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由于低壓配電系統(tǒng)的用電設(shè)備和分支回路的增多，為了保證低壓配電線路供電的連續(xù)性和可靠性，選擇性保護(hù)變得越來(lái)越重要。本文介紹近期低壓選擇型斷路器發(fā)展的動(dòng)態(tài)，包括：局部選擇性提升到全局選擇性；低壓配電系統(tǒng)的選擇性保護(hù)范圍從電源側(cè)向終端側(cè)延伸；采用機(jī)械式短延時(shí)的選擇性小型斷路器。
1 低壓配電系統(tǒng)的選擇性保護(hù)
國(guó)際電工委員會(huì)的IEC標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)按使用類別把斷路器分成A類和B類兩種類型，其中A類斷路器在短路情況下，無(wú)明確指明其有選擇性保護(hù)功能，而B(niǎo)類斷路器則明確指明有選擇性保護(hù)功能，圖1表示低壓配電系統(tǒng)前后級(jí)斷路器安裝位置(圖a)及其保護(hù)特性配合(圖b)。選擇性保護(hù)是指當(dāng)支路1發(fā)生短路時(shí)，僅下級(jí)支路斷路器Q2開(kāi)斷短路電流，而上級(jí)開(kāi)關(guān)不動(dòng)作，這就不會(huì)影響其它支路如支路2和3的正常供電，因而選擇性保護(hù)對(duì)提高低壓配電系統(tǒng)的工作可靠性有重要作用，當(dāng)前供電的連續(xù)性和可靠性日趨重要，無(wú)論是公共場(chǎng)所、生產(chǎn)企業(yè)和家庭電氣設(shè)備，瞬間的斷電會(huì)造成巨大的損失和生活上的不便，因而低壓配電系統(tǒng)的選擇性保護(hù)技術(shù)近年來(lái)有很大的進(jìn)展。
如何實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)上下級(jí)斷路順的選擇性匹配，這主要決定于兩者保護(hù)特性的配合，一般上級(jí)斷路器采用有三段保護(hù)特性的選擇型B類斷路器。圖1b)為上下級(jí)斷路器保護(hù)特性配合，其中上級(jí)主開(kāi)關(guān)Q1具有三段保護(hù)特性，即作為線路過(guò)載保護(hù)的長(zhǎng)延時(shí)，短路情況下的短延時(shí)和瞬時(shí)三段保護(hù)，而斷路器Q2作為下級(jí)支路開(kāi)關(guān)，僅具有長(zhǎng)延時(shí)和短路瞬時(shí)兩段保護(hù)特性。當(dāng)支路1短路時(shí)，若短路電流為I1，則從圖1b)的特性配合來(lái)看，短路電流使斷路器Q2首先動(dòng)作，而主開(kāi)關(guān)Q1由于短延時(shí)而沒(méi)有動(dòng)作，這就保證了其它支路，如支路2和3的可靠供電。
a 兩種斷路器的按裝位置 b) 保護(hù)特性配合
圖1 選擇性保護(hù)的特性配合
生產(chǎn)發(fā)展和人民生活的提高，低壓配電系統(tǒng)的用電設(shè)備和分支回路日益增多，選擇性保護(hù)變得越來(lái)越受到人們關(guān)注，當(dāng)前選擇性斷路器的技術(shù)向以下幾方面發(fā)展：
(1)局部選擇性提升到全局選擇性;
(2)低壓配電系統(tǒng)的選擇性保護(hù)范圍從電源側(cè)向終端側(cè)延伸;
(3)采用機(jī)械式短延時(shí)脫扣器的選擇性小型斷路器。
2 局部選擇性提高到全選擇性
當(dāng)兩臺(tái)上下級(jí)串聯(lián)的斷路器實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)時(shí)，在規(guī)定的條件下，下級(jí)斷路器動(dòng)作時(shí)不會(huì)引起上級(jí)斷路器動(dòng)作，這是選擇性保護(hù)基本要求。而全選擇保護(hù)是指當(dāng)故障電流達(dá)到下級(jí)斷路器最大故障電流時(shí)都能實(shí)現(xiàn)選擇性，而局部選擇性只是當(dāng)下級(jí)斷路器在規(guī)定的故障電流下才能實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)，因而局部選擇性就存在一個(gè)選擇性門檻，它是實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)的電流交接值，在此值以下，局部選擇性保護(hù)可保證選擇性，而在此值以上，則不能保證選擇性。
[$page] 圖2為一帶三段保護(hù)特性的選擇型斷路器的特性曲線，其中短延時(shí)的延時(shí)時(shí)間和瞬時(shí)脫扣器整定值都可調(diào)節(jié)，短延時(shí)的延時(shí)調(diào)節(jié)是用于讓前后級(jí)斷路器的動(dòng)作時(shí)間匹配，實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)，而瞬時(shí)脫扣器整定值的調(diào)節(jié)，也就是調(diào)節(jié)選擇性門檻電流IB，確定上下級(jí)選擇性匹配的電流范圍，而這電流的極限值決定于斷路器短時(shí)耐受電流ICW(一般取0.5s),如果上級(jí)選擇性斷路器的ICW低于它的開(kāi)斷能力(ICU或ICS)，則即使是瞬時(shí)脫扣器的最大整定值可調(diào)至遠(yuǎn)超過(guò)額定電流的10～12倍，但這種上下級(jí)匹配還是局部的，對(duì)上下級(jí)斷路器實(shí)現(xiàn)全選擇性必須讓上級(jí)斷路器的ICW等于其開(kāi)斷能力，即ICW=ICU=ICS，這意味著瞬時(shí)脫扣器整定值可調(diào)至無(wú)窮大，對(duì)一般B類斷路器通常采用電子式脫扣器，即可使瞬時(shí)脫扣器的整定開(kāi)關(guān)處于打開(kāi)位置。當(dāng)然要實(shí)現(xiàn)全選擇性也可從下級(jí)斷路器著手，讓下級(jí)斷路器有強(qiáng)大的限流功能，當(dāng)該支路發(fā)生短路故障時(shí)，它能使支路短路電流限制于上級(jí)斷路器瞬時(shí)脫扣器整定值以下，也可實(shí)現(xiàn)全選擇性。
圖2 帶三段保護(hù)特性的選擇型斷路器的特性曲線
為了達(dá)到ICU=ICS=ICW，作為選擇型斷路器主要類型的框架斷路器目前采用各種新技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)全選擇性保護(hù)，如國(guó)內(nèi)外正在發(fā)展新型雙斷點(diǎn)框架斷路器，通過(guò)觸頭系統(tǒng)電動(dòng)力的過(guò)補(bǔ)償來(lái)達(dá)到這一目標(biāo)，圖3為雙斷點(diǎn)框架斷路器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，它與傳統(tǒng)單斷點(diǎn)結(jié)構(gòu)不同，觸頭系統(tǒng)斥開(kāi)部分設(shè)置在靜觸頭，使雙斷點(diǎn)結(jié)構(gòu)作用在觸頭上，由于接觸處電。
圖3雙斷點(diǎn)框架斷路器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
流線收縮而引起的霍姆(Holm)電磁斥力僅作用于一個(gè)觸頭，并且由于導(dǎo)電回路的布置，使作用在靜觸頭上的回路電動(dòng)斥力皆為補(bǔ)償力(即吸力)，加上用夾頭代替靜觸頭與出線母排的軟連結(jié)，因而大大提高了其電動(dòng)穩(wěn)定性。日本T
