斷路器的選擇

1、斷路器的選擇1、 一般選用原則(1)根據(jù)用途選擇斷路器的型式及極數(shù)；根據(jù)最大工作電流選擇斷路器的額定電流；根據(jù)需要選擇脫扣器的類型、附件的種類和規(guī)格。具體要求是：斷路器的額定工作電壓線路額定電壓；斷路器的額定短路通斷能力線路計(jì)算負(fù)載電流；斷路器的額定短路通斷能力 線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流（一般按有效值計(jì)算）；線路末端單相對(duì)地短路電流 1.25倍斷路器瞬時(shí)（或短延時(shí)）脫扣整定電流；斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓；斷路器的分勵(lì)脫扣器額定電壓等于控制電源電壓；電動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的額定工作電壓等于控制電源電壓；斷路器用于照明電路時(shí)，電磁脫扣器的瞬時(shí)整定電流一般取負(fù)載電流的 6 倍。(2)采取斷

2、路器作為單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)時(shí)， 瞬時(shí)脫扣器的整定電流為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的 1.35 倍（ DW 系列斷路器） 或 1.7 倍（ DZ 系列斷路器）。(3)采用斷路器作為多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)時(shí)，瞬時(shí)脫扣器的整定電流為 1.3 倍最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流再加上其余電動(dòng)機(jī)的工作電流。(4)采用斷路器作為配電變壓器低壓側(cè)總開關(guān)時(shí)， 其分?jǐn)嗄芰?yīng)大于變壓器低壓側(cè)的短路電流值， 脫扣器的額定電流不應(yīng)小于變壓器的額定電流， 短路保護(hù)的整定電流一般為變壓器額定電流的 6-10 倍；過載保護(hù)的的整定電流等于變壓器的額定電流。(5)初步選定斷路器的類型和等級(jí)后，還要與上、下級(jí)開關(guān)的保護(hù)特性進(jìn)行配合，以免越級(jí)跳閘，

3、擴(kuò)大事故范圍。2、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器的選用電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器可分為兩類：一類是指斷路器只作保護(hù)而不負(fù)擔(dān)正常操作；另一類是指斷路器需兼作保護(hù)和不頻繁操作之用。 后一類情況需考慮操作條件和電壽命。電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器的選用原則為：(1) 長(zhǎng)延時(shí)電流整定值等于電動(dòng)機(jī)額定電流。(2) 瞬時(shí)整定電流：對(duì)保護(hù)籠型電動(dòng)機(jī)的斷路器，瞬時(shí)整定電流等于（ 8-15 ）倍電動(dòng)機(jī)額定電流，取決于被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、容量和啟動(dòng)條件；對(duì)于保護(hù)繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的斷路器，瞬時(shí)整定電流等于（ 3-6 ）倍電動(dòng)機(jī)額定電流，取決于被保護(hù)繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、容量和啟動(dòng)條件。(3) 6 倍長(zhǎng)延時(shí)電流整定值的可返回時(shí)間大于等于電動(dòng)機(jī)實(shí)際啟

4、動(dòng)時(shí)間。按啟動(dòng)時(shí)負(fù)載的輕重，可選用可返回時(shí)間為1、3、5、 8、15S 中的某一檔。3、導(dǎo)線保護(hù)斷路器的選用照明、生活用導(dǎo)線保護(hù)斷路器，是指在生活建筑中用來保護(hù)配電系統(tǒng)的斷路器，選用時(shí)應(yīng)考慮：(1) 長(zhǎng)延時(shí)整定值小于等于線路計(jì)算負(fù)載電流。(2) 瞬時(shí)動(dòng)作整定值等于（ 6-20 ）倍線路計(jì)算負(fù)載電流。不同的負(fù)載應(yīng)選用不同類型的斷路器最常見的負(fù)載有配電線路、 電動(dòng)機(jī)和家用與類似家用 (照明、家用電器等 )三大類。以此相對(duì)應(yīng)的便有配電保護(hù)型、電動(dòng)機(jī)保護(hù)型和家用及類似家用保護(hù)型的斷路器。 這三類斷路器的保護(hù)性質(zhì)和保護(hù)特性是不相同的。 對(duì)配電型斷路器而言， 它有 A 類和 B 類之分： A 類為非選擇型

5、， B 類為選擇型。所謂選擇型是指斷路器。具有過載長(zhǎng)延時(shí)、短路短延時(shí)和短路瞬時(shí)的三段保護(hù)特性。萬能式 (又稱框架式 )斷路器中的 DW15 系列、 DW17(ME) 系列、 AH 系列和 DW40 、DW45 系列中大部分是 B 型，而 DZ5 、DZ15、DZ20、TO、TG、CM1 、TM30 及 HSM1 等系列和萬能式 DW15 、DW17 的某些規(guī)格因僅有過載長(zhǎng)延時(shí)、短路瞬時(shí)的二段保護(hù)，它們是屬于非選擇型的A 類斷路器。選擇性保護(hù)。當(dāng) F 點(diǎn)短路時(shí)，只有靠近 F 點(diǎn)的 QF2 斷路器動(dòng)作，而上方位的 QF1 斷路器不動(dòng)作，這就是選擇性保護(hù) (由于 QF1 不動(dòng)作，就使未發(fā)生故障的 Q

6、F3、QF4 支路保持供電 )。如果 QF2 和 QF1 都是 A 類斷路器，則 F 點(diǎn)發(fā)生短路，短路電流值達(dá)一定值時(shí)， QF1、QF2 同時(shí)動(dòng)作， QF1 斷路器回路及其下的支路全部停電，就不是選擇性保護(hù)了。能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性保護(hù)的原因是， QF1 為 B 類斷路器，它具有短路短延時(shí)性能，當(dāng) F 點(diǎn)短路時(shí)，短路電流流過 QF2 支路，也流過 QF1 回路， QF2 的瞬時(shí)動(dòng)作脫扣器動(dòng)作 (通常它的全分?jǐn)鄷r(shí)間不大于 0.02s)，因 QF1 的短延時(shí)，QF1 在 0.02s 內(nèi)不會(huì)動(dòng)作 (它的短延時(shí) 0.1s 或 0.2、0.3、0.4s)。在 QF2 動(dòng)作切斷故障線路時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)就恢復(fù)了正常。可

7、見，如果要達(dá)到選擇性保護(hù)的要求，上一級(jí)的斷路器應(yīng)選用具有三段保護(hù)的 B 型斷路器。對(duì)于直接保護(hù)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)保護(hù)型斷路器， 它只要有過載長(zhǎng)延時(shí)和短路瞬時(shí)的二段保護(hù)性能就夠了，也就是說它可選擇 A 類斷路器 (包括塑殼式和萬能式 )， DZ5 、DZ15 、TO 、TG、 GM1 、 TM30 、 HSM1 及 DW15 等系列除有配電保護(hù)的性能外，它們的 630A 及以下規(guī)格均有保護(hù)電動(dòng)機(jī)的功能。家用和類似場(chǎng)所的保護(hù)( 過去又稱它為導(dǎo)線保護(hù)或照明保護(hù) )，也是一種小型的 A 類斷路器，其典型產(chǎn)品有 C45N、PX200C、 HSM8 等等。配電 (線路 )、電動(dòng)機(jī)和家用等的過電流保護(hù)斷路器，

8、因保護(hù)對(duì)象 (如變壓器、電線電纜、電動(dòng)機(jī)和家用電器等 )的承受過載電流的能力 (包括電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流和起動(dòng)時(shí)間等 )有差異，因此，選用的斷路器的保護(hù)特性也是不同的。(1)表 1 為配電保護(hù)型斷路器的反時(shí)限斷開特性注：可返回特性：考慮到配電線路內(nèi)有電動(dòng)機(jī)群， 由于電動(dòng)機(jī)僅是其負(fù)載的一部分， 且一群電動(dòng)機(jī)不會(huì)同時(shí)起動(dòng)， 故確定為 3In(In 為斷路器的額定電流， InIL ，IL 為線路額定電流 )，對(duì)斷路器進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)試驗(yàn)電流為 3In 時(shí)保持 5s(In40A 時(shí))，8s(40AIn 250A時(shí))，12s(In 250A 時(shí))，然后將電流返回至 In，斷路器應(yīng)不動(dòng)作，這就是返回特性。(2)表

9、 2 為電動(dòng)機(jī)保護(hù)型斷路器的反時(shí)限斷開特性注：按電動(dòng)機(jī)負(fù)載性質(zhì)可以選2、4、8、12min 之內(nèi)動(dòng)作， 一般的選 24min 。7.2In 也是一種可返回特性，它必須躲過電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流(57 倍 In) ，Tp 為延時(shí)時(shí)間，按電動(dòng)機(jī)的負(fù)載性質(zhì)可選動(dòng)作時(shí)間 Tp 為 2s Tp10s、4s Tp10s、6sTp 20s 和 9s Tp 30s，一般選用 2s Tp10s 或 4sTp10s。(3)配電保護(hù)型的瞬動(dòng)整定電流為10In( 誤差為± 20%),In為 400A 及以上規(guī)格，可以在 5In 和 10In 中任選一種 (由用戶提出，制造廠整定 )；電動(dòng)機(jī)保護(hù)型的瞬動(dòng)整定電流為

10、12In,一般設(shè)計(jì)時(shí) In 可以等于電動(dòng)機(jī)的額定電流。(4)表 3 為家用和類似場(chǎng)所用斷路器的過載脫扣特性注：B、C、D 型是瞬時(shí)脫扣器的型式：B 型脫扣電流 3 5In，C 型脫扣電流 5 10In，D 型脫扣電流 10 50In。用戶可根據(jù)保護(hù)對(duì)象的需要，任選它們中的一種。(5)B 類斷路器的短路短延時(shí)特性DW15 型斷路器： 310In(Inm 為 1600A 時(shí)， Inm 為殼架等級(jí)電流 )，36In(Inm 為 2500A 、4000A 時(shí))，短延時(shí)時(shí)間為 0.2 或 0.5s。ME 型斷路器： 312In，短延時(shí)時(shí)間 0 0.3s 可調(diào)。 DW45 型斷路器： 0.4 15In，短

11、延時(shí)時(shí)間 0.1、0.2、0.3 和 0.4s 可調(diào)。在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的負(fù)載對(duì)象來選擇不同保護(hù)特性 (如上所述 )的斷路器，以免因選用不當(dāng)造成嚴(yán)重后果。 在實(shí)踐中最容易混淆的是電動(dòng)機(jī)負(fù)載保護(hù)誤選為配電保護(hù)型或家用保護(hù)型。小型斷路器 (MCB) 也有電動(dòng)機(jī)保護(hù)型，如天津梅蘭日蘭的 C45AD 等，它們的保護(hù)特性應(yīng)符合表 2。用途和分類本章著重對(duì)天正集團(tuán)公司生產(chǎn)的DZ47-60 等小型斷路器的主要技術(shù)性能、 特點(diǎn)和選型進(jìn)行介紹。1 用途小型斷路器主要適用于額定電壓400V及以下、額定電流一般為125A 以下的線中路中進(jìn)行過載和短路保護(hù)之用，也可作為電動(dòng)機(jī)的不頻繁作和線路的不頻繁轉(zhuǎn)換之用

12、。小型斷路器以其安裝軌道化、尺寸模數(shù)化、功能多樣化、造型藝術(shù)化、使用安全等特點(diǎn)而廣泛使用在工業(yè)、商業(yè)、高層建筑和民用住宅等領(lǐng)域。小型斷路器符合下列標(biāo)準(zhǔn)：GB10963-1989家用及類似場(chǎng)所用斷路器 2 分類2.1 按極數(shù)分a 單極小型斷路器；b帶一個(gè)保護(hù)極的二極小型斷路器；c帶二個(gè)保護(hù)極的二極小型斷路器； d 帶三個(gè)保護(hù)極的三級(jí)小型斷路器；e 帶三個(gè)保護(hù)極的四極小型斷路器；f 帶四個(gè)保護(hù)極的四極小型斷路器。結(jié)構(gòu)小型斷路器一般由塑料外殼、操作機(jī)構(gòu)、過電流脫扣器（包括瞬時(shí)和延時(shí)脫扣器）觸頭系統(tǒng)、滅弧室等組成。下面介紹一種典型結(jié)構(gòu)布局 .塑料外殼由底座和蓋組成，所有零部件都裝于塑料底座中。當(dāng)線路發(fā)

13、生過載和短路故障時(shí)，延時(shí)脫扣器和瞬時(shí)脫扣器便通過傳動(dòng)桿頂開操作機(jī)構(gòu)，從而帶動(dòng)觸頭的快速分?jǐn)?。小型斷路器選用 1、一般選用原則(a)小型斷路器的額定工作電壓線路額定電壓(b)小型斷路器額定電流線路計(jì)算負(fù)載電流(c) 小型斷路器的額定短路通斷能力線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流(d)小型斷路器瞬時(shí)脫扣器整定電流0.8 倍線路末端單相對(duì)地短路電流 2、導(dǎo)線保護(hù)小型斷路器的選用 a.長(zhǎng)延時(shí)電流整定值線路負(fù)載電流 b.瞬時(shí)動(dòng)作整定值（ 6-20）倍線路計(jì)算負(fù)載電流 3、電動(dòng)機(jī)保護(hù)小型斷路器的選用a.長(zhǎng)延時(shí)電流整定值電動(dòng)機(jī)額定電流 b.瞬時(shí)動(dòng)作整定值（ 8-15）倍電動(dòng)機(jī)額定電流（對(duì)保護(hù)鼠籠型電動(dòng)機(jī)） （ 3

14、-6）倍電動(dòng)機(jī)額定電流（對(duì)保護(hù)繞線型電動(dòng)機(jī)） 小型斷路器選用注意事項(xiàng) 1、環(huán)境溫度對(duì)額定電流的影響 小型斷路器的過載保護(hù)特性通常由采樣無件（電阻）和感應(yīng)無件（熱雙金屬片）來完成，熱雙金屬片受熱彎曲而超過某一限度時(shí)， 脫扣器跳扣， 小型斷路器斷開而切除故障電流。 在小型斷路器標(biāo)準(zhǔn)中， 規(guī)定了脫扣特性和基準(zhǔn)溫度。不同的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基準(zhǔn)溫度是不相同的。 因此應(yīng)考慮實(shí)際工作的環(huán)境溫度不同于校驗(yàn)的基準(zhǔn)溫度，故應(yīng)對(duì)其額定電流作修正；此外，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的校驗(yàn)條件是孤立的一小斷路器，而實(shí)際使用時(shí)， 若干臺(tái)小斷路器一臺(tái)與環(huán)境要比校驗(yàn)時(shí)的溫度高，為此對(duì)產(chǎn)品的額定值也要作必要的修正。GB10963-1989 和IEC8

15、98-1995 規(guī)定基準(zhǔn)溫度為30。一般情況下， 隨著環(huán)境溫度的升降， 實(shí)際可使用電流會(huì)有所降低或升高，并與產(chǎn)品本身參數(shù)有關(guān)。分析各種型號(hào)的產(chǎn)品后， 表 1 提供的修正值可供參可。2、 額定值的確定小型斷路器額定電流的選定主要決定于被保護(hù)的負(fù)載的工作電流。這一工作電流由制造廠直接標(biāo)出或從負(fù)載額定功率和額定電壓簡(jiǎn)單地算出。2.1 電熱器、制冷器和白熾燈負(fù)載電熱器、制冷器和白熾燈在給定電壓和功率時(shí)，可按下式計(jì)算其額定電流Ic，再按些電流選擇小斷路器的類型與額定電流可按表2 選用。單相：Ic=P/U三相：Ic=P/ (1.732U)熒光燈負(fù)載時(shí)所選小斷路器的額定電流取決于熒光燈功率、型式和燈數(shù)。 表

16、 3 給出了相應(yīng)選用的小斷路器的額定電流。其選用條件：環(huán)境溫度為25，安裝在封閉外殼中，無補(bǔ)償?shù)墓β室驍?shù)為0.6，有補(bǔ)償?shù)臑?.86。對(duì)于以上各類電器的保護(hù)，各小型斷路器的瞬時(shí)脫扣器應(yīng)按IEC898 、GB10963標(biāo)準(zhǔn)選擇B型和C 型。2.2 電動(dòng)機(jī)負(fù)載電動(dòng)機(jī)負(fù)載下選擇小型斷路器時(shí)，首先要正確選擇電動(dòng)機(jī)電源的電纜的電纜截面積，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)可能造成電壓降低，必須在容許范圍值以內(nèi)。為此，電纜的工作電流的載流量至少等于In=Is/3 之和。式中 In 為電動(dòng)機(jī)額定電流，Is 為起動(dòng)電流， 通常 Is=(4-8)In ，由電動(dòng)機(jī)類型決定。電壓降：起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)容許的電壓降，對(duì)于公共配電系統(tǒng)為5%，

17、對(duì)于用戶支線或下線變壓器為8%。如果被開動(dòng)的機(jī)械在起動(dòng)期間是低轉(zhuǎn)矩， 那么可按電動(dòng)機(jī)額定電流來驗(yàn)算其電壓降；如屬高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（如碾磨機(jī)、食品機(jī)械、升降機(jī)等），則按起動(dòng)電流來驗(yàn)算電壓降。對(duì)每一電動(dòng)機(jī)負(fù)載和每一電路，必須提供過載和短路保護(hù)。小斷路器用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)， 則必須先獲得電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的大小及持續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)，并參照小斷路器保護(hù)特性類型，選擇所需額定電流的斷路器。具有 D 型脫扣器的小型斷路器適用于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，用于有電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力電路。電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是：在起動(dòng)時(shí)有很大的浪涌電流（見圖1），操作較頻繁。較完整的控制與保護(hù)電路與保護(hù)特性見圖1。該電路由小斷路器、按觸器、熱繼電器與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)組成，小斷路器起短路保護(hù)及分?jǐn)嘧饔茫?接觸器起電機(jī)控制作用， 而熱繼電器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)功能。 考慮到大慣量電機(jī)的起動(dòng)電流較大， 故應(yīng)選擇 D 型脫扣器， 如起動(dòng)電流較小， 則也可選用 C 型脫扣器的小斷路器。小斷路器與接觸器配合使用時(shí)涉及的標(biāo)準(zhǔn)有：IEC947-1低壓開關(guān)設(shè)備與控制設(shè)備一般規(guī)則 ，GB10963、IEC947-4低壓控制設(shè)備等。3、選擇性保護(hù) 選擇性保護(hù)又稱分級(jí)保護(hù)