為什麼選擇框架斷路器作為主開關?

01-03

這是最近同事提到的一個問題.我回答框架斷路器容量框架可以做到很大,保護功能齊全.同事說我的答案沒有道出核心原因。最根本的原因是絕緣距離和爬電距離的要求.開關櫃要求爬電距離在20mm以上。只有框架滿足要求，請問是這樣的嗎? 另外塑殼斷路器不能用作變壓器出線的主開關嗎？

確實，正如您所說，低壓一級配電系統中之所以用框架斷路器作為主開關，其主要原因就是框架斷路器的額定電流大，保護齊全。

例如ABB的框架斷路器，其框架電流最小值為1250A，這絕不是塑殼斷路器所能夠比擬的。

對於低壓主進線迴路選用的開關，主要考慮以下幾點：

第一：額定電流

額定電流與溫升密切相關。

這裡所指的溫升是在連續運行狀態也即長期工作制下的穩定溫升。溫升會影響到開關的觸頭、導電排和絕緣性能，是一項很重要的指標。

另外，我們可以計算出來，觸頭的穩定溫升只是斷路器電流引出和引入銅排穩定溫升的零頭而已，因此在國家標準中規定了溫升的三個值：60K、65K和70K，分別對應於裸銅、銅鍍錫和銅鍍銀。

第二：分斷能力

包括運行短路分斷能力Ics、極限短路分斷能力Icu等等。

第三：動熱穩定性

分別對應於短路接通能力Icm和短時耐受電流Icw。兩者之比為峰值係數n。

以上這些參數可參閱GB14048.1-2012《低壓開關設備和控制設備第1部分：總則》。

================

當斷路器安裝到開關櫃中，對於開關櫃來說，電氣間隙和爬電距離尤為重要。具體可參閱GB7251.1-2013《低壓成套開關設備和控制設備第1部分：總則》。此標準對電氣間隙和爬電距離說明如下：

下表是GB7251.1-2013中規定的最小電氣間隙：

我們看到這裡的值小於我們開關櫃製造廠的行規：20mm。

對於開關櫃製造廠，必須按20毫米來控制電氣間隙。

再看下圖：

可見爬電距離與絕緣材料表面的性質有關，也即材料組別。

對於一般的工業污染環境，爬電距離採用材料組別3。

====================

需要注意的是：不要把爬電距離與電氣間隙弄混。

爬電距離參數取決於絕緣材料的性質、表面形狀和安裝條件，電氣間隙參數取決於導電材料之間的距離，與空氣濕度、空氣溫度、海拔高度等等都有關。是一個綜合參數。

=======================

當電力變壓器的容量較小時，是可以採用塑殼斷路器作為主開關的。

例如，電力變壓器的容量為400kVA，我們來計算它的具體參數：

變壓器的額定電流：400000/(1.732x400)=577A；

變壓器的短路電流：577/(1000x0.06)=9.6kA；

變壓器的衝擊短路電流峰值：2.0X9.6=19.2kA。

由此可知，我們完全可以用塑殼斷路器MCCB來作為主開關。

例如我們採用ABB的TMAX系列塑殼斷路器，如下：

可見，我們選用T5或者T6開關就可以了。

當然，這裡的開關最好選用抽出式的，並且具有四段保護功能。

選用抽出式功能是此開關兼有隔離器功能。

在GB14048.3-2008《低壓開關設備和控制設備第3部分：隔離器、隔離開關、……》中規定，隔離器必須要具有明確的斷點。如果採用普通的固定式，則斷路器前方要裝隔離開關，如果用抽出式開關就不必了。

採用四段保護的意義在於，它不但可以具有保護選擇性，還可以實現單相接地故障保護。當然，後者與接地形式密切相關。

=====================

樓主的問題比較綜合，需要有綜合的解決方案。