低压断路器级间配合分析

低压断路器选型若干问题的讨论编者按：随着电气技术的发展，低压断路器的性能日益提高，已逐步实现了智能化、模块化和小型化，提高了配电系统的可靠性和安全性。

但在使用低压断路器的过程中也存在一些容易忽视的问题，这些问题可能会造成断路器安装使用不合理或错误，不仅不能发挥其控制、测量与保护作用，反而存在一定的安全隐患，既降低了设备运行的可靠性，又对使用人员的人身安全构成威胁，同时也会造成一定的经济损失。

如何合理地选择、使用低压断路器值得电气设计人员关注。

本期“面对面”栏目邀请部分供电技术人员和专家，将围绕低压断路器通用选型原则和整定原则、低压断路器选型的级间配合以及安装方式等问题发表各自观点，希望能对配电系统设计与选型工作有所促进。

焦点议题通用选型原则和整定原则低压断路器选型的级间配合低压断路器的安装方式特约嘉宾（排名不分先后）聂玉安教授级高工/山东省建筑设计研究院电气总工程开嘉教授级高工/北京中联环建文建筑设计公司电气总工王殿光高级工程师/海格电气公司市场技术支持总工程师王卫国高级工程师/浙江天正电气股份有限公司技术中心主任焦点议题通用选型原则和整定原则必须通过认真的计算和校验合理选择聂玉安/ 教授级高工山东省建筑设计研究院电气总工低压断路器在设计选型时，需要考虑的通用性原则主要有：①根据低压配电系统的负载性质、故障类别和对线路保护的要求，来确定选用的断路器类型，并符合国家现行的有关标准。

②断路器的额定电压、额定频率应与所在回路的标称电压及标称频率相适应。

③断路器的额定电流不应小于所在回路的负载计算电流。

④断路器应适应所在场所的环境条件。

⑤断路器应满足短路条件下的动稳定和热稳定要求。

用于断开短路电流时，应满足短路条件下的通断能力。

低压断路器应根据不同故障类别和具体工程要求，选择相适应的保护形式。

其整定原则一般来说主要包括：①断路器在正常使用中和用电设备正常起动时，所装设的保护不应动作。

②断路器的最根本任务就是起到保护作用，必须在规定的时间内能有效地切断故障电路，满足规范最基本的要求。

断路器级间选择性配合在电气系统中，上级与下级配电箱之间的电流匹配是非常关键的。

为了确保系统的稳定运行，必须精确地选择相应的断路器容量。

当下级配电箱的进线总断路器为40A的微型断路器时，我们需要仔细考虑上级配电箱的出线开关应选择多大的微型断路器。

这不仅涉及到技术参数的匹配，还涉及到安全运行的要求。

在一般情况下，上级配电箱的出线开关的微型断路器容量应略大于或等于下级配电箱的进线总断路器的容量。

这是因为上级配电箱需要为下级配电箱提供电源，而下级配电箱的负载电流不应超过上级配电箱出线开关的容量。

在配电箱出线开关的选择上，设计院的做法不尽相同。

有的选择40A，而有的为了放大一级，选择了50A。

那么在实际的工程项目设计中，我们该如何抉择呢？这实际上是一个上下级断路器过载选择性配合的问题。

断路器选择性配合得当，停电事故的范围就能大大缩小。

根据《低压配电设计规范》GB 50054-2011第6．1．2条的规定，配电线路装设的上下级保护电器，其动作特性应具有选择性，且各级之间应能协调配合。

非重要负荷的保护电器，可采用部分选择或无选择性切断。

由此可知，并非所有等级的负荷都需要有选择性配合。

对于一、二级负荷，如果下级断路器选择为40A，那么上级断路器应选择为50A。

但如果用电负荷等级为三级负荷，这种非重要负荷，当下级断路器为40A时，上级断路器的选择应为40A。

这是因为对于非重要负荷，如果上级断路器选择为50A，会导致电缆规格的放大，造成不必要的浪费。

因此，在实际项目中，需要根据负荷等级的情况，对线路过载保护的选择性配合进行具体分析。

这不仅能确保电力系统的安全稳定运行，还能有效节约资源，降低不必要的浪费。

低压断路器整定一、意义1、躲过线路正常电流，当发生故障电流时分断断路器以保护线路或负载2、上下级断路器间实现选择性配合二、方法1、固定动作定值断路器：选择不同额定电流的断路器2、可调动作定值断路器：选择合适额定电流的断路器，调整断路器脱扣器上动作电流值、动作时间值三、原则1、保证可靠保护：⑴低压断路器过流脱扣器额定电流的选择低压断路器过流脱扣器的额定电流IN.OR不小于线路的计算电流I30，即IN.OR≥I30。

⑵低压断路器过流脱扣器动作电流的整定①瞬时过电流脱扣器动作电流的整定。

低压断路器所保护的对象中，有某些电器设备，这些电器设备在启动过程中，会在短时间内产生数倍于其额定电流的高峰值电流，从而使低压断路器在短时间内承受较大的尖峰电流。

瞬时过电流脱扣器的动作电流Iop o 必须躲过线路的尖峰电流Ipk，即Iop o ≥Krel·Ipk，式中Krel为可靠系数。

在选用断路器时，应注意使低压断路器的瞬时过电流脱扣器的整定电流躲过尖峰电流，以免引起低压断路器的误动作；②短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定。

短延时过流脱扣器的动作电流Iop s ，也应躲过线路的尖峰电流Ipk，即Iop s ≥Krel·Ipk，式中Krel为可靠系数。

短延时过流脱扣器的动作时间一般分0.2S、0.4S和0.6S三种，按前后保护装置的保护选择性来确定，应使前一级保护的动作时间比后一级保护的动作时间长一个时间级差；③长延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定。

长延时过流脱扣器主要是用来保护过负荷，因此其动作电流Iop l 只需要躲过线路的最大负荷电流即计算电流I30，即Iop l ≥Krel.I30，式中Krel为可靠系数。

长延时过流脱扣器的动作时间应躲过允许短时过负荷的持续时间，以免引起低压断路器的误动作；④过流脱扣器的动作电流与被保护线路的配合要求。

为了不致线路因出现过负荷或短路引起绝缘线缆过热受损甚至失火，而其低压断路器不跳闸事故的发生，低压断路器过流脱扣器的动作电流Iop应符合公式的要求，Iop≤Kol.Ial，式中Ial—绝缘线缆的允许载流量；Kol—绝缘线缆的允许短时过负荷系数，对瞬时和短延时过流脱扣器，一般取4.5；对长延时过流脱扣器，做短路保护时取1.1，只做过负荷保护时取1。

低压断路器的选用和整定原则及方法【摘要】本文阐述了低压配电系统断路器选用和整定方法和原则，有助于发挥其控制、测量和保护作用，有利于低压配电系统安全、可靠、连续运行。

【关键词】断路器；选型；整定；方法；原则低压配电系统的主要任务是确保其安全、可靠、连续运行，出现故障时尽快切除故障回路并保证非故障回路正常运行。

随着电气技术发展，低压断路器已逐步实现了智能化、模块化和小型化，合理选择并整定低压断路器，有助于发挥其控制、测量和保护作用，也是保证上述要求的重要环节。

四川维尼纶厂30万吨/年醋酸乙烯项目低压配电系统按照中石化框架协议采购ABB低压开关柜，柜内配ABB E系列框架断路器和T系列塑壳断路器。

下面详细阐述本项目低压各级断路器的选用和整定原则及方法。

一、低压各级断路器的选用原则和方法低压断路器最常见负载有配电类、电动机类和家用电器类三类，应根据不同的负载性质及要求选用不同保护特性的断路器。

配电线路应选用配电型断路器，配电型断路器有选择性与非择性之分。

电动机保护型断路器只要有过载长延时和短路瞬时的两段保护性，可选用非选择性断路器。

家用和类似场所的保护型断路器是一种额定电流在63 A以下的小型非选择性断路器。

低压断路器选用的主要原则有：（1）根据低压配电系统的负载性质、故障类别以及对线路保护的要求，来确定选用的断路器类型。

（2）断路器的额定电压、额定频率应与所在回路的标称电压及标称频率相适应，断路器的额定电流不应小于所在回路的负载计算电流。

（3）断路器应适应所在场所的环境条件。

（4）断路器应满足短路条件下的动稳定、热稳定要求，用于断开短路电流时应满足短路条件下的通断能力。

在低压配电系统中，要保证上、下两级断路器之间选择性动作，一般上一级断路器采用选择性断路器，下一级断路器采用非选择性断路器或选择性断路器，利用短延时脱扣器的延时动作或延时动作时间的不同以获得选择性。

对于重要负荷的配电线路上下级间的断路器应采用选择性保护断路器。

低压断路器选型若干问题的讨论编者按：随着电气技术的发展，低压断路器的性能日益提高，已逐步实现了智能化、模块化和小型化，提高了配电系统的可靠性和安全性。

但在使用低压断路器的过程中也存在一些容易忽视的问题，这些问题可能会造成断路器安装使用不合理或错误，不仅不能发挥其控制、测量与保护作用，反而存在一定的安全隐患，既降低了设备运行的可靠性，又对使用人员的人身安全构成威胁，同时也会造成一定的经济损失。

如何合理地选择、使用低压断路器值得电气设计人员关注。

本期“面对面”栏目邀请部分供电技术人员和专家，将围绕低压断路器通用选型原则和整定原则、低压断路器选型的级间配合以及安装方式等问题发表各自观点，希望能对配电系统设计与选型工作有所促进。

焦点议题通用选型原则和整定原则低压断路器选型的级间配合低压断路器的安装方式特约嘉宾（排名不分先后）聂玉安教授级高工/山东省建筑设计研究院电气总工程开嘉教授级高工/北京中联环建文建筑设计公司电气总工王殿光高级工程师/海格电气公司市场技术支持总工程师王卫国高级工程师/浙江天正电气股份有限公司技术中心主任焦点议题通用选型原则和整定原则必须通过认真的计算和校验合理选择聂玉安/ 教授级高工山东省建筑设计研究院电气总工低压断路器在设计选型时，需要考虑的通用性原则主要有：①根据低压配电系统的负载性质、故障类别和对线路保护的要求，来确定选用的断路器类型，并符合国家现行的有关标准。

②断路器的额定电压、额定频率应与所在回路的标称电压及标称频率相适应。

③断路器的额定电流不应小于所在回路的负载计算电流。

④断路器应适应所在场所的环境条件。

⑤断路器应满足短路条件下的动稳定和热稳定要求。

用于断开短路电流时，应满足短路条件下的通断能力。

低压断路器应根据不同故障类别和具体工程要求，选择相适应的保护形式。

其整定原则一般来说主要包括：①断路器在正常使用中和用电设备正常起动时，所装设的保护不应动作。

②断路器的最根本任务就是起到保护作用，必须在规定的时间内能有效地切断故障电路，满足规范最基本的要求。

断路器、熔断器的配合和选用在设计供电时，对各级开关进行保护选择性配合，才能使供电系统有安全性、可靠性。

在满足人身和设备安全的要求下，确保连续供电。

所以《低压配电设计规范》和《民用建筑电气设计规范》做了明确要求：国家强制性规范《低压配电设计规范》GB50054-2011第6.1.2条：配电线路采用上下级保护电器，其动作具有选择性；且各级之间应能协调配合。

非重要负荷的保护电路，可采用部分选择性或无选择性切断。

推荐性行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008第7.6.1-2条：配电线路上下级保护电器，其动作应具有选择性，各级间应能协调配合。

对于非重要负荷的保护电器，可采用无选择性切断。

目前设计线路保护多采用断路器，若单一选择断路器即造成浪费，部分情况也无法保证选择性要求，为系统运行埋下危险隐患。

所以应该了解断路器和熔断器的特点才更能灵活选取和配合。

断路器优点：故障后可手动复位，有延时和瞬时脱扣器可作为过载、短路保护。

缺点：非选择性断路器，难以实现选择性切断，选择型断路器可以避免，价格相对较高，当切断大电流的时候需对触头维护，其分断能力有所下降。

熔断器优点：分断能力高，价格便宜，种类多选择性好。

缺点：熔断后需更换，比较麻烦，功能比较单一只有过电流反时限特性。

由此看熔断器和断路器的特点是彼此无法替代的，所以不能因熔断器、断路器配合的选取比较复杂、需要其保护动作曲线进行比较确定整定值而忽略其优势，下面就断路器和熔断器级间选择及选取做下比对，这样会更清楚了解他们之间配合的特点：1、断路器间的级间配合断路器分为两类，一类为非选择型，另一类为选择型。

1）选择型断路器间的级间配合此种配合仅当故障电流大于下级断路器的瞬时脱扣整定电流，而小于上级断路器的瞬时脱扣整定电流的情况下，才能实现选择性，局限性很大，如果不采取措施是很难实现断路器保护选择性的。

如果发生短路故障，串接再一起的断路器上下级都会动作跳闸。

断路器与上下级电器保护特性的配合要求范本断路器作为电力系统中的一种重要保护设备，在配合上下级电器保护特性方面起着至关重要的作用。

下面将从配合要求的角度出发，详细介绍断路器与上下级电器保护特性的配合要求范本。

一、断路器与上一级电器保护特性的配合要求1. 额定电流的匹配：断路器与上一级电器的额定电流应相匹配，以确保断路器能够正常工作并及时切断故障电流。

2. 短路保护特性的配合：断路器应与上一级电器的短路保护特性相匹配，确保在发生短路时能够迅速切断电流，以保护后续设备和电线。

3. 过载保护特性的配合：断路器应与上一级电器的过载保护特性相匹配，以便在电路发生过载时能够及时切断电流，防止设备受损。

4. 触发时间的协调：断路器的触发时间应与上一级电器保护设备的动作时间相协调，以确保在故障发生时能够实现快速切断电流。

5. 真空断路器或熔断器的选择：根据上一级电器的保护要求，选择适合的真空断路器或熔断器，以满足对电路的保护需求。

二、断路器与下一级电器保护特性的配合要求1. 额定电流的匹配：断路器与下一级电器的额定电流应相匹配，以确保断路器能够正常工作，并能提供必要的保护。

2. 短路保护特性的配合：断路器应与下一级电器的短路保护特性相匹配，以保护下一级设备免受短路故障的损害。

3. 过载保护特性的配合：断路器应与下一级电器的过载保护特性相匹配，以防止下一级设备在发生过载时受到损坏。

4. 分段保护的协调：在电力系统中，通常会采用分段保护的方式，即将电路划分为若干段，并分别设置保护设备。

断路器与下一级电器的保护特性应协调一致，以确保每段电路都能得到有效的保护。

5. 联锁保护的设置：当多个电器设备共同工作时，设备之间的联锁保护非常重要。

断路器应与下一级电器的联锁保护功能相匹配，以确保设备运行的安全性和可靠性。

三、断路器与上下级电器保护特性配合要求范本实例例如，在某电力系统中，断路器与上下级电器保护特性的配合要求如下：1. 断路器额定电流应与上一级电器的额定电流相匹配，以确保正常工作。

断路器上下级级差配合原则断路器是电力系统中常用的一种保护设备，用于在电路发生故障时切断电流，防止电路损坏。

断路器的上下级级差配合原则是指在电力系统中，不同级别的断路器应根据其额定电流和短路能力进行合理配置和设置，以确保电路的安全运行和设备的正常工作。

断路器的上下级级差是指不同级别的断路器之间在额定电流和短路能力上应有明显的区别和配合关系。

一般来说，电力系统中的断路器可以分为高压断路器、中压断路器和低压断路器三个级别。

高压断路器主要用于变电站、发电厂等电力系统的高压侧，其额定电流通常较大，短路能力较强。

中压断路器主要用于配电系统中，其额定电流适中，短路能力较高。

低压断路器主要用于终端用户的用电设备中，其额定电流较小，短路能力相对较弱。

不同级别的断路器之间应根据其额定电流和短路能力进行合理的配合和设置。

在电力系统中，断路器的设置应根据电流负荷和短路电流来确定。

对于高压侧的断路器，由于其额定电流较大，短路能力强，可以设置在电力系统的主干线路上，用于隔离和切断主要的电路故障。

而中压侧的断路器则可以设置在配电系统的分支线路上，用于隔离和切断分支线路的故障。

低压侧的断路器则可以设置在用户终端的用电设备上，用于隔离和切断用户设备的故障。

不同级别的断路器之间还应根据其额定电流和短路能力进行适当的协调和配合。

当电力系统中某一级别的断路器发生故障时，应优先由其下一级别的断路器切断故障电路，以减少故障范围和影响。

例如，在配电系统中，当分支线路上的中压断路器发生故障时，应由低压断路器切断故障电路，保护整个配电系统的安全运行。

同样地，在变电站中，当高压断路器发生故障时，应由中压断路器切断故障电路，以保护变电站和电力系统的正常运行。

在实际应用中，断路器的上下级级差配合原则是电力系统中的重要设计原则之一。

合理的断路器配置和设置，能够提高电力系统的可靠性和安全性，保护设备的正常工作，并降低故障对电力系统的影响。

同时，断路器的上下级级差配合原则也需要根据不同的电力系统进行灵活调整和优化，以满足实际工程的要求。

低压配电系统中SPD保护配合分析摘要：雷电是危害低压配电系统运行状态的重要因素，如果不采取任何防护措施，一旦遭受雷击就会在过大雷电流影响下造成电气设备损坏，威胁系统供电质量。

因此在技术水平不断提升的背景下，有越来越多的技术手段被应用到低压配电系统保护中，其中SPD便是防雷保护中不可或缺的一部分，能够有效避免电气设备和配电系统遭到损坏。

本文对从SPD保护配合对低压配电系统的重要性出发，简单分析了SPD保护配合的布局原则，并提出实际应用需要注意的问题。

关键词：配电系统；SPD；保护配合低压配电系统一旦遭受雷击，所产生的过大雷电流必将会对电气设备造成损伤，与此同时还会引发安全事故。

现代电气设备精密度越来越高，对电涌的综合耐受力也越来越差，因此必须要采取专业手段提供保护，提高低压配电系统对雷击的抵抗力，降低对电气设备的损害。

SPD保护现在已经被广泛的应用到低压配电系统内，并且已经取得了良好的应用效果，为进一步突出其优势，还需要在实践中不断的积累经验，通过合理布局来使其行能保持在最佳状态。

一、SPD保护与配合的重要性SPD便是浪涌保护器，已经被广泛的应用于低压配电系统，提高系统整体对雷电的抵抗能力，即便是遭受雷击线路内有雷电流进入，通过SPD作用瞬时过电压也会被限制到设备以及系统可承受的最大电压范围之内，排除了过大雷电流对低压配电系统造成的损坏[1]。

雷击对低压配电系统所带来的影响往往是毁灭性的，对输配电线路和电气设备有着巨大的危害。

一般可以分为以下几种情况：第一，直击雷。

即在没有任何阻隔的情况下，低压配电线路遭受雷击，因此所承受的雷电流最大，造成的损坏也最严重，往往会导致线路直接断开，且低压配电系统电气设备以及线路均会被烧毁，与此相对的便是大范围内的停电事故。

第二，雷云下静电感应现象，此时低压配电系统将会有感应电压形成，受静电效果影响遭受雷击被损坏。

第三，电磁感应形成雷电，很多时候低压配电系统的周围会不可避免的存在金属物，此时在金属物电磁感应的作用下会更容易发生雷击灾害，雷电流进入到线路和电气设备内，对其造成严重损坏。

整定电流就是空气开关或接触器的过流保护装置的动作电流值，这个数值要调整的，以保正在过流时跳闸，不能小也能大，小了会误动作，大了不起保护,这个调整就叫整定.整定电流指断路器可以正常负载的电流。

当电流大于此值时，断路器过一段时间后跳闸（这个动作电流一般叫作长延时电流，呈反时限特性)。

短延时电流：一般为整定电流的数倍，但低于瞬动保护值,当电路中电流达到此值并持续相应的时间（短延时时间)，断路器动作。

（呈定时限特性)一般电子型/智能型断路器有短延时电流（并有时间值）,这两个参数应该用户可以自己调节。

还有一个就是瞬动电流，当达到此值时，断路器应在200mS之内动作.短路瞬时脱扣器一般用作短路保护。

lm=5~10 ln ，10~50ms短延时脱扣器可作短路保护，也可作过载保护。

lm=5~10 ln , 20～500ms长延时脱扣器只作过载保护, lr=0。

8～1 ln , 1～200s接地故障保护，【热磁脱扣】:包含热脱扣、电磁脱扣两个功能.热脱扣是通过双金属片过电流延时发热变形推动脱扣传动机构；磁脱扣是通过电磁线圈的短路电流瞬时推动衔铁带动脱扣。

【电子脱扣】：可以有以上所有功能，并可以方便地进行整定.电子脱扣器就是用电子元件构成的电路，检测主电路电流，放大、推动脱扣机构.【差别】：前者性能稳定且不受电压波动影响、寿命长、灵敏度低、不易整定；后者功能完善、灵敏度高、整定方便、受电源影响、略易损坏.电子脱扣器MIC:测量精度高，短路瞬时I,短路短延时S，过载长延时L，接地故障保护G，判断动作与否依靠内部的控制器，受外界影响比较小，电磁脱扣器MA：只有短路保护（磁保护）,热磁脱扣器TM：有热保护和磁保护（短路保护），由于过载长延时保护依靠双金属片,所以受外界环境的温度影响比较大.要保证完全选择性,上下级断路器的比值必须保持在1。

5倍，2。

5倍更佳。

分励脱扣MX：消防时,接到信号，脱扣非消防负荷。

辅助触点OF：指示断路器分合状态。

浅谈低压断路器及漏电保护器选择及使用摘要：在电气行业中，一些断路器及漏电保护器的设计、制造者与他的用户之间由于沟通、交流不够，致使电气产品的用户在选择低压断路器及漏电保护器上存在些盲区。

通过对当前电气市场的广泛调研，并结合电器用户的使用经验，浅谈低压断路器及漏电保护器的选择及使用关键词：断路器；漏电保护器；选择；使用1不同的负载选用不同类型的断路器常见的负载有配电线路、电动机和办公用与类似办公用三大类。

以此相对应的便有配电、电动机和办公用等的过电流保护断路器，这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的，下面分别加以分析：1.1对配电型断路器而言，它有A类和B类之分：A类为非选择型，B类为选择型。

所谓选择型是指断路器具有过载长延时、短路短延时特性，而非选择型断路器仅有过载长延时、短路瞬时的二段保护。

当线路短路时，只有靠近该点的断路器动作，而上方位的断路器不应该动作，这就是选择性保护。

要达到选择性保护的要求，上一级的断路器应选用具有三段保护的B型断路器。

考虑到配电线路内有电动机群，由于电动机仅是其负载的一部分，且一群电动机不会同时起动，故选择断路器时可只考虑线路额定电流。

1.2对于直接保护电动机的电动机保护型断路器，它只要有过载长延时和短路瞬时的二段保护性能就够了，也就是说必须躲过电动机的启动峰值电流就可以了，其它特性选择与配电线路相似。

1.3办公用和类似场所的保护，也分A类断路器和B类断路器，A类断路器的过载脱扣特性为：瞬时脱扣器的脱扣电流在3倍至50倍额定工作电流这个范围。

B类断路器的短路短延时特性为：短延时时间为0至0.3s可调或短延时时间0.1、0.2、0.3和0.4s可调。

配电、电动机和办公用等的过电流保护断路器，因保护对象的承受过载电流的特点、特性不同，因此，选用的断路器的保护特性也是不同的。

2选择不同类型短路分断能力的断路器来适应不同的线路预期短路电流断路器的选用原则是：断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。

低压保护断路器限流和级联技术及其应用何巍伟施耐德电气公司 上海 201203摘 要: 随着断路器制造技术和脱扣器电子技术的发展, 低压断路器保护设备的分断能力日益提高, 保护功能也日趋完善. 而通过断路器的限流技术来减小短路电流对配电系统的冲击, 采用级联技术优化保护方案, 增强上下级间设备的选择性成为了低压保护设备特别是塑壳断路器的发展方向. 施耐德电气公司的Compact NS塑壳断路器通过其特有的双旋转触头设计技术, 充分发挥了断路器的限流效应, 并通过上下级断路器间的级联技术,大大降低了预期的短路电流,并减少了电气系统的造价. 本文通过Compact NS断路器的结构, 限流及级联原理, 阐述了限流和级联技术如何增强配电系统的选择性, 提高了供电连续性.关键字: 断路器限流技术级联应用预期短路电流限制能量The current limit and cascaded technology for LV circuit breakers and its applicationsHE WeiweiSchneider Electric Company Shanghai 201203Abstracts: Along with the development of manufacturing technology for circuit breakers and electrical trips, the usability and protection level of LV circuit breakers are continuously improved. The application of current limit technology by circuit breaker to reduce the short circuit impact on distribution system; the application of cascaded technology to optimize the protection of the equipment; and improvement of selectivity for up level and low level devices have been the development trend for LV circuit breakers , such as molded circuit breakers. The Compact NS molded circuit breakers manufactured by Schneider electric realizes the current limit effect in the largest extent by the unique double rotating contacts, and reduces foreseeable short circuit by cascaded technology applied for up level and low level circuit breakers. Thus, the current limit and cascaded technology reduces the cost for circuit breakers. This paper introduces the structure of the Compact NC circuit breakers and the theory of current limit and cascaded technology, describes the how to improve the selectivity of distribution system and the continuity of power supply by applying the current limit and cascaded technology.Keywords: circuit breakers current limit technology cascaded technology foreseeable short circuit energylimited一. 限流型断路器的作用一般而言, 低压电气系统的断路器的过流保护类型分为长延时保护(针对过载保护),短路短延时保护(针对阻抗性保护)和瞬动保护(金属性短路), 其目的是尽快切断并限制短路电流, 以减少短路电流对系统设备和电气线路的动应力和热应力的冲击. 在断路器切断短路电流时, 还有考虑和上, 下级断路器的选择性保护配合, 进口隔离故障回路和设备, 保证非故障回路持续供电.作为配电柜中常用的塑壳断路器, 对分断能力要求较高. 对常规无限流功能的塑壳断路器而言,从检测到故障电流到脱扣器发出脱扣指令完全脱扣, 通常需要20-30ms(20ms rms电流测量+10ms 分断), 在此过程中, 电气系统线路和设备要承受很大的短路电流产生的动,热冲击, 从而加速电缆老化和降低电气设备的寿命. 而采用限流型断路器, 则可以在短路发生时, 通过断路器的限流效应降低预期的短路电流, 从而减少了短路电流对系统的冲击.限流主要通过两种方式实现, 一种是通过断路器的分断特性, 在短路发生时额外增加短路回路中的短路阻抗, 从而降低了短路电流; 另一种是通过快速分断技术, 在短路电流还未达到预期的峰值高点时断路器就已分断, 这种方式并没有测量短路电流的真实有效值(rms), 而是通过其他测量方法得出预期的短路故障电流. 上述两种方式, 都能有效降低短路电流的电流峰值(产生动应力冲击)和能量(热应力).通过限流技术而带来的级联应用则更有实际应用的价值.二. Compact NS断路器的结构及限流原理及级联技术施耐德公司的Compact NS塑壳断路器通过其独特的分断单元的设计, 能够产生极好的限流效应, 从而限制短路电流. 其主要结构如图一, 该系列断路器采用了模块化设计, 具有旋转动触头, U形双排斥静触头和双灭弧结构, 限流性能好.在出现短路电流时, 断路器动触头和U形静触头之间会产生电动斥力, 使动静触头直接产生电弧, 由于电弧具有弧阻抗, 就增加了短路回路中的短路阻抗, 从而降低了短路电流的峰值及其产生的能量. 短路电流越大, 动静触头直接的排斥作用就越大, 限流效果就越明显 . 其限流原理如图2. 所示. U形静触头中的阻磁材料会防止电动斥力的相互抵消.图一. NS 断路器双旋转触头力图二. 限流原理图级联应用直接由限流技术引出的. 一个断路器的极限通断能力比预期短路电流小, 可以将这个断路器安装在一个限流型断路器的下级, 它的分断能力会因为上级断路器的限制作用而”提高”.图3,级联原理图如图3 所示, 线路出现Isc 的短路电流时, 上级的D1断路器也检测到了短路电流, 如果D1是NS 限流型断路器, 在短路电流作用下使D1的触头产生排斥, 从而产生了UAD1的电弧电压, 降低了整个短路回路的短路电流, 对下级的D2断路器而言,相当于D1承受了一部分短路电流而帮助了D2分断, 从而提升了D2的分断能力.因而级联技术中上级限流型断路器为下级断路器”增强”了分断能力,从而可以选用额定短路分断能力小于预期的短路电流值的 下级断路器. 在D2 断路器切除故障后, D1断路器的短路电流消失, 触头会重新闭合恢复到稳定状态, 而不会发生D2, D1同时脱扣的情况.若下级断路器D1也是限流型断路器,则短路电流到达一定程度后会使D1,D2同时产生限流效应, 在产生级联作用的同时, 上下级同时叠加在一起的限流效应, 还可大大降低预期短路电流. 通过级联应用可以减少下级开关的投资, 从而降低整个电气系统的造价.三. Compact NS 断路器限流及级联技术的实际应用通过NS 断路器的限流效应, 可以大大降低短路电流对系统的破坏. 热应力: 降低温升, 提高电缆的寿命动应力: 由于电动力降低, 大大减少触头和母线变形和破坏的危险性. 电磁效应: 减少对附件电子设备的干扰.通过图4和图5,我们可以清楚的看到, 所有的Compact NS断路器都有限流作用,如NS630H 型断路器, 在预期短路电流为70kA(rms)时, 其对应的限制短路电流为40kA (峰值),也就相当于20kA 左右的真实有效值, 而对应的限制能量从预期的9*107(A 2s)降到了3.5*106(A 2s), 将近只有预期的1/25. 限流效果非常明显.断路器的限流效应带来的直接好处就是线路电缆的旋转. 在电气系统设计时,都必须要考虑电缆的动,热应力满足标准要求.下表列出了根据电缆材料(Cu 或Al )和截面积所决定的允许过热等级. 热效应为A 2s 为单元.如10mm 2的Cu/PVC 电缆允许发热量为1.32*106 A 2s , 而NS160N(Icu=36kA)安装处的短路电流被限制的热效应小于6*105 A 2s , 所以可以采用此电缆来承受预期36kA 的短路电流; 但如果选用普通的无限流效应的断路器, 对应36kA 的短路电流其热效应为约3.5*107,远远大于10mm 2的Cu/PVC 电缆的允许发热量,所有必须选更大规格的电缆, 从而加大了造价.Compact NS 断路器的级联应用同样也能节约保护元器件的投资. 如图6的某办公室终端断路器的选择. 上级断路器为NS250L , 二级配电柜处短路电流为27kA , 如果按照常规选法, 30A 的终端配电断路器需要采用NC100N(Icu=36kA)系列的断路器. 通过级联表我们可以看到, 当上级采用NS250L 型断路器后, 下级的C65N(Icu=6kA)可以分断预期电流为30kA 的短路电流. 这样,我们就可以在二级配电中从NC100N 断路器降到C65断路器, 从而节约了元件费用, 同时也能满足分断能力的要求. 必须根据断路器厂家经试验取得的级联表和选择性表来选择相应的元器件.配电系统250 A 30 m2880 A81 kANS250L主配电柜电缆二级配电柜四. 其他断路器限流保护技术除了NS断路器双旋转触头的限流技术外, NS断路器还具有Reflex能量跳闸功能,通过大短路电流使内置在断路器中的化学材料挥发,瞬间产生膨胀的高压气体, 压动断路器内部的杠杆脱扣装置,直接使断路器脱扣,而没有象常规一样由脱扣器发指令脱扣. Reflex能量脱扣根据短路电流的大小, 最快可以在2ms内脱扣, 从而通过迅速分断而产生极好的限流作用. 由于其能达到快速分断, 还能够和上级断路器轻松实现完全选择性.在空气断路器上,也可以通过设计U型的静触头来产生电动斥力,从而达到快速分断实现限流效应.综上所论, 限流型断路器可以给电气系统带来降低造价,增强系统可靠性以及供电连续性等好处, 将成为未来断路器保护装置的发展趋势.。

微型断路器级差配合探讨发布时间：2021-05-28T09:30:41.901Z 来源：《电力设备》2021年第2期作者：邓坤[导读] 再对各类型脱扣曲线微型断路器特性说明，并给出对级差配合原则及试验验证的解决措施。

（新疆伊犁河流域开发建设管理局新疆伊宁 835000）摘要：随着微型断路器制造技术和脱扣器电子技术的发展,?微型断路器保护设备的分断能力日益提高,?保护功能也日趋完善。

?而通过断路器的限流技术来减小短路电流对配电系统的冲击,?采用级联技术优化保护方案,?增强上下级间设备的选择性成为了低压保护设备的发展方向。

本文先通过实际案例进行分析微型断路器级差选取不当引起保护装置的误动，再对各类型脱扣曲线微型断路器特性说明，并给出对级差配合原则及试验验证的解决措施。

关键词：微型断路器；级差配合；解决措施引言随着微型断路器制造技术和脱扣器电子技术的发展,?微型断路器保护设备的分断能力日益提高,?保护功能也日趋完善，?微型断路器的在各行各业中的到广泛的应用，而通过断路器的限流技术来减小短路电流对配电系统的冲击,?采用级联技术优化保护方案,?增强上下级间设备的选择性成为了低压保护设备的发展方向。

本文先通过实际案例进行分析断路器级差选取不当引起保护装置的误动，再对各类型脱扣曲线微型断路器特性说明，并给出对级差配合原则及试验验证的解决措施。

1事故简介及原因分析220千伏某变电站因220千伏母线电压互感器C相电压二次回路在保护室屏顶小母线处发生短路接地，PT端子箱处微型断路器未快速动作跳闸（空开8S后热脱扣动作跳闸），进而引发非故障A、B相二次电压异常升高，达到过电压保护动作值，导致220千伏线路过压远跳保护装置动作跳闸。

当电压互感器的二次N600接地点在户内时，C相电压通过连接二次电缆线芯及二次等电位地网产生短路电流，由于二次电缆线芯及等电位地网客观存在阻抗(主要呈阻性)，当大电流流过时将产生电位差ΔU，从而导致户外端子箱处的N600’的电位相对于保护屏处的N600发生位移，所以非故障相的电压相对于保护屏处的N600都将有不同程度的升高。