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断路器的基础概念、代表意义以及如何正确选择低压断路器？

文章出处：森尚科技（上海）有限公司人气：-发表时间：2017-02-12 00:00:00【大中小】

摘要 :

断路器：

又称自动开关，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，一获得了广泛的应用。

目前我国断路器型号根据国家技术标准的规定，一般由文字符号和数字按以下方式组成。

断路器

其代表意义为：

产品字母代号，用下列字母表示：

S—少油断路器；

D—多油断路器；

K—空气断路器；

L—六氟化硫断路器；

Z—真空断路器；

Q—产气断路器；

C—磁吹断路器。

装置地点代号：

N—户内；

W—户外。

设计序列代号：

以数字1、2、3……表示。

额定电压，KV。

其它补充工作特性标志：

G—改进型；

F—分相操作。

额定电流，A。

额定开断电流，KA。

特殊环境代号。

补充：

GW-110(III)W-630

G------隔离开关

W------户外使用

110---------适用于额定电压为110KV的系统中

（Ⅲ）-------Ⅲ型（设计序号）

630---------适用于额定电流在630A以下的系统中

GN22-10/2000

G------------隔离开关

N------------户内使用

22-----------设计序号

2000-----------适用于额定电流在2000A以下的系统中

SW2-110II

S-------------少油断路器

W-------------户外使用

2------------设计序号

110----------适用于额定电压为110KV的系统中

II-----------本系列开关中的II型开关

低压断路器：

DWX15、DWX15C系列万能式限流断路器；

DW17（ME）系列万能式断路器；

DZ15系列塑料外壳式断路器；

DZ20系列塑料外壳式断路器；

DZ25系列塑料外壳式断路器；

其他几种概念

1、四段保护：长延时、短延时、瞬时及接地故障四段保护

长延时型：小于10S，用作过载保护;长延时型脱扣器的整定电流≥1.1倍计算电流;

短延时型:0.1～0.4s,用作短路、过载保护;

瞬时型：0.02S，用作短路保护。瞬时型脱扣器的整定电流≥1.35倍尖峰电流(计算电流)。

而且选型时，要注意，上一级的脱扣整定电流≥1.2倍下一级脱扣整定电流。(脱扣整定电流产品彩页上有标)

断路器额定电流=1.2～2倍计算电流。也有取1.25倍选用的。

具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段保护功能的断路器，能实现选择性保护，大多数主干线(包括变压器的出线端)都采用它作主保护开关。不具备短路短延时功能的断路器(仅有过载长延时和短路瞬动二段保护)，不能作选择性保护，它们只能使用于支路。

2、脱扣特性

国际上通用的脱扣特性(曲线)有：A、B、C、D脱扣特性。

A特性：2倍额定电流，很少用，一般用于半导体保护;

B特性：2~3倍额定电流，一般用于变压器侧的二次回路保护;瞬时脱扣范围 (3 ~ 5) In，用于保护短路电流较小的负载 (如电源、长电缆等)

C特性：5~10倍额定电流，该特性是最常用的，一般用于建筑照明用电等等;瞬时脱扣范围 (5 ~ 10) In，用于保护常规负载和配电线缆

D特性：10~20倍额定电流，一般用于动力配电;瞬时脱扣范围 (10 ~ 14) In，用于保护起动电流大的冲击性负载 (如电动机，变压器等)

另外，还有ABB公司获取专利的K特性，它主要是用于额定电流40A以下的电动机系统.

3、低压断路器的脱扣器选型

断路器的脱扣器型式有过电流脱扣器、欠电压脱扣器、分励脱扣器等。过电流脱扣器还可分为过载脱扣器和短路(电磁)脱扣器，并有长延时、短延时、瞬时之分。过电流脱扣器最为常用。

过电流脱扣器其动作电流整定值可以是固定的或是可调的，调节时通常利用旋钮或是调节杠杆。电磁式过流脱扣器既可以是固定的，也可以是可调的，而电子式过流脱扣器通常总是可调的。断路器的分断能力指的就是能够承受的最大短路电流。所选断路器的的分断能力必须大于其保护设备的短路电流，过电流脱扣器按安装方式又可分为固定安装式或模块化安装式。固定安装式脱扣器和断路器壳体加工为一体，一旦出厂，其脱扣器额定电流不可调节，如DZ20型;而模块化安装式脱扣作为断路器的一个安装模块，可随时调换，灵活性很强。

怎样正确选择断路器

（低压）

（1）由线路的计算电流来决定断路器的额定电流；

（2）按线路的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力

（3）按照线路的最小短路电流来校验断路器动作的灵敏性，即线路最小短路电流应不小于断路器短路整定电流的1.3倍；

（4）断路器的短路整定电流应躲过线路的正常工作启动电流；

（5）按照线路上的短路冲击电流（即短路全电流最大瞬时值）来校验断路器的额定短路接通能力（最大电流预期峰值），即后者应大于前者。

低压断路器的选用，应根据具体使用条件选择使用类别，选择额定工作电压、额定电流、脱扣器整定电流和分励、欠压脱扣器的电压电流等参数，参照产品样本提供的保护特性曲线选用保护特性，并需对短路特性和灵敏系数进行校验。当与另外的断路器或其他保护电器之间有配合要求时，应选用选择型断路器。

1、额定工作电压和额定电流

低压断路器的额定工作电压Ue。和额定电流Ie。应分别不低于线路，设备的正常额定工作电压和工作电流或计算电流。断路器的额定工作电压与通断能力及使用类别有关，同一台断路器产品可以有几个额定工作电压和相对应的通断能力使用类别。

2、长延时脱扣器整定电流Ir1

所选断路器的长延时脱扣器整定电流Ir1应大于或等于线路的计算负载电流，可按计算负载电流的1～1.1倍确定；同时应不大于线路导体长期允许电流的0.8—1倍。

3、瞬时或短延时脱扣器的整定电流Ir2

所选断路器的瞬时或短延时脱扣器整定电流Ir2应大于线路尖峰电流。配电断路器可按不低于尖峰电流1.35倍的原则确定，电动机保护电路当动作时间大于0.02s时可按不低于1.35倍起动电流的原则确定，如果动作时间小于0.02s，则应增加为不低于起动电流的1.7—2倍。这些系数是考虑到整定误差和电动机起动电流可能变化等因素而加的。

4、短路通断能力和短时耐受能力校验

低压断路器的额定短路分断能力和额定短路接通能力应不低于其安装位置上的预期短路电流。

当动作时间大于0.02s时，可不考虑短路电流的非周期分量，即把短路电流周期分量有效值作为最大短路电流；当动作时间小于0.02s时，应考虑非周期分量，即把短路电流第一周期内的全电流作为最大短路电流。如校验结果说明断路器通断能力不够，应采取如下措施。

a)在断路器的电源侧增设其他保护电器(如熔断器)作为后备保护。

b)采用限流型断路器，可按制造厂提供的允通电流特性或限流系数(即实际分断电流峰值和预期短路电流峰值之比)选择相应的产品。

c)可改选较大容量的断路器。各种短路保护断路器必须能在闭合位置上承载未受限制的短路电流瞬态值，还须能在规定的延时范围内承载短路电流。

这种短时承载的短路电流值应不超过断路器的额定短时耐受能力，否则也应采取措施或改变断路器规格。断路器产品样本中一般都给出产品的额定峰值耐受电流和额定短时耐受电流(1s电流)。当为交流电流时，短时耐受电流应以未受限制的短路电流周期分量的有效值为准。

5、灵敏系数校验

所选定的断路器还应按短路电流进行灵敏系数校验。灵敏系数即线路中最小短路电流(一般取电动机接线端或配电线路末端的两相或单相短路电流)和断路器瞬时或延时脱扣器整定电流之比。

两相短路时的灵敏系数应不小于2，单相短路时的灵敏系数对于DZ型断路器可取1．5，对于其他型断路器可取2。如果经校验灵敏系数达不到上述要求，除调整整定电流外，也可利用延时脱扣器作为后备保护。

6、分励和欠电压脱扣器的参数确定

分励和欠电压脱扣器的额定电压应等于线路额定电压，电源类别(交、直流)应按控制线路情况确定。