低压电动机控制回路断路器短路保护电流的选择

低压电动机控制回路断路器短路保护电流的选择基本的低压电动机控制回路一般由断路器、交流接触器、热继电器或电动机智能控制器等组成，断路器在回路中一般起隔离、短路、缺相等保护作用。下面主要讲述短路保护。低压电动机回路的短路一般有三相短路、两相短路、单相短路。（1）三相起始短路电流交流分量有效值的计算kn3/cZUI=22n3/05.1kkXRU=2k2k230KRRk=Rs+RT+Rm+RLXk=Xs+XT+Xm+XL式中Un：标称电压（线电压），V，220/380V网络为380V；c：电压系数，计算三相短路电流时取1.05；Zk、Rk、Xk：短路电路总阻抗、总电阻、总电抗，mΩ；Rs、Xs：变压器高压侧系统的电阻、电抗（归算到400V侧），mΩ；可在《工业与民用配电设计手册》第三版P154页查表4-22、23RT、XT：变压器的电阻、电抗，mΩ；可在《工业与民用配电设计手册》第三版P164页查表4-28~31Rm、Xm：变压器低压侧母线段的电阻、电抗，mΩ；可在《工业与民用配电设计手册》第三版P157页查表4-24RL、XL：配电线路的电阻、电抗，mΩ；可在《工业与民用配电设计手册》第三版P158页查表4-25只要22s2s22XRXRTT，变压器低压侧短路时的短路电流交流分量不衰减，即短路电流稳态值Ik=I''。电动机反馈对短路电流峰值的影响，仅当短路点附件所接电动机额定电流之和大于短路电流的1%时，才考虑其影响。电动机反馈电流峰值峰值电流计算如下：)k10*2*1.1i3-iristn1iippAIKKMMMM（KpMi：第i台电动机反馈电流峰值系数，可取1.3；KstMi：第i台电动机的反馈电流倍数，可取起动电流倍数值（6~7）；IrMi：第i台电动机的额定电流。低压两相短路电流：''3k''2k866.0II。两相短路稳态值：Ik2=0.866Ik3（远离发电机短路）Ik2=1.5Ik3（发电机出口处短路）（2）单相短路电流的计算2php2php''1k220XRIRphp=Rphps+RphpT+Rphpm+RphpLXphp=Xphps+XphpT+Xphpm+XphpLRphp、Xphp：短路电路的相线—保护线回路（简称相保）电阻、相保电抗，mΩ；数据可在计算三相短路电流的表中查得。短路电流计算时，因为变压器高压侧系统的电阻和电抗值、变压器低压侧母线段的电阻和电抗值比较小，在短路电路总阻抗和总电阻值中只占很小部分，粗略计算时可忽略。因此，我们设计时断路器的短路保护电流值Ik要比Ik1、Ik2、Ik3小，另外，断路器的短路保护电流值Ik又需躲过起动电流的峰值（一般为电动机起动电流的2~2.5倍）。在柴工整理的《不同变压器容量下电缆载流短路电流配合计算表》中，我们只需填写电缆长度，就会自动计算出短路电流和断路器的短路保护电流值，我们可以根据此表快速完成断路器的选型。如在希铝电石渣改造工程中，有供货商随设备供货的仓壁振动器控制箱，现场出现热继电器烧毁事件。其仓壁振动器电动机功率为0.22kW，电压AC380V，额定电流0.6A，仓壁振动器控制回路为一个断路器带4个仓壁振动器回路，断路器型号为iC65N-D16/3P，每个仓壁振动器回路配置一个交流接触器（LC1-E0910）和一个热继电器（整定范围0.63~1A，现场整定值为0.7A）。在这个工程中，我们配置了两台互为备用的SCB10-6/0.4800kVA的干式变压器，联结组别为D.yn11，每段PC段5面柜子，母排预估长度为5米，柜顶三相主母排型号为TMY-3*（80*10），PC段到控制箱的电缆长度约为60米，截面积为4mm2，控制箱到仓壁振动器的电缆长度为20米，截面积为2.5mm2。在《工业与民用配电设计手册》第三版查表可得，此工程变压器高压侧系统（归算到400V侧）的电阻Rs=1.65mΩ，电抗Xs=11.89mΩ，相保电阻Rphps=1.65mΩ，相保电抗Xphps=11.89mΩ；变压器的电阻RT=1.85mΩ，电抗XT=12.74mΩ，相保电阻RphpT=2.23mΩ，相保电抗XphpT=13.88mΩ；变压器低压侧母线段的电阻Rm=0.031mΩ，电抗Xm=0.17mΩ，相保电阻Rphpm=0.078mΩ，相保电抗Xphpm=0.382mΩ；4mm2配电线路的电阻RL=4.3mΩ，电抗XL=0.097mΩ，相保电阻RphpL=12.9mΩ，相保电抗XphpL=0.234mΩ；2.5mm2配电线路的电阻RL=6.88mΩ，电抗XL=0.097mΩ，相保电阻RphpL=20.64mΩ，相保电抗XphpL=0.234mΩ；按上述公式计算可得Rk=Rs+RT+Rm+RL=1.65+1.85+0.031×5+4.3×60+6.88×20=399.255mΩXk=Xs+XT+Xm+XL=11.89+12.74+0.17×5+0.097×60+0.097×20=33.24mΩRphp=Rphps+RphpT+Rphpm+RphpL=1.65+2.23+0.078×5+12.9×60+20.64×20=1191.07mΩXphp=Xphps+XphpT+Xphpm+XphpL=11.89+13.88+0.382×5+0.234×(60+20)=46.4mΩ三相起始短路电流交流分量有效值574.0636.40023024.33255.399230230222k2kXRIkA单相短路电流184.097.11912204.4607.1191220220222php2php1kXRIkA供货商配置的断路器为iC65N-D16/3P，其短路动作电流为10~14In，即160-224A，而单相短路电流计算值184A，因此该选型错误，断路器应该选iC65N-D6/3P或iC65N-D10/3P。