01斷路器框架等級(jí)額定電流，脫扣器額定電流

斷路器殼架等級(jí)額定電流Inm:指基本幾何尺寸相同和結(jié)構(gòu)相似的框架或塑料外殼中能裝的最大脫扣器的額定電流。

舉個(gè)例子：DZ20Y-100/3300-80A

DZ表示塑殼式斷路器，20表示設(shè)計(jì)序號(hào)，Y為一般型(指的是額定極限短路分?jǐn)嗄芰?jí)別)，100A表示斷路器框架等級(jí)額定電流，80A表示脫扣器額定電流，3300中3表示3極，300表示熱磁脫扣器。

同一系列中有多種殼架等級(jí)額定電流，例如DZ20系列中有100、225、400、630、800、1250等殼架等級(jí)額定電流。同一殼架等級(jí)額定電流中又有多種脫扣器額定電流，例如100A殼架等級(jí)額定電流中有16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A等脫扣器額定電流;225A殼架等級(jí)額定電流中有100A，125A、160A、180A、200A、225A脫扣器額定電流。DZ20-100和DZ20-225兩種殼架等級(jí)中都有100A脫扣器額定電流，但斷路器體積外形和分?jǐn)嗄芰Σ幌嗤?/p>

02?熱磁脫扣、電子脫扣

熱磁脫扣：是復(fù)式脫扣，它包含熱脫扣、電磁脫扣兩個(gè)功能。熱脫扣是通過(guò)雙金屬片過(guò)電流延時(shí)發(fā)熱變形推動(dòng)脫扣傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于過(guò)載保護(hù);電磁脫扣是通過(guò)電磁線圈的短路電流瞬時(shí)推動(dòng)銜鐵帶動(dòng)脫扣，用于短路保護(hù)。 電子脫扣：可以有以上所有功能，并可以方便地進(jìn)行整定。電子脫扣器就是用電子元件構(gòu)成的電路，檢測(cè)主電路電流，放大、推動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)。

優(yōu)缺點(diǎn)： 熱磁脫扣性能穩(wěn)定且不受電壓波動(dòng)影響、壽命長(zhǎng)、靈敏度低;(推薦使用)

電子脫扣功能完善、靈敏度高、整定方便、受電源影響、略易損壞。

適用場(chǎng)合：要求不高而且參數(shù)固定不變的一般采用熱磁脫扣器，夠經(jīng)濟(jì)。

精度要求較高，參數(shù)需要設(shè)定或改變的一般采用電子脫扣器，夠安全。

03施耐德斷路器Ir、Tr、Ii、Isd、Tsd參數(shù)含義

Ir- 過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣電流整定值

Tr- 過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣時(shí)間整定值

Ii- 短路瞬時(shí)脫扣電流整定值

Isd- 短路短延時(shí)脫扣電流整定值

Tsd-短路短延時(shí)脫扣時(shí)間整定值

04過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)，短路短延時(shí)，短路瞬時(shí)脫扣電流整定值

斷路器的整定電流Ir：脫扣器整定到動(dòng)作的電流值。

脫扣器額定電流In：按(1.2~1.4)xIj進(jìn)行選擇，其中Ij為計(jì)算電流，很多人也用1.1。其實(shí)不乘系數(shù)都可以，只要能滿足In≥Ij ，In≤導(dǎo)體(電纜)的載流量就可以。

電磁脫扣器

過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣電流整定：

固定式，Ir=In;

可調(diào)式，Ir=(0.7~1.0)In

短路短延時(shí)脫扣電流整定：Isd=(3~5)In(一般情況)

短路瞬時(shí)脫扣電流整定：Ii=(5~10)In(一般情況)

電子脫扣器

過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣電流整定：Ir=(0.4~1.0)In

短路短延時(shí)脫扣電流整定：Isd=(1.5~10)In

短路瞬時(shí)脫扣電流整定值：Ii=(12~15)In

B型斷路器-保護(hù)電子類負(fù)載，瞬時(shí)脫扣電流(3-5)In;

C型斷路器-保護(hù)常規(guī)負(fù)載和配電線纜，瞬時(shí)脫扣電流(5-10)In;

D型斷路器-保護(hù)啟動(dòng)電流大的沖擊性負(fù)荷(電動(dòng)機(jī)、變壓器等)，瞬時(shí)脫扣電流(10-20)In。

注：不同樣本系數(shù)可能不同。

關(guān)于(1.05~1.3)Ir理解

《工業(yè)與民用配電手冊(cè)》(第三版)P624~625 ： 過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)脫扣器在基準(zhǔn)溫度下，在約定不脫扣電流，即電流整定值的1.05倍時(shí)，脫扣器的各相極同時(shí)通電，斷路器從冷態(tài)開(kāi)始，在小于約定時(shí)間內(nèi)不應(yīng)發(fā)生脫扣;在約定時(shí)間結(jié)束后，立即使電流上升至電流整定值的1.3倍，即達(dá)到約定脫扣電流，斷路器在小于約定時(shí)間內(nèi)脫扣。

具體整定方法(原理)

作配電線路保護(hù)用斷路器 (參見(jiàn)《工業(yè)與民用配電手冊(cè)》(第三版)P631)

1)長(zhǎng)延時(shí)脫扣器電流整定(反時(shí)限)

長(zhǎng)延時(shí)脫扣器電流整定值Ir，線路計(jì)算電流Ij，導(dǎo)體允許持續(xù)載流量Iz

則應(yīng)滿足：Ir≥Ij ; Ir≤Iz

2)短延時(shí)脫扣器電流整定

短延時(shí)脫扣器電流整定值Isd，可靠系數(shù)1.2，線路中最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流Im1，除去起動(dòng)電流最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)外后線路計(jì)算電流Ij(n-1)

短延時(shí)脫扣器電流整定值應(yīng)躲過(guò)短時(shí)間出現(xiàn)的負(fù)荷尖峰電流

應(yīng)滿足：Isd≥1.2×(Im1+Ij(n-1))

整定時(shí)間通常有0.1,0.2,0.4,0.6,0.8S幾種，上下級(jí)時(shí)間級(jí)差不小于0.1~0.2s。

3)瞬時(shí)脫扣器電流整定

應(yīng)躲過(guò)配電線路的尖峰電流

瞬時(shí)脫扣器電流整定值Ii，低壓斷路器瞬時(shí)脫扣器可靠系數(shù)，取1.2，線路中最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)全啟動(dòng)電流Im1’，可取2倍的Im1

應(yīng)滿足：Ii>=1.2(Im1’+Ij(n-1))

為了滿足被保護(hù)線路各級(jí)間選擇性要求，選擇型低壓斷路器瞬時(shí)脫扣器電流整定值還應(yīng)大于下一級(jí)保護(hù)電器所保護(hù)線路的故障電流。

注：作為照明線路保護(hù)的低壓斷路器脫扣電流整定 參見(jiàn)《工業(yè)與民用配電手冊(cè)》第636頁(yè);作為電動(dòng)機(jī)保護(hù)的低壓斷路器脫扣電流整定 參見(jiàn)《工業(yè)與民用配電手冊(cè)》第667頁(yè)。

05斷路器保護(hù)的級(jí)間配合

當(dāng)上下級(jí)斷路器出線端處預(yù)期短路電流有較大差別、且均設(shè)有瞬時(shí)脫扣器時(shí)，則上級(jí)斷路器的瞬時(shí)脫扣整定電流應(yīng)大于下級(jí)的預(yù)期短路電流，以保證有選擇性保護(hù)

當(dāng)上下級(jí)斷路器距離較近，出線端預(yù)期短路電流差別較小時(shí)，則上級(jí)斷路器宜選用帶有短延時(shí)脫扣器延時(shí)動(dòng)作，以保證有選擇配合

當(dāng)上下級(jí)保護(hù)電器都采用選擇型斷路器時(shí)，為保證上下級(jí)之間的動(dòng)作選擇性，上級(jí)斷路器的過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)和短路短延時(shí)的整定電流，宜不小于下級(jí)相應(yīng)保護(hù)整定值的1.3倍

01 過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)的整定計(jì)算方法

首先需計(jì)算出變壓器所帶負(fù)荷的總計(jì)算電流IC , 根據(jù)IC來(lái)選擇變壓器容量并計(jì)算出變壓器額定電流，變壓器額定電流Ieb需大于負(fù)荷的總計(jì)算電流IC ，接下來(lái)總進(jìn)線斷路器的過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)整定電流Izd1如何整定呢?

根據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施--電氣》2009版 第5.4.4條要求：總進(jìn)線斷路器的過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)整定電流Izd1=K1*Ieb，其中K1為可靠系數(shù)取1.1(考慮整定誤差)，也就是過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)整定電流Izd1為變壓器額定電流的1.1倍。

措施中推薦整定1.1倍是考慮誤差原因，其實(shí)1.1倍這個(gè)值還比較合適，這意味著變壓器可能會(huì)在過(guò)載10%的情況下運(yùn)行，對(duì)于民用建筑電氣設(shè)計(jì)中，經(jīng)常采用兩臺(tái)變壓器成對(duì)配置，兩臺(tái)變壓器的低壓母線聯(lián)絡(luò)，變壓器過(guò)載的情況最有可能是一路10kV電源或一臺(tái)變壓器故障，另外一臺(tái)變壓器帶所有負(fù)荷的情況;

那么這種過(guò)載是臨時(shí)的，變壓器制造標(biāo)準(zhǔn)本身也允許變壓器過(guò)載10%可以正常運(yùn)行一段時(shí)間，這段時(shí)間內(nèi)可以根據(jù)變壓器負(fù)載率情況，切除一些不重要的負(fù)荷以保障變壓器的正常運(yùn)行。另外過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)整定電流Izd1如果整定小于變壓器額定電流Ieb，則所選變壓器容量并不能得到充分利用。

總進(jìn)線斷路器的三段保護(hù)電流整定簡(jiǎn)圖如下：

02 短路短延時(shí)的整定計(jì)算方法

短路短延時(shí)的脫扣器需躲過(guò)最大一臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)線路出現(xiàn)的最大電流，因此首先要計(jì)算出變壓器所帶的最大一臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)電流IstM1和除啟動(dòng)電流最大的一臺(tái)電機(jī)以外的線路計(jì)算電流IC1，那么短路短延時(shí)的整定電流Izd2 ≥ K2*(IstM1+IC1)，其中K2為低壓總進(jìn)線斷路器過(guò)電流脫扣器的可靠系數(shù)，取1.2。

《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施--電氣》2009版 第5.4.4條推薦Izd2取值為變壓器額定電流Ieb的3~5倍，再考慮可靠系數(shù)1.3，就為3.9~6.5倍，那么這個(gè)數(shù)值得采用嗎?下面通過(guò)一個(gè)例子簡(jiǎn)單試算一下。

舉個(gè)例子，項(xiàng)目的供電變壓器容量為800kVA，項(xiàng)目中最大一臺(tái)電機(jī)90kW，那么電機(jī)啟動(dòng)電流IstM1=(90/1.732/0.38/0.8) *7=1196A，線路計(jì)算電流IC1近似地按變壓器的額定電流計(jì)算IC1=Ieb=800/1.732/0.4=1155A，過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)整定電流Izd1=1.1x1155=1270A，則Izd2 ≥ K2*(IstM1+IC1)=1.2*(1196+1155)=2821A;

那么Izd2/Ieb=2821/1155=2.4倍，Izd2/Izd1=2821/1270=2.2倍，可以看出，在所供的電機(jī)容量不是很大的情況，就如本例，如果按《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施--電氣》2009版推薦的Izd2值就會(huì)偏大很多，所以還是需根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目情況簡(jiǎn)單算一下Izd2 的整定值更能起到準(zhǔn)確的保護(hù)。

03 短路瞬時(shí)保護(hù)的整定計(jì)算方法

一般斷路器的短路瞬動(dòng)脫扣的全分?jǐn)鄷r(shí)間在20ms以內(nèi)，而電機(jī)啟動(dòng)電流的非周期分量的衰減時(shí)間約為30ms左右，因此短路瞬動(dòng)保護(hù)值的整定就要把電機(jī)啟動(dòng)電流的非周期分量也考慮進(jìn)去，即需考慮電機(jī)的全啟動(dòng)電流，這樣才能保證最大一臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，總進(jìn)線斷路器的瞬時(shí)保護(hù)不至于脫扣。

首先要計(jì)算出變壓器所帶的最大一臺(tái)電機(jī)的全啟動(dòng)電流I'stM1和除啟動(dòng)電流最大的一臺(tái)電機(jī)以外的線路計(jì)算電流IC1，那么短路瞬時(shí)保護(hù)的整定電流Izd3 ≥ K3*(I'stM1+IC1)，其中K3為低壓總進(jìn)線斷路器瞬動(dòng)脫扣器的可靠系數(shù)，取1.2。《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施--電氣》2009版 第5.4.4條推薦Izd3取值為不小于過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)Izd1的10倍，那么也通過(guò)一個(gè)例子簡(jiǎn)單試算一下。

還是上面那個(gè)例子，變壓器容量為800kVA，項(xiàng)目中最大一臺(tái)電機(jī)90kW，那么電機(jī)啟動(dòng)電流IstM1=(90/1.732/0.38/0.8) *7=1196A，電機(jī)的全啟動(dòng)電流I'stM1=2.3x1196=2750A，線路計(jì)算電流IC1近似地按變壓器的額定電流計(jì)算IC1=Ieb=800/1.732/0.4=1155A，則Izd3 ≥ K3*(I'stM1+IC1)=1.2*(2750+1155)=4687A;

過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)整定電流Izd1=1.1x1155=1270A，那么Izd3/Izd1=4687/1270=3.7倍，可以看出，在所供的電機(jī)容量不是很大的情況，斷路器的瞬時(shí)保護(hù)整定電流Izd3并不大，沒(méi)有達(dá)到過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)整定的10倍，但是為了盡可能的避免出現(xiàn)越級(jí)跳閘的情況，總進(jìn)線斷路器的瞬時(shí)保護(hù)整定電流可以按技術(shù)措施的要求取過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)Izd1的10倍，但是要復(fù)核低壓母線上發(fā)生短路時(shí)的總斷路器瞬時(shí)保護(hù)的靈敏度。

04 低壓總斷路器保護(hù)整定總結(jié)

綜上所述，在設(shè)計(jì)10/0.4kV變電所系統(tǒng)時(shí)，變壓器的低壓總進(jìn)線斷路器的保護(hù)可以按以下整定：

1、過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)整定：可按變壓器額定電流的1.1倍整定，以充分利用變壓器的容量;

2、短路短延時(shí)保護(hù)整定：需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算變壓器供電的最大一臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)電流來(lái)確定短路短延時(shí)電流整定值，整定范圍可能在2~5倍的過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)整定電流之間，需根據(jù)不同項(xiàng)目實(shí)際計(jì)算出的線路電流值而確定;

3、短路瞬時(shí)保護(hù)整定：一般可以按過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)整定電流的10倍來(lái)整定，但是要復(fù)核低壓母線上發(fā)生短路時(shí)的總斷路器瞬時(shí)保護(hù)的靈敏度。如果靈敏度不夠，應(yīng)適當(dāng)調(diào)低其整定倍數(shù)。

審核編輯：湯梓紅