低压断路器在建筑配电系统中的应用分析

林建国

摘要：随着社会经济水平的不断提升，我国居民对供配电服务的需求和要求越来越高，推动着建筑配电系统的质量水平持续向前发展。基于此，本文首先从可靠性和适应性两个方面入手，简要分析了低压断路器在建筑配电系统中的应用原则；其后，围绕环境温度、选择型与非选择型、级联保护性、灵敏度等多个角度，重点分析了低压断路器在建筑配电系统中的应用选择。

关键词：低压断路器；配电线路；电流

引言：低压断路器具有过载保护、故障隔离、断路保护等多种功能，故而被广泛应用到了工业、民用等大多数建筑领域当中，取得了良好的设备线路保护效果。据此，我们有必要对低压断路器在配电系统中的应用进行分析研究。

1、低压断路器在建筑配电系统中的应用原则

第一，可靠性原则。配电系统与建筑使用者的工作生活密切相连，所以其低压断路器的应用设置必须要具有高度的可靠性和安全性。在实际的应用过程中，相关人员必须要对整体的配电系统线路网络进行考量，并据此选择出能有效将线路故障问题危害性控制在最小范围内的低压断路器设备；第二，适用性原则。所谓“适用性”，主要指单一断路器与上下级断路器、低压断路器与配电系统整体以及低压断路器与安装环境间的功能契合性。在实际的应用过程中，相关人员只有把握好这一原则，才能保证低压断路器热脱扣器的额定电流值与实际配电情况相符，进而实现建筑配电系统整体的经济、安全运转[1]。

2、低压断路器在建筑配电系统中的应用选择

2.1环境温度方面的应用选择

在实际的低压断路器运行过程中，其主要通过热脱扣器对经过电流产生的热效应进行感应，并据此实现对配电系统设备过载运行的跳闸保护。由此可见，温度与低压断路器的保护功能具有极大的联系。通常来讲，当低压断路器所处的建筑环境温度产生变化时，低压断路器的额定参数也将发生一定波动变化。现阶段，我国相关市场中低压断路器热脱扣器的额定电流温度为30℃，当配电系统中的设备、线路超负荷运行时，热脱扣器中的电阻丝会受到电流的热效应作用，进而使热脱扣器的金属片结构不断升温，最终发生形变扭曲，触及到低压断路器的搭钩处，以此实现低压断路器断开行为的触发。

鉴于此，相关人员要想保证低压断路器与建筑配电系统之间达成较高的契合度，实现良好的应用效果，就必须要从环境温度的角度入手进行考虑。从当前来看，大多数低压断路器的实际工作温度大于环境温度10℃左右，具体情况还需对低压断路器的生产设计、额定系数进行考量和修正。

以施耐德电气公司的C65NH型号低压断路器为例：若配电设备上仅安装有一个C65NH低压断路器，其额定电流参数为20安培，建筑物环境温度为30℃，则低压断路器热脱扣器的实际电流定值为20安培。此时，若建筑物环境温度上升至40℃，则低压断路器热脱扣器的实际电流定值也将随之变化为18.97安培；若配电设备上安装有多个C65NH低压断路器，其额定电流参数为20安培，建筑物环境温度为30℃，则低压断路器热脱扣器的实际电流定值为16安培。此时，若建筑物环境温度上升至40℃，则低压断路器热脱扣器的实际电流定值也将随之变化为15.17安培。

2.2选择型与非选择型方面的应用选择

现阶段，人们常用的低压断路器可分为选择型和非选择型两种（亦可称作A类和B类）。其中，选择型低压断路器的保护设置具有可选择性，当使用者将其设置为二段保护时，其可实现瞬时、短延时的保护行为；当使用者将其设置成三段保护时，其可实现瞬时、短延时和长延时的保护行为。将其应用到建筑物配电系统当中，可以有效调节保护延时时间的具体范围，以此满足熔断器、上级断路器、下级断路器等其他保护设备的串联配合需求。与之较为不同，非选择型低压断路器被固定设置为二段保护，可实现长延时、瞬时的保护特性，但其与同侧其他串联断路器的配合能力较弱。

基于以上，相关人员便可结合自身的配电系统设计需求进行灵活选择。同时，还应对以下几点提起重视：

第一，若配电系统的上级断路器为选择型，下级断路器为非选择型，为了防止下级断路器的短路问题对上级断路器的选择性能造成影响，应保证下级断路器热脱扣器的电流定值小于上级断路器的1.2倍；

第二，若配电系统的上级断路器与夏季断路器同为选择型，为了实现较好的保护选择效果，应保证上级断路器设置的延迟保护时间大于下级保护器；

第三，当配电系统中的设备线路存在故障问题时，与故障发生处较近的低压断路器会自动对问题线路进行切断处理。此时，若选用选择型低压断路器，则不会对系统内其他断路器造成影响，进而在实现故障处理的同时，保证供电行为的正常运行；若选用非选择型低压短路器，则无法对供电行为做出保障；

第四，基于制作工艺的不同，由于选择型低压断路器需要多设置一个短延时脱扣器，故而其市场价格要高于非选择型低压断路器。据此，相关人员在保证配电系统功能安全的同时，也应做出一定的經济性选择权衡[2]。

2.3其他方面的性能设计选择

首先，为了提升建筑配电系统整体的安全稳定性，相关人员必须要保证各级低压断路器的协同配合能力，即对低压断路器的级联保护性进行选择。在这一方面，当前主要可使用模拟实验的方式，对不同上下级断路器的配合可靠性进行分析测定，并据此与断路器制造商进行联系、选择或定制；其次，为了实现建筑配电系统故障问题的危害最小化，相关人员还应对低压断路器的灵敏度提起重视。在实际的灵敏度测验选择过程中，人们只需对低压断路器中的短延时热脱扣器进行故障保护动作检验即可。

总结：总而言之，相关人员一定要秉持起“具体问题具体分析”的眼光，对环境温度、电流值、断路器结构、断路器类型等因素对低压断路器性能的影响进行分别考虑。只有做到这一点，才能选择出适应性强、灵敏度高的断路器设备，对配电系统的安全稳定运行做出保障。

参考文献：

[1]张磊.配电系统中低压断路器的选择与应用——访北京环洋世纪国际建筑顾问有限公司电气总工张纯忆[J].电气应用，2009，28（07）：6-8.

[2]任建国，高翠萍.城市建筑配电系统中低压断路器选用问题的探讨[J].低压电器，2007（22）：45-49.