微型断路器的正确选择方法

尹天波

(五常市水务局，黑龙江五常150200)

五常市是因水而兴、因水而名、因水而富的农业大市，全市耕地面积25.8万hm2，其中水田面积12万hm2，五常大米已成为国内外知名品牌。

水稻种植以及稻米经济的发展离不开水务支撑，其中保障水利电气工程的安全、高效运行是关键环节，结合日常工作，谈一谈水利电气设备中普遍使用的微型断路器的正确选择方法。

1 微型断路器(MCB)的选择方法

微型断路器简称MCB，是一种能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器。它是电气终端配电装置引中使用最广泛的一种终端保护电器。

目前由于MCB在市场上量大面广，在选择使用上必须谨慎，若选用了不合适的MCB，造成的损失也是惨重的。五常市拥有庞大的水利电力工程，拥有水利发电站3处、抽水泵站210座、机电井8700眼、移动固定泵站400多处，每年都消耗大量的低压电器设备，其中微型断路器占有很大比重。本文根据MCB的常用电气参数浅谈MCB的正确选用方法。

1.1 MCB选择的基本原则

微型断路器作为一种低压电气设备，结合水利电力工程的实际运行条件，其选择原则应遵循以下6条基本原则:

1)额定电压不应小于线路额定电压。

2)额定电流与过流脱扣器的额定电流不小于线路的计算电流。

3)额定短路分断能力不小于线路中最大短路电流。

4)选择时需考虑短延时短路通断能力和延时保护级间配合。

5)断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。

6)当用于电动机保护时，则选择断路器需考虑电动机的起动电流并使之在起时间内不动作。

1.2 MCB的额定分断能力

微型断路器的额定分断能力额定分断能力就是在保证断路器不受任何损坏的前提下能分断的最大短路电流值。低压配电线路的短路电流与该供电线路的导线截面、导线敷设方式、短路点与电源距离长短、配电变压器的容量大小、阻抗百分比等电气参数有关。现在市场上见到的MCB，根据各制造厂商提供的有关技术资料和设计手册，一般有4.5kA、6kA、10kA等几种额定分断能力，按类型还分为MCCB(塑壳断路器)、ACB(框架式断路器)等等。

2 MCB的使用条件

2.1 MCB的使用频率

MCB的设计和使用是针对50～60Hz交流电网的，由于磁脱扣器的电磁力与电源频率、动作电流有关，因此对于在交流电压下使用的MCB用于直流电路或其它电源频率场合的保护时，磁脱扣器的动作电流是不同的。一般应根据制造厂商提供的磁脱扣动作电流同电源频率变化系数来换算。当交流用MCB用于直流电路的保护时，由于灭弧的原因，应选用类似西门子的5SX5直流专用MCB。选用MCB时，应认真计算在该使用场合的最大短路容量。如果MCB的额定分断能力小于被保护范围内的短路故障电流，则在发生故障时，不但不能分断故障线路，还会因MCB的分断能力过小而引起MCB的爆炸，危及人身和其它电气设备线路的安全运行。

2.2 MCB的使用环境温度

MCB的工作温度一般推荐为－25～55℃。热脱扣器与温度是息息相关的，如环境温度变化将导致MCB的工作温度变化，使热脱扣器的工作特性相应变化。由于MCB通常安装于配电箱内，使用环境温度也不可能恒定为30℃，实际使用时，终端配电箱内的MCB是紧密无间地安装在一起的，且大多数场合又是嵌在、墙内安装，导致散热效果差，使配电路内的温升上升很大，故MCB的实际工作温度总比环境温度高10～15℃。因此，当环境温度大于或小于校准温度值时，我们必须根据有关制造厂商提供的温度与载流能力修正曲线来调整MCB的额定电流值。一般来说，当环境温度大于或低于校正值10℃时，MCB的额定电流值须减小或增加5%左右。

3 MCB的前后级选择性配合的注意事项

在考虑断路器与断路器、断路器与熔断器的选择性配合时应注意以下6点:

1)断路器与断路器的配合应考虑上级断路器的瞬时脱扣器动作值，应大于下级断路器出线端处最大预期短路电流，若由于两级断路器处短路时回路元件阻抗值差别小，使之短路电流值差别不大，则上级断路器可选择带短延时的脱扣器。

2)限流断路器在短路电流大于或等于其瞬时脱扣器整定值时，将会在数毫秒内脱扣，故下级保护电器不宜用断路器实现选择性保护要求。

3)具有短延时的断路器，当其时限整定在最大延时时，其通断能力下降，因此，在选择性保护回路中，考虑选择断路器的短延时通断能力应满足要求。

4)还应考虑上级断路器的短路延时可返回特性与下级断路器的动作特性时间曲线不应相交，短延时特性曲线与瞬时特性曲线间不应相交。

5)断路器与熔断器配合使用时应考虑上下级的配合，应将断路器的安秒特性曲线与熔断器安秒特性曲线比较，以使在发生短路电流的情况下，具有保护选择性。

6)断路器作配电线路的保护时，宜选用带长延时动作过流脱扣器的断路器，当线路末端发生单相接地短路时，短路电流不小于断路器瞬时或短延时过流脱扣器整定电流的1.5倍。

由于水利电力工程电器设备使用的季节性、环境情况等诸多因素的特殊性，在具体施工、安装时还要注意以下4个要点:

1)断路器的安装应符合GB13955－92标准及产品说明书的要求。

2)断路器的安装应充分考虑供电线路、供电方式、供电电压及系统接地型式。

3)断路器的额定电压、额定电流、短路分断能力、分断时间应满足被保护供电线路和电气设备的要求。

4)断路器的安装接线应正确，在不同的系统接地形式的单相、三相三线、三相四线供电系统中剩余电流保护器的接线不同，应给以充分注意。

随着五常市稻米经济的不断发展，农业机械化、水利电气化将不断更新完善，如何确保机电井、抽水站、水利发电站等水利电力工程的安全高效运行，微型断路器的正确使用和维护只是一个方面，做好从继电保护、安全自动装置的科学结合，努力提高农业供电安全将是每一名水利工作者的神圣职责。

［1］ 张建忠.选择微型断路器的几个要点［J］.黑龙江水利科技，2006，34(4):52－53.

［2］ 王超，贾洪晶，陈玉鑫.临江灌区供电系统高压断路器的选择［J］.黑龙江水利科技，2011，39(4):149.