低压配电系统中断路器及配出导线截面的选择
摘要：主要论述了断路器的选取、断路器与断路器级间配合以及断路器配出导线截面的选择。通过理式说明断路器的整定电流是选取断路器的一个重要参数，断路器级间配合确保断路器能够可靠地分断故障电路，另外根据断路器的脱扣器脱扣电流说明如何合理的选择导线截面。 关键词：断路器 整定电流 断路器级间配合 引言
在低压配电系统中，通过设置保护电器实现短路保护、过负荷保护以及接地故障保护，从而防止因间接接触带电体而导致人身电击，线路故障导致过热造成损坏，甚至导致电气火灾，所以保护电器是很重要的环节，笔者结合理论知识和实际工作中的选型经验，探讨关于低压配电系统中断路器选择、断路器级间配合、根据断路器的额定电流选择导线截面等几个相互有联系的问题。首先给出几个概念，以更好理解断路器选型原则。 1 断路器的技术参数
1.1 低压断路器额定电流 在早期的《工厂常用电气设备手册》中，断路器额定电流In是额定持续电流，也即脱扣器能长期通过的电流，对可调式脱扣器为可长期通过的最大电流；而在第三版的《工业与民用配电设计手册》中，断路器额定电流包含两个概念：断路器壳架等级额定电流和断路器额定反时限电流，断路器额定反时限电流是指过电流脱扣器额定电流，其实过电流脱扣器额定电流和工厂常用电气设备手册中的断路器额定电流表达同一个意思，而厂家产品选型样本中的断路器额定电流是应指断路器的脱扣器额定电流。
1.2 断路器壳架等级额定电流 断路器壳架等级额定电流用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中，能安装的最大脱扣器额定电流表示。
1.3 脱扣器的整定电流 脱扣器的整定电流也即脱扣器的电流整定值，它主要用在低压断路器的选择上。对于瞬时或短时过电流脱扣器而言，在达到电流整定值时应瞬时或在规定时间内动作，这里就可以理解为整定电流就是脱扣器的动作电流，但对于长延时过电流脱扣器的整定电流就不能理解为动作电流。在选择断路器时，根据脱扣器形式的不同、用电设备的差异，脱扣器整定电流的界定也不同。
2 低压断路器的选择
2.1 低压断路器的脱扣器额定电流INz的确定 式中Ijs— 线路的计算电流，A。
2.2 瞬时过电流脱扣器的整定值 配电用低压断路器的瞬时过电流脱扣器整定电流，应躲过配电线路的尖峰电流，即式中Kz3 ·set—低压断路器瞬时脱扣器可靠系数，一般取1.2；
I’st1— 线路中启动电流最大一台电动机全启动电流，其值为电动机启动电流的2倍；
I’st1(n-1)—除启动电流最大的一台电动机以外的线路计算电流，A。 2.3 短延时动作的过电流脱扣器的整定
2.3.1 配电用低压断路器的短延时过电流脱扣器整定电流，应能躲过短时间出现的负荷尖峰电流，即 式中Kz3 ·set—低压断路器短延时脱扣器可靠系数，一般取1.2； I’st1—线路中启动电流最大一台电动机启动电流，A；
I’st1(n-1)—除启动电流最大的一台电动机以外的线路计算负载电流，A。 2.3.2 动作时间的确定。短延时主要用于保证保护装置动作的选择性。低压断路器短延时断开时间分0.1（0.2）s、0.4s和0.6s，根据需要确定动作时间。上下级时间级差取0.1~0.2s。
2.4 长延时动作的过电流脱扣器的整定 配电用低压断路器的长延时过电流脱扣器的整定电流为式中Kz1 ·set—长延时脱扣器可靠系数，取1.1； Ic—线路的计算电流，A；
Id—导体的允许持续载流量，A。
长延时过电流脱扣器具有反时限断开动作特性，这里提到反时限断开特性和后面谈到的导线截面选择有关，这里不再多叙。
2.5 照明用低压断路器的过电流脱扣器的整定式中 Iz1—照明用断路器长延时电流脱扣器整定值，A； Iz3—照明用断路器瞬时过电流脱扣器整定值，A。
Kz1、Kz3—照明用低压断路器长延时和瞬时过电流脱扣器可靠系数，取决于电光源启动状况和低压断路器特性。 3 断路器与断路器级间配合
以上谈到的是断路器技术参数和过电流脱扣器整定电流的选取，针对断路器自身特点来说明断路器选择依据，但断路器与断路器级间配合对防止跃级跳闸、断路器保护、确保配电系统正常工作也是很重要。 断路器与断路器的级间配合应注意的几点：
3.1 当上下级断路器出线端处预期短路电流有较大差别，且均设有瞬时脱扣器时，则上级断路器的瞬时脱扣整定电流应大于下级的预期短路电流，以保证有选择性保护。
3.2 当上下级断路器距离较近，出线端预期短路电流差别很小时，则上级断路器宜选用带有短延时脱扣器延时动作，以保证有选择配合。
3.3 当上下级保护电器都采用选择型断路器时，为保证上下级之间的动作选择型，上级断路器的过载长延时和短路短延时的整定电流，宜不小于下级相应保护整定值的1.3倍。
3.4 上下级保护电器都选择非选择型开关时应加大上下级之间保护电器的脱扣器整定电流的级差，上一级保护电器长延时脱扣器整定电流宜不小于下一级保护电器长延时脱扣器整定电流的2倍；上一级保护电器的瞬时脱扣器整定电流应不小于下级瞬时脱扣器整定电流的1.4倍。 4 断路器配出导线截面的选择
另一方面保护电器的配出导线截面的选取也是不容忽视的，一般来说，导线截面选取原则是导线载流量大于保护电器的额定电流，可是实际设计中选取导线配出截面要考虑几个方面，这样才能有效的保护低压配电线路。这一小节中将要讨论断路器的配出导线截面的选取。
4.1 长延时过电流脱扣器（又称反时限过电流脱扣器）脱扣电流确定导线截面 在谈到长延时动作的过电流脱扣器的整定时，曾提到反时限断开动作特性，反时限过电流断开脱扣器在约定不脱扣电流，即脱扣器额定电流的1.05倍时，脱扣器的各相极同时通电，断路器从冷态开始，在小于约定时间内不应发生脱扣；在约定时间结束后，立即使电流上升至脱扣器额定电流的1.35倍，即达到约定脱扣电流，断路器在小于约定时间内脱扣。反时限断开动作特性约定时间最少在1h，若电流上升至脱扣器额定电流的1.35倍持续几十分钟脱扣器还未动作，选用持续载
流量仅大于脱扣器额定电流的导线在这几十分钟内超负荷工作使得导线发热，降低导线的使用寿命，因此对于脱扣形式是长延时过电流脱扣器所配出的导线截面选取的时候，应按持续载流量大于1.35INz(Iz1·set≤63)和1.25INz(Iz1·set＞63)来选择导线截面。
4.2 电压损失校验截面 如何按电压损失校验导线截面在配电手册中有详细内容介绍，这里不做详述。电压损失校验导线截面是设计计算中必不可少的内容，通过脱扣器整定电流确定导线截面，如果配电线路较长，导致电压损失过大，就需加大导线截面到满足电压损失要求。 5 小结
文章讨论了断路器的过电流脱扣器整定电流的选取，通过整定电流和线路计算电流来确定选用什么样的断路器。断路器的选择是从单角度来看待保护电器的保护特性，断路器与断路器级间配合更全面的说明在低压配电线路发生短路、过负荷或接地故障时，能够可靠地分断故障电路。文章最后探讨了断路器配出导线截面的选择。在做系统配电设计时，设计人员应灵活运用选型原则，结合设备特性，设计出合理、可靠的配电系统。 参考文献:
[1]《工业与民用配电设计手册》第三版.