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低压断路器的选择与低压短路电流计算低压断路器分断能⼒的选择和低压短路电流计算赵庆贤鞍⼭冶⾦设计研究院摘要：通过对影响低压主母线上短路电流的各种因素的分析与具体计算，找出影响短路电流的主要因素，进⽽得出简化计算办法。
同时根据计算得出的三相短路电流周期分量和短路冲击电流值，合理选择断路器的分断能⼒。
关键字：短路电流；分断能⼒；电⼒系统的短路电流计算是电⽓设计中的主要⽂件之⼀。
通过计算，获取系统的短路数据，为⾼压电⽓设备的选择：如，⾼压断路器、⾼压隔离开关、电流互感器选择等提供了依据。
同时，也是继电保护整定的主要依据。
⽽上述主要针对⾼压系统的短路计算书，因为对低压系统的特殊性质没有全⾯包含，因⽽不能直接⽤来选择低压断路器。
本⽂结合国外某矿⼭项⽬的设计，阐述低压短路电流计算在低压断路器选型上的应⽤。
1 低压短路电流的计算1.1依据某矿⼭项⽬的设计，截取其中⼀段线路的计算结果 (见表1)及计算⽤线路图（见图1），两者都表明，上述计算中对于415V的计算，指的是6.6KV/0.415KV 变压器的⼆次出⼝，⽽不是低压主母线。
换⾔之，影响低压主母线上短路电流的许多因素，上述计算中没有予以考虑。
例如：变压器⼆次出线电缆（或母线）阻抗，低压受电断路器的阻抗，低压隔离开关的阻抗、低压主母线阻抗，等。
图1: 计算电路图1.2 另外，在电⼒系统的⾼压短路电流计算中，通常不计及各种元件的电阻。
⽽在低压短路计算时，元件电阻的影响，不能忽略。
1.3 根据规范：验算电器在短路条件下的通断能⼒，应采⽤安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时，应计⼊电动机反馈电流的影响。
在⾼压短路电流计算中，⼀般没有考虑低压电动机反馈电流的影响。
1.4 低压短路电流的计算： 1）系统阻抗：Xx = Ue *Ue *1000/Sdx =1.12m Ω Xx=系统阻抗；Ue=0.433Kv ；Sdx=系统短路容量或变压器⾼压侧短路容量； Sdx =168MVA(根据短路电流计算结果)。
低压配电设计规范(GB50054-95)第一章总则第1．0．1条为使低压配电设计执行国家的技术经济政策。
做到保障人身安全、配电可靠、电能质量合格、节约电能、技术先进、经济合理和安装维护方便，制订本规范。
第1．0．2条本规范适用于新建和扩建工程的交流、工频500V 以下的低压配电设计。
第1．0．3条低压配电设计应节约有色金属，合理地选用铜铝材质的导体。
第1．0．4条低压配电设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准、规范的规定。
第二章电器和导体的选择第一节电器的选择第2．1．1条低压配电设计所选用的电器，应符合国家现行的有关标准，并应符合下列要求。
一、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；二、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流；三、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应；四、电器应适应所在场所的环境条件；五、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。
用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。
第2．1．2条验算电器在短路条件下的通断能力，应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1％时，应计入电动机反馈电流的影响。
第2．1．3条当维护、测试和检修设备需断开电源时，应设置隔离电器。
第2．1．4条隔离电器应使所在回路与带电部分隔离，当隔离电器误操作会造成严重事故时，应采取防止误操作的措施。
第2．1．5条隔离电器宜采用同时断开电源所有极的开关或彼此靠近的单极开关。
第2．1．6条隔离电器可采用下列电器：一、单极或多极隔离开关、隔离插头；二、插头与插座；三、连接片四、不需要拆除导线的特殊端子；五、熔断器。
第2．1．7条半导体电器严禁作隔离电器第2．1．8条通断电流的操作电器可采用下列电器一、负荷开关及断路器；二、继电器、接触器；三、半导体电器；四、10A及以下的插头与插座。
第二节导体的选择第2．2．1条导体的类型应按敷设方式及环境条件选择。
电气技术2018年第18期363所测结果表明，随着频率不断增加，其噪声值在逐渐减小，且改造前、后空调系统的噪声值差异明显，机组1#、2#、3#回风口处分频测试噪声值均在50dB 以下，取得了显著的降噪消声效果。
5 结语综上所述，选用低噪声设备、优化安装设计方案，并设置消声器，最终可使暖通空调系统外部回风口的噪声值减小至55dB 以下，满足降噪标准的要求。
低压配电系统中通过安装断路器，能够有效的保障低压配电系统的稳定运行；同时，断路器具有安全可靠、体型极小、操作方便等优势，一直得到行业的信赖与青睐。
探究低压配电系统的断路器选择，能够为低压配电系统合理设计断路器提供科学的参考。
1 断路器电流参数选择与确定分析一是，额定电流选择与确定。
额定电流是断路器内部脱扣器通过的电流，所以，又被称为脱扣器额定电流。
额定电流的确定依据为断路器壳架等级、塑料外壳内脱扣器最大额定电流，其中脱扣器额定电流要小于塑料外壳中最大的脱扣器额定电流，并大于保护电路的配电线路电流。
二是，延时动作电流选择与确定。
其分为两种情况，一种是长延时动作电流，另一种是短延时动作电流。
其中电流情况的确定方式为，要考虑断路器长延时可靠系数，其电流要大于可靠系数，并小于电缆或导线的载流量。
三是，瞬时电流脱扣器整定值。
其确定要参考瞬时脱扣器可靠系数。
电动机电流误差、瞬动电流误差、最大启动机启动电流、除最大启动机以外所有线路的负载电流几项参数。
满足保护电路的选择需求后，其值大于下级保护电器的故障电流。
四是，照明线路保护的脱扣器电流整定。
其分为两种整定情况，一种是长延时，一种是瞬时，其需要参考脱扣器可靠系数、电光源启动特性以及断路器几项要素。
五是，短路电流校验。
通常情况，正常运行情况下，断路器额定运行短路分断能力会大于保护电路中三项短路电流。
及时出现困难，其极限值也会大于保护线路三项短路电流值。
2 断路器设置与选型经常出现的问题分析2.1 配电箱进线位置断路器选择分析在配电箱进线位置上，通常会选择隔离开关，而不选择瞬时脱扣器断路器，这主要是当电流过载后，隔离开关会迅速切断负载电流开关，发挥出过载保护的作用。
中华人民共和国国家标准低压配电设计规范GB 50054—1995第一章总则第1.0.1条为使低压配电设计执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全、配电可靠、电能质量合格、节约电能、技术先进、经济合理和安装维护方便，制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于新建和扩建工程的交流、工频500V以下的低压配电设计。
第1.0.3条低压配电设计应节约有色金属，合理地选用铜铝材质的导体。
第1.0.4条低压配电设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准、规范的规定。
第二章电器和导体的选择第一节电器的选择第2.1.1条低压配电设计所选用的电器，应符合国家现行的有关标准，并应符合下列要求。
一、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应：二、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流，三、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应，四、电器应适应所在场所的环境条件；五、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。
用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。
第2.1.2条验算电器在短路条件下的通断能力，应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1％时，应计入电动机反馈电流的影响。
第2.1.3条当维护、测试和检修设备需断开电源时，应设置隔离电器。
第2.1.4条隔离电器应使所在回路与带电部分隔离，当隔离电器误操作会造成严重事故时，应采取防止误操作的措施。
第2.1.5条隔离电器宜采用同时断开电源所有极的开关或彼此靠近的单极开关。
第2.1.6条隔离电器可采用下列电器：一、单极或多极隔离开关、隔离插头；二、插头与插座，三、连接片；四、不需要拆除导线的特殊端子；五、熔断器。
第2.1.7条半导体电器严禁作隔离电器。
第2.1.8条通断电流的操作电器可采用下列电器：一、负荷开关及断路器，二、继电器、接触器，三、半导体电器，四、10A及以下的插头与插座。
第二节导体的选择第2.2.1条导体的类型应按敷设方式及环境条件选择。
低压配电设计规范GB 50054-95主编部门：中华人民共和国机械工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1996年6月1日第一章总则 (1)第二章电器和导体的选择 (2)第一节电器的选择 (2)第二节导体的选择 (2)第三章配电设备的布置 (4)第一节一般规定 (4)第二节配电设备布置中的安全措施 (5)第三节对建筑的要求 (6)第四章配电线路的保护 (6)第一节一般规定 (6)第二节短路保护 (6)第三节负载保护 (7)第四节接地故障保护 (8)第五节保护电器的装设位置 (11)第五章配电线路的敷设 (11)第一节一般规定 (11)第二节绝缘导线布线 (12)第三节钢索布线 (12)第四节裸导体布线 (14)第五节封闭式母线布线 (15)第六节电缆布线 (15)第七节竖井布线 (18)附录一名词解释 (19)第一章总则第1.0.1条为使低压配电设计执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全、配电可靠、电能质量合格、节约电能、技术先进、经济合理和安装维护方便，制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于新建和扩建工程的交流、工频500Ｖ以下的低压配电设计。
第1.0.3条低压配电设计应节约有色金属，合理地选用铜铝材质的导体。
第1.0.4条低压配电设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准、规范的规定。
第二章电器和导体的选择第一节电器的选择第2.1.1条低压配电设计所选用的电器，应符合国家现行的有关标准，并应符合下列要求:一、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；二、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流；三、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应；四、电器应适应所在场所的环境条件；五、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。
用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。
第2.1.2条验算电器在短路条件下的通断能力，应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响。
低压配电设计规范GB 50054-95主编部门：中华人民共和国机械工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1996年6月1日第一章总则 (1)第二章电器和导体的选择 (2)第一节电器的选择 (2)第二节导体的选择 (2)第三章配电设备的布置 (4)第一节一般规定 (4)第二节配电设备布置中的安全措施 (5)第三节对建筑的要求 (6)第四章配电线路的保护 (6)第一节一般规定 (6)第二节短路保护 (6)第三节负载保护 (7)第四节接地故障保护 (8)第五节保护电器的装设位置 (11)第五章配电线路的敷设 (11)第一节一般规定 (11)第二节绝缘导线布线 (12)第三节钢索布线 (13)第四节裸导体布线 (14)第五节封闭式母线布线 (15)第六节电缆布线 (15)第七节竖井布线 (18)附录一名词解释 (19)第一章总则第1.0.1条为使低压配电设计执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全、配电可靠、电能质量合格、节约电能、技术先进、经济合理和安装维护方便，制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于新建和扩建工程的交流、工频500Ｖ以下的低压配电设计。
第1.0.3条低压配电设计应节约有色金属，合理地选用铜铝材质的导体。
第1.0.4条低压配电设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准、规范的规定。
第二章电器和导体的选择第一节电器的选择第2.1.1条低压配电设计所选用的电器，应符合国家现行的有关标准，并应符合下列要求:一、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；二、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流；三、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应；四、电器应适应所在场所的环境条件；五、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。
用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。
第2.1.2条验算电器在短路条件下的通断能力，应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响。
《低压配电设计规范》GB50054-95（2005）主编部门；中华人民共和国机械工业部批准部门：中华人民共和国建设部(施行日期：1996年6月1日；原国家标准低压配电装置及线路设计规范GBJ54-83同时废止)第一章总则第 1.0.1 条为使低压配电设计执行国家的技术经济政策 , 做到保障人身安全、配电可靠、电能质量合格、节约能、技术先进、经济合理和安装维护方便 , 制订本规范。
第 1.0.2 条本规范适用于新建和扩建工程的交流、工频 500V 以下的低压配电设计。
第 1.0.3 条低压配电设计应节约有色金属 , 合理地选用铜铝材质的导体。
第 1.0.4 条低压配电设计除应执行本规范外 , 尚应符合现行的国家有关标准、规范的规定。
第二章电器和导体的选择第一节电器的选择第 2.1.1 条低压配电设计所选用的电器 , 应符合国家现行的有关标准 , 并应符合下列要求。
一、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应 ;二、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流三、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应;四、电器应适应所在场所的环境条件 ;五、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。
用于断开短路电流的电器 , 应满足短路条件下的通断能力。
第 2.1.2 条验算电器在短路条件下的通断能力 , 应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值, 当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的 1% 时 , 应计入电动机反馈电流的影响。
第 2.1.3 条当维护、测试和检修设备需断开电源时 , 应设置隔离电器。
第 2.1.4 条隔离电器应使所在回路与带电部分隔离 , 当隔离电器误操作会造成严重事故时 , 应采取防止误操作的措施。
第 2.1.5 条隔离电器宜采用同时断开电源所有极的开关或彼此靠近的单极开关。
第 2.1.6 条隔离电器可采用下列电器 :一、单极或多极隔离开关、隔离插头 ;二、插头与插座 ;三、连接片 ;四、不需要拆除导线的特殊端子 ;五、熔断器。
低压断路器在建筑低压配电系统中被广泛使用，是一种保护电器元件，具有断路保护、过载保护、控制和隔离的功能，适用于工业与民用建筑终端低压配电系统。
低压断路器在配电系统中若设计不当，就会影响供电回路的正常工作。
因此，在设计低压配电系统时，应注意低压断路器的选择性和级联保护性等项细节工作。
低压断路器的选择性。
为了保证低压配电系统的可靠性，低压断路器的选择性成为终端低压配电系统设计的一项重要内容。
在受断路器保护的配电系统中：当发生电气故障时，距故障点最近的断路器将故障切除，而其他各级断路器不动作，从而将故障所造成断电限制在最小范围内，使其他无故障供电回路仍能保持正常供电，这就是对低压断路器所要求的选择性。
低压断路器的选择性在低压配电系统设计中占有十分重要的位置，它可以给用户带来便利，并能保证供电回路工作的连续性，因为家用电器在无选择性保护下，一旦发生电气故障，配电回路的连续性就不能得到保证，使家用电器如电冰箱、排油烟机等处于停机待启动状态，影响了用户的日常生活。
低压配电系统中的低压断路器按其保护性能可分为选择性和非选择性两类。
选择性低压断路器有两段保护和三段保护两种，其中瞬时特性和短延时特性适用于短路动作，长延时特性适用于过载保护。
非选择性低压断路器一般为瞬时动作，只做短路保护用，也有的为长延时动作，只做过负荷保护用。
在低压配电系统中，如果上一级断路器采用选择性断路器，下一级断路器则采用非选择性断路器或选择性断路器，主要是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。
通过上一级断路器的延时动作时，要注意以下几点问题：一是无论下一级是选择性断路器还是非选择性断路器，上一级断路器的瞬时过电流脱扣器整定电流一般不得小于下一级断路器出线端的最大三相短路电流的1.1倍。
二是如果下一级是非选择性断路器，为防止在下一级断路器所保护回路发生短路电流时，因这一级瞬时动作灵敏度不够，而使上一级短延时过电流脱扣器首先动作，使其失去选择性，一般上一级断路器的短延时过电流脱扣器的整定电流不小于下一级瞬时过电流脱扣器的1.2倍。
三是如果下一级也是选择性断路器，为保证选择性，上一级断路器的短延时动作时间至少比下一级断路器的短延时动作时间长 0.1秒。
低压断路器的级联保护性。
在低压配电系统设计中，低压断路器的上下两级之间的选择性配合，必须具有选择性、快速性和灵敏性。
其中，选择性与上下两级低压断路器之间的配合有关，快速性和灵敏性分别与保护电器本身特点和线路运行方式有关。
上下两级断路器配合得当，则能有选择地将故障回路切除，保证配电系统的其他无故障回路继续正常工作;反之，则影响配电系统的可靠性。
级联保护是断路器限流特性的具体应用，其主要原理是利用上级断路器的限流作用，在选择下级断路器时，可选择分断能力较低的断路器，以达到降低成本节约费用的目的。
上级的限流型断路器能分断其安装处的最大预期短路电流，因为低压配电系统中上下级的低压断路器为串联安装，当下级低压断路器出口处发生短路时，该短路电流由于上级低压断路器的限流作用而使其实际值远小于该处的预期短路电流，也就是说，下级低压断路器的分断能力在上级低压断路器帮助下大大增强，超过了其额定分断能力。
级联数据只能由实验测定，上下级低压断路器的配合选择也只能由低压断路器制造商提供确定。
低压断路器的灵敏度。
为保证低压断路器的瞬时或短延时过流脱扣器在系统最小运行方式下，可以在其保护范围内发生最轻微的短路故障时能完成可靠动作。
低压断路器保护的灵敏度必须满足《低压配电设计规范》规定其灵敏度应不小于1.3的要求。
同时，在选用低压断路器时，还应注意对其灵敏度的校验，对于同时具有短延时和瞬时过电流脱扣器的选择性断路器，只需要校验短延时过电流脱扣器的动作灵敏度，不需要校验瞬时过电流脱扣器动作的灵敏度。
低压断路器的环境温度。
低压断路器的过载保护依靠热脱扣器来完成，通常低压断路器的热脱扣器额定电流是制造商依据标准，在基准温度为30摄氏度的条件下设定的。
热脱扣器由一组双金属片制成。
在线路发生过载、过载电流流过加热电阻丝而使双金属片发热变形弯曲时，热脱扣器将会把搭钩顶开，使低压断路器触点断开。
低压断路器的热脱扣器与环境温度有直接关系，若环境温度发生变化就会导致低压断路器的额定电流值发生变化。
低压断路器一般排列有序地固定在配电盘上，再安装在配电箱内。
配电箱的安装方式分为明装和暗装两种，明装配电箱的散热效果优于暗装配电箱，暗装配电箱内的空气不宜对流，其散热效果较差，造成配电箱内因低压断路器的温升使周围环境的空气温度上升。
低压断路器的实际工作温度比周围环境的温度高出10摄氏度～15摄氏度左右。
当环境温度大于或小于校准温度值时，我们必须根据制造商提供的温度与载流能力修正系数表，来修正低压断路器的额定电流值。
来源中国电器交易网。
