如何选择高压断路器？

高压断路器是电力系统中最重要的开关设备，它既可以在正常情况下接通或断开电路，又可以在系统发生短路故障时迅速地自动断开电路。断开电路时会在断口处产生电弧，为此断路器设有专门的灭弧装置。灭弧能力是断路器的核心性能。

一、断路器种类及型号

断路器的种类很多。按灭弧介质可分为油断路器（少油和多油）、压缩空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等；按安装场所又可分为户内式和户外式。

表8-1为高压断路器分类及主要特点。

表8-1 高压断路器分类与其主要特点

断路器的种类可由断路器的型号予以体现。其型号的表示方式为：

① ② ③—④ ⑤/⑥—⑦

各位数字代号的含义如下：

①类型：D—多油；S—少油；K—空气；L—六氟化硫；Q—产气；Z—真空；ZH—复合式组合电器；ZC—敞开式组合电器；ZF—封闭式组合电器。

②安装条件：N—户内；W—户外。

③设计序号：数字。

④额定电压：数字，kV。

⑤特征或其他标志，G或Ⅰ、Ⅱ、…—改进派生系列；D—直流电磁操动机构；C—手车式，或操动机构与断路器垂直布置；T—弹簧操动机构；Z—增容型。

在特征标志后，标注特殊环境条件并加括号：TH—湿热带；TA—干热带；G—高海拔；H—高寒；W—污秽地区；Z—强震地区；F—防化学腐蚀；PB—有破冰能力。

⑥额定电流：数字，A。

⑦额定短路开断电流：数字，kA。

有时将断路器型号的第6、7项省略。

对于国外产品或引进产品，其原型号的含义不属此列。

举例：

SW2—110Ⅲ/2000—40 为户外少油断路器，设计序号2，110kV，派生序列Ⅲ，额定电流2000A，额定短路开断电流40kA。

LW6—500 为户外六氟化硫断路器，设计序号6，额定电压500kV。

二、断路器的主要技术数据

断路器的主要参数有：

（1）额定电压UN。国产断路器的额定电压等级有3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、（60）kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。由于在同一电压等级下输电线路的始端电压与末端电压不同，又规定了断路器的最高工作电压，其值为额定电压的1.15倍，断路器可在此电压下长期正常地工作。

（2）额定电流IN。断路器的额定电流是指在规定环境温度下，导体不会超过长期发热允许温度的最大持续电流。常见的额定电流标准有200A、400A、600A、1000A、1200A、1500A、2000A、3000A、5000A、6000A、8000A等。

（3）额定开断电流Ibr。断路器在额定电压下能可靠断开的最大电流（即是触头刚分瞬间通过断路器的电流有效值），该参数表明了断路器的开断（灭弧）能力，是断路器最重要的性能参数。

（4）额定断流容量实际上是Ibr的另一种表达，现在已不采用。

（5）动稳定电流imax。又称为极限通过电流，是断路器允许通过（不会因电动力而损坏）的短路电流的最大瞬时值。是反映断路器机械强度的一项指标。

（6）热稳定电流It。在规定的时间内（一般为1s、2s或4s），断路器通过此短路电流（以有效值表示）时，引起的温度升高不会超过短时发热的允许值。热稳定电流是反映断路器承受短路电流热效应能力的参数。

（7）全分闸时间tbr。断路器从接到分闸命令起到触头分开、三相电弧完全熄灭为止的时间称为全分闸时间，是反映断路器开断速度的参数。全分闸时间包含固有分闸时间和灭弧时间两段。从接到命令到触头刚分瞬间，称固有分闸时间。

三、断路器的选择(https://www.xing528.com)

断路器的选择内容包括：①选择型式；②选择额定电压；③选择额定电流；④校验开断能力；⑤校验动稳定；⑥校验热稳定。

1.选择型式

断路器型式的选择，应在全面了解其使用环境的基础上，结合产品的价格和已运行设备的使用情况加以确定。在我国，不同电压等级的系统中，选择断路器型式的大致情况是：

（1）10kV、35kV电压等级的可选用户内式少油断路器、真空断路器或SF6断路器。

（2）35kV电压等级的也可选用户外式多油断路器、真空断路器或SF6断路器。

（3）110kV、220kV、330kV电压等级的可选用户外式少油断路器或SF6断路器。

（4）500kV电压等级的则一般选用户外式SF6断路器。

部分10～500kV断路器的规格和电气参数见附录四。

2.选择额定电压

所选断路器的额定电压应不小于安装处电网的额定电压。

3.选择额定电流

按式（8-2）选择断路器额定电流。若实际使用地点的环境温度不同于给定标准值（+40℃）时，应注意对断路器额定电流进行修正。

4.校核额定开断能力

为使断路器安全可靠地切断短路电流，应满足下列条件：

式中 Ibr——断路器的额定开断电流，由厂家给出，kA；

Ikt——刚分电流（断路器触头刚分瞬间的回路短路全电流有效值），kA。

为了计算Ikt，需首先确定短路切断计算时间，即从短路发生瞬间起到断路器触头刚分开瞬间为止的一段时间。设这段时间为t1，它可由下式计算，即：

式中 tp——继电保护（取主保护）动作时间，s；

tg——断路器固有分闸时间，s，型号初定后可从有关手册查得。

回路刚分电流Ikt可按下式算出：

式中 Ipt——触头分开瞬间实际通过断路器的短路周期电流的有效值（可由短路电流运算曲线查得），kA；

Ta——非周期电流衰减时间常数，s。

当t1＞0.1s时，第2项非周期电流实际上已衰减到可以忽略不计。此时仅用刚分瞬间的周期电流Ipt对断路器进行校核。考虑到断路器的安全，周期电流Ipt的数值可取其短路初瞬的次暂态短路电流有效值I″，这样校核条件即变为：

5.校核动稳定

按式（8-4）校验动稳定。

6.校验热稳定

按式（8-5）校验热稳定。