低壓斷路器的磁保護(hù)一般針對熱磁式脫扣器，瞬時(shí)保護(hù)一般針對電子式脫扣器而言。

無論是家用微斷標(biāo)準(zhǔn)GB/T10963.1，還是框架斷路器和塑殼斷路器標(biāo)準(zhǔn)GB/T14048.2，實(shí)際上都叫做瞬時(shí)保護(hù)脫扣。

對于脫扣時(shí)間，家用微斷要求在100ms以內(nèi)，框架和塑殼斷路器要求在200ms以內(nèi)。

根據(jù)瞬時(shí)保護(hù)動(dòng)作電流范圍的不同，家用微斷分為B型、C型和D型微斷。

低壓斷路器瞬時(shí)保護(hù)的第一個(gè)作用：躲過配電線路中的尖峰電流，按照《工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊》第4版11章的要求，應(yīng)滿足如下公式：



Iset3表示：瞬時(shí)過電流脫扣器的整定電流；
Kset3表示：低壓斷路器瞬時(shí)過電流脫扣器的可靠性系數(shù)，考慮電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流誤差和斷路器瞬動(dòng)電流誤差，可取1.2；
IstM1表示：線路中最大電動(dòng)機(jī)的全啟動(dòng)電流，包括周期分量和非周期分量，對于籠式電動(dòng)機(jī)，可取其啟動(dòng)電流的2~2.5倍。
Icn-1表示：除啟動(dòng)電流最大的一臺電動(dòng)機(jī)以外的線路計(jì)算電流。

假如某配電線路尖峰電流計(jì)算值為1250A，考慮可靠性系數(shù)1.2，那么斷路器瞬時(shí)保護(hù)整定電流Ii應(yīng)設(shè)置為：1.2×1250=1500A，見圖1 。



圖1 斷路器瞬時(shí)保護(hù)Ii整定面板

第二個(gè)作用：躲過電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間第一個(gè)半波的的沖擊電流（Inrush current），或變壓器接通瞬間的勵(lì)磁涌流。



《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5055-2011要求電動(dòng)機(jī)回路中斷路器的瞬時(shí)保護(hù)整定值，應(yīng)取電動(dòng)機(jī)起動(dòng)周期分量最大有效值的2倍~2.5倍。

例如某IE4高效電機(jī)的功率為110kW，額定電流為196A，起動(dòng)電流倍數(shù)為8.5，見圖2，那么按照GB50055的要求，斷路器瞬時(shí)保護(hù)整定值至少應(yīng)該躲過196A×8.5×2=3332A。



圖2 某IE4電動(dòng)機(jī)的電氣參數(shù)

如果選擇電動(dòng)機(jī)保護(hù)型斷路器NSX250-Mic2.2M，雖然其過載保護(hù)整定電流Ir可以選擇200A，接近電動(dòng)機(jī)的額定電流196A，但是由于其瞬時(shí)保護(hù)電流Ii是固定的3200A，無法躲過電機(jī)的沖擊電流3332A，所以得選擇瞬時(shí)保護(hù)值更大的NSX400做校驗(yàn)。



圖3 NSX250-Mic2.2M的瞬時(shí)保護(hù)值

選擇NSX400-Mic2.2M-320塑殼斷路器，其殼架電流為400A，額定電流為320A，長延時(shí)保護(hù)整定值選擇200A，大于電動(dòng)機(jī)額定電流196A，瞬時(shí)保護(hù)整定值為固定的4800A，可以躲過電動(dòng)機(jī)起動(dòng)沖擊電流3332A，且滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。



圖4 NSX400-Mic2.2M 300的整定保護(hù)

第三個(gè)作用：校驗(yàn)TN-S系統(tǒng)線路末端發(fā)生單相接地故障時(shí)的保護(hù)靈敏度。

在《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-2011的6.2.4條文中，當(dāng)短路保護(hù)電器為斷路器時(shí)，被保護(hù)線路末端的短路電流不應(yīng)小于斷路器瞬時(shí)或短延時(shí)過電流脫扣器整定電流的1.3倍。



圖5 TN系統(tǒng)單相接地故障

TN系統(tǒng)線路末端發(fā)生單相接地故障時(shí)(圖5)，計(jì)算該斷路器所能保護(hù)的電纜的最大長度的公式為：



其中，Ia為斷路器的磁脫扣或瞬時(shí)保護(hù)電流值，對于B/C/D型家用微斷，Ia是指磁脫扣的上限值，即B型-5In/C型-10In/D型-14In(注意：D型斷路器脫扣器最大電流為什么不選20倍，不是B型3-5倍，C型5-10倍，D型10-20倍？對于D曲線確實(shí)如問題所述，在家用微斷標(biāo)準(zhǔn)GB/T10963.1中，D曲線磁脫扣的上限倍數(shù)是50倍，標(biāo)準(zhǔn)推薦20倍，實(shí)際上大多數(shù)廠家產(chǎn)品執(zhí)行情況是B型曲線5倍，C型曲線10倍，D型曲線14倍)，對于塑殼和框架斷路器是指瞬時(shí)保護(hù)整定值的上限+20%。

綜上所述，斷路器的瞬時(shí)保護(hù)的作用，首先要考慮躲過線路中的的尖峰電流和電動(dòng)機(jī)或變壓器等感性負(fù)載的沖擊電流，其次要兼顧線路末端發(fā)生單相接地故障時(shí)的動(dòng)作靈敏度。

作者：賓昭平