27.上下级断路器过负荷保护（长延时）的选择性如何保证?

选择性的概念：

全选择性是指在两台串联的过电流保护装置的情况下，负荷侧的保护装置实行保护时而不导致另一台保护装置动作的过电流选择性保护。

局部选择性是指在两台串联的过电流保护装置的情况下，负荷侧的保护装置在一个给定的过电流值及以下实行保护时而不导致另一台保护装置动作的过电流选择性保护。

选择性极限电流I_s是指负荷端的保护电器的总的时间-电流特性与另一个保护电器的弧前（是指熔断器）或脱扣（是指断路器）时间-电流特性交点的电流坐标。选择性极限电流是一个电流极限值：

1）在此值以下，如有两个串联的过电流保护电器，负荷端的保护电器及时完成它的分断动作，防止上一级保护电器开始动作（即保证选择性）。

2）在此值以上，如有两个串联的过电流保护电器，负荷端的保护电器可以不及时完成分断动作来防止上一级保护装器开始动作（即不保证选择性）。

交接电流I_B是两个串联的过电流保护电器的最大分断时间-电流特性交点的电流值。

解读：通俗地说，选择性就是故障的最近一级保护动作而上级保护不动作；全选择性就是任何条件下都满足选择性，局部选择性就是在一定条件下满足选择性。

选择性的出处：

GB 50054—2011正文6.1.2条中配电线路装设的上下级保护电器，其动作特性应具有选择，且各级之间应能协调配合，非重要负荷的保护电器，可采用部分选择或无选择性切断。

条文说明：随着低压电器的快速发展，上下级保护电器之间的选择、配合特性不断改善，对于过负荷保护，上下级保护电器动作特性之间的选择性比较容易实现。例如，装在上级的保护电器采用具有定时限动作特性或反时限动作特性的保护电器，对于熔断器而言，上下级的熔体额定电流比只要满足1.6∶1即可保证选择性；上下级断路器通过其保护性曲线的配合或者短延时调节不难做到这一点。但对于短路保护，要做到选择性配合还有一定难度，需综合考虑脱扣器电流动作的整定值、延时、区域选择性联锁、能量选择等多种技术手段。根据目前低压电器的技术发展情况，完全实现保护的选择性还是有一定难度的，从经济、技术两方面考虑，对于非重要负荷还是允许采用部分选择性或无选择性切断。

解读：重要负荷要求高，越级跳闸造成损失较大，所以规范明确必须要考虑选择性，对于非重要负荷，要考虑重要性、必要性和经济性，可以不考虑选择性。

选择性动作的意义和要求：电压配电线路发生短路、过负荷和接地故障时，既要保证可靠地分断故障回路，又要尽可能地缩小断电范围，减少不必要的停电，即有选择性地分断。这就要求合理设计低压配电系统，准确计算故障电流，恰当选择保护电器，正确整定保护电器的动作电流和动作时间，才能保证有选择性地切断故障回路。

很多初学者认为上级开关比下级开关大一级是常规做法，其实并不是这么简单。微型断路器全选择性很难做到，而部分选择性，大一级也不一定能保证过负荷保护的选择性，一般做法是通过大2~3级来保证过负荷保护的选择性。

图12所示为安秒曲线，在安秒曲线中有交叉就无法保证选择性。

图中，I_op1B1、I_op1B2——断路器B₁、B₂的长延时脱扣器整定值；I_op3B1、I_op3B2——断路器B₁、B₂的瞬时过电流脱扣器整定值；——断路器B₂出口三相短路电流值。

例如，20A和25A微型断路器，电流为1.25倍关系，注意1.05倍长延时整定值以内，约定时间内不脱扣，1.3倍及以上长延时整定值约定时间脱扣。根据某厂家提供信息，长延时微型断路器有15%制造误差（各个厂家产品均有制造误差，误差实际范围大同小异）。20×（1+15%）A=23A＞25×（1-15%）A=21.25A，长延时也同样无法保证选择性（这里尚未考虑环境不同产生的校正系数）。一般至少要1.6倍才有选择性，1.6倍是差两级，个别差一级（微型断路器常见规格有10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A和63A，只有10A和16A是1.6倍关系，而10A用得少，后面几种规格是最常见的，所以一般至少差两级才可能有一定选择性）。如果考虑环境不同产生的影响，可能差两级仍然无法确定过负荷保护的选择性，需要差三级才能保证。选择性的可靠性无止境，常规以两到三级级差来满足一般情况下的过负荷保护的选择性。