路器的電氣間隙與爬電距離

確定電器產(chǎn)品的電氣間隙，必須依據(jù)低壓系統(tǒng)的絕緣配合，而絕緣配合則是建立在瞬時(shí)過電壓被限制在規(guī)定的沖擊耐受電壓，而系統(tǒng)中的電器或設(shè)備產(chǎn)生的瞬時(shí)過電壓也必須低于電源系統(tǒng)規(guī)定的沖擊電壓。因此：

3.1電器的額定絕緣電壓應(yīng)≥電源系統(tǒng)的額定電壓。

3.2電器的額定沖擊耐受電壓應(yīng)≥電源系統(tǒng)的額定沖擊耐受電壓。

3.3電器產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓應(yīng)≤電源系統(tǒng)的額定沖擊耐受電壓。

基于以上三原則，電器的額定沖擊耐受電壓(優(yōu)先值)Uimp就與電源系統(tǒng)的額定電壓所確定的相對地電壓的最大值和電器的安裝類別(過電壓類別)等有很大的關(guān)系：相對地電壓值越大，安裝類別越高[分為Ⅰ(信號水平級)、Ⅱ(負(fù)載水平級)、Ⅲ配電水平級)、Ⅳ(電源水平級)]，額定沖擊電壓就越大。例如相對地電壓為220V，安裝類別為m時(shí)，Uimp為4.0KV，要是安裝類別為Ⅳ，Uimp為6.OKVo電器產(chǎn)品(例如斷路器)的Uimp為6.0KV污染等級3級或4級，其最小的電氣間隙是5.5mm.關(guān)于爬電距離，GB／T14048.1《低壓開關(guān)設(shè)備與控制設(shè)備總則》規(guī)定：電器(產(chǎn)品)的最小爬電距離與額定絕緣電壓(或?qū)嶋H工作電壓)、電器產(chǎn)品使用場所的污染等級以及產(chǎn)品本身使用的絕緣材料的性質(zhì)(絕緣組別)有關(guān)。例如：額定絕緣電壓為660(690)V，污染等級為3，產(chǎn)品使用的絕緣材料組別為Ⅲ a(175≤cti(4D0，CTI為絕緣材料的漏電起痕指數(shù))，最小爬電距離為10mm。

綜上所述，如果電器產(chǎn)品的電氣間隙和漏電距離，達(dá)到絕緣配合要求，就不會因?yàn)橥鈦磉^電壓或線路設(shè)備本身的操作過電壓造成設(shè)備的介質(zhì)電擊穿。

4新型低壓斷路器的特性功能

4.1電流顯示功能已LED數(shù)字或液晶數(shù)宇為準(zhǔn)確而直觀的顯示主電路負(fù)載電流值。采用選擇鍵可分別顯示各相電流值或最大電流值。從而可使成套設(shè)計(jì)中省去電流表或電流互感器，降低成本。特別是只要維持備用控制電源供電，主電路流過的故障電流就能顯示出來，便于維護(hù)人員迅速、及時(shí)判斷和處理現(xiàn)場故障。

4.2電路故障原因顯示及記憶功能電子脫扣器動作使斷路器跳閘后能依照線路過載、短路、特大短路、接地故障或低電壓故障等不同原因，以LED或其他方式顯示出來，為維護(hù)人員指明跳閘原因，有利于迅速、及時(shí)處理現(xiàn)場故障及恢復(fù)供電。

4.3電路負(fù)載不平衡預(yù)報(bào)警功能三相三線制供電比三相四線制省略N線，從配電系統(tǒng)看可省略相應(yīng)供電設(shè)備及銅排，降低投資。對中性點(diǎn)不接地的三相三線制供電，當(dāng)電路負(fù)載不平衡時(shí)，會引起中性點(diǎn)漂移，使負(fù)載上的相電壓不對稱而引起某一相負(fù)載電壓高于額定值，因而損壞電氣設(shè)備或降低其使用壽命。

4.4脫扣器遙控功能中央控制室采用計(jì)算機(jī)自動處理配電電路中發(fā)生的故障現(xiàn)象就要求智能華電子脫扣器能直接或間接地遠(yuǎn)距離輸出故障指示信號及接受操縱指令信號，具有該遙控功能后就可使配電系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到高效、自動控制及操縱的目的。

5總結(jié)

隨著各種新技術(shù)的不斷發(fā)展，低壓斷路器技術(shù)也在不斷的更新著。希望通過本文能使大家對低壓斷路器的原理和一些新技術(shù)有簡要地了解，從而在今后的工作中更好的加以使用。