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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，選擇性保護變得越來越重要。本文介紹近期低壓選擇型斷路器發(fā)展的動態(tài)，包括：局部選擇性提升到全局選擇性；低壓配電系統(tǒng)的選擇性保護范圍從電源側(cè)向終端側(cè)延伸；采用機械式短延時的選擇性小型斷路器。
1 低壓配電系統(tǒng)的選擇性保護
國際電工委員會的IEC標(biāo)準(zhǔn)和我國國家標(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，無明確指明其有選擇性保護功能，而B類斷路器則明確指明有選擇性保護功能，圖1表示低壓配電系統(tǒng)前后級斷路器安裝位置(圖a)及其保護特性配合(圖b)。選擇性保護是指當(dāng)支路1發(fā)生短路時，僅下級支路斷路器Q2開斷短路電流，而上級開關(guān)不動作，這就不會影響其它支路如支路2和3的正常供電，因而選擇性保護對提高低壓配電系統(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，無論是公共場所、生產(chǎn)企業(yè)和家庭電氣設(shè)備，瞬間的斷電會造成巨大的損失和生活上的不便，因而低壓配電系統(tǒng)的選擇性保護技術(shù)近年來有很大的進展。
如何實現(xiàn)配電系統(tǒng)上下級斷路順的選擇性匹配，這主要決定于兩者保護特性的配合，一般上級斷路器采用有三段保護特性的選擇型B類斷路器。圖1b)為上下級斷路器保護特性配合，其中上級主開關(guān)Q1具有三段保護特性，即作為線路過載保護的長延時，短路情況下的短延時和瞬時三段保護，而斷路器Q2作為下級支路開關(guān)，僅具有長延時和短路瞬時兩段保護特性。當(dāng)支路1短路時，若短路電流為I1，則從圖1b)的特性配合來看，短路電流使斷路器Q2首先動作，而主開關(guān)Q1由于短延時而沒有動作，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) 保護特性配合
圖1 選擇性保護的特性配合
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，選擇性保護變得越來越受到人們關(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)的選擇性保護范圍從電源側(cè)向終端側(cè)延伸;
(3)采用機械式短延時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)兩臺上下級串聯(lián)的斷路器實現(xiàn)過電流保護時，在規(guī)定的條件下，下級斷路器動作時不會引起上級斷路器動作，這是選擇性保護基本要求。而全選擇保護是指當(dāng)故障電流達到下級斷路器最大故障電流時都能實現(xiàn)選擇性，而局部選擇性只是當(dāng)下級斷路器在規(guī)定的故障電流下才能實現(xiàn)選擇性保護，因而局部選擇性就存在一個選擇性門檻，它是實現(xiàn)選擇性保護的電流交接值，在此值以下，局部選擇性保護可保證選擇性，而在此值以上，則不能保證選擇性。
[$page] 圖2為一帶三段保護特性的選擇型斷路器的特性曲線，其中短延時的延時時間和瞬時脫扣器整定值都可調(diào)節(jié)，短延時的延時調(diào)節(jié)是用于讓前后級斷路器的動作時間匹配，實現(xiàn)選擇性保護，而瞬時脫扣器整定值的調(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耐受電流ICW(一般取0.5s),如果上級選擇性斷路器的ICW低于它的開斷能力(ICU或ICS)，則即使是瞬時脫扣器的最大整定值可調(diào)至遠(yuǎn)超過額定電流的10～12倍，但這種上下級匹配還是局部的，對上下級斷路器實現(xiàn)全選擇性必須讓上級斷路器的ICW等于其開斷能力，即ICW=ICU=ICS，這意味著瞬時脫扣器整定值可調(diào)至無窮大，對一般B類斷路器通常采用電子式脫扣器，即可使瞬時脫扣器的整定開關(guān)處于打開位置。當(dāng)然要實現(xiàn)全選擇性也可從下級斷路器著手，讓下級斷路器有強大的限流功能，當(dāng)該支路發(fā)生短路故障時，它能使支路短路電流限制于上級斷路器瞬時脫扣器整定值以下，也可實現(xiàn)全選擇性。
圖2 帶三段保護特性的選擇型斷路器的特性曲線
為了達到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)來實現(xiàn)全選擇性保護，如國內(nèi)外正在發(fā)展新型雙斷點框架斷路器，通過觸頭系統(tǒng)電動力的過補償來達到這一目標(biāo)，圖3為雙斷點框架斷路器的結(jié)構(gòu)簡圖，它與傳統(tǒng)單斷點結(jié)構(gòu)不同，觸頭系統(tǒng)斥開部分設(shè)置在靜觸頭，使雙斷點結(jié)構(gòu)作用在觸頭上，由于接觸處電。
圖3雙斷點框架斷路器的結(jié)構(gòu)簡圖
流線收縮而引起的霍姆(Holm)電磁斥力僅作用于一個觸頭，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斥力皆為補償力(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穩(wěn)定性。日本T
