精选交流断路器选用案例分享

设有图8-139所示的配电系统（其设备参数见表8-59），需选用各级断路器。在选用前应对各级故障点进行短路电流计算。计算结果：I_k1=31.5kA；I_k2=29.7kA；I_k3=19.12kA；I_k4=12.22kA；末端单相对地短路电流I_k41=4.9kA。

图8-139 配电系统中交流断路器的选用

8.10.3.1 选择断路器Q₃

由于Q₃是保护电动机的，应选用电动机保护断路器。已知电动机额定电流为182.4A，可选择额定电流为200A的断路器。由于I_k3=19.12kA，应选用额定短路通断能力为20kA的断路器。电网电压为380V，故断路器的额定工作电压应当为380V。查找样本和有关资料，可知可选的型号很多，有DW15-200（短路分断能力为20kA）、DWX15-200（断路分断能力为50kA），均可满足此要求。如果要采用DW-50或DW-450系列，则采用DW-450系列400A断路器，脱扣器采用200A的，也可选用S系列200A塑料外壳式断路器。

再按长延时动作电流整定值为200A，瞬时整定电流为12×182.4A≈2200A。

表8-59 配电系统设备参数

注：I_e—电器（或电动机）额定电流；I_nA—断路器额定电流；I_R1—长延时动作整定电流；I_R2—短延时动作整定电流；I_R3—瞬时动作整定电流；U_k—阻抗电压。

线路末端单相对地短路电流÷断路器瞬时脱扣器整定电流=4900÷2200≈2.23＞1.25。

当线路末端发生单相对地短路时，断路器Q₃尚可动作而起保护作用。考虑到电动机M₁为异步电动机，轻载起动，6倍长延时动作电流整定值时的可返回时间取3s。

8.10.3.2 选择断路器Q₂

由于Q₂是保护配电支路，需采用选择型配电断路器。线路计算负载电流为600A，故可选用630A断路器。但由于I_k2=29.7kA，应选用延时短路通断能力为30kA的断路器。查找样本资料，DW50和DW450为630A的延时短路通断能力为42kA，故采用630A过电流脱扣器。

断路器Q₂是配电系统的第二级，故短延时时间取0.2s。

短延时动作电流整定值为1.1×（600+1.35×6.5×182.4）A=2640A。可整定在2800A，约为脱扣器额定电流的4.5倍。(www.xing528.com)

三倍长延时动作电流整定值时的可返回时间取8s。

瞬时动作电流=（1.1×19.12）kA=21.03kA（在此设Q₃进线处短路电流亦为19.12kA），可整定在22kA。

8.10.3.3 选择断路器Q₁

由于Q₁是变压器主保护开关，变压器额定电流为1445A，故选用DW45-1600/2000选择型断路器，延时通断能力为50kA，将其瞬时整定电流整定在（1.1×29.7）kA=32.67kA。当短路电流大于30kA时，让断路器瞬时断开，既保护了配电系统，也保护了断路器本身。

短延时时间可取（0.2+0.2）s=0.4s。

短延时动作电流整定值≥[1.1×（1445+1.35×5.8×329）]A=4423A，故可整定在4500A。

长延时动作电流整定值可整定在1600A，三倍长延时动作电流整定值时的可返回时间取15s。

将各级断路器的保护特性绘于同一坐标图中，可以看出Q₁、Q₂、Q₃各断路器可达到协调配合动作。

8.10.3.4选择断路器Q₄

此断路器的特点是直接靠近变压器安装，短路电流较大，其值为31.5kA。

电动机M₂的负载为空气压缩机，不频繁起动。若选用可直接起动又可进行短路保护的断路器来代替熔断器+接触器，或一般断路器+接触器，则可简化线路，较为经济。选用DWX15-400限流断路器或S和CM-1400A系列塑料外壳式断路器可达到满意的效果，其短路通断能力为50kA，具有电操机构，可像接触器一样的方式操作。

其脱扣器长延时动作电流整定值可调在0.85倍额定电流，即（40×0.85）A=34A。

瞬时动作电流整定值为12倍断路器额定电流，即（200×12）A=4800A。空气压缩机属轻载起动，可选用6倍长延时动作电流值时的可返回时间为5s。

最后校核接线方向，可知DW45-2000万能式断路器、S和CM1系列塑料外壳式断路器上下进线均可。