断路器一般选用原则.doc

1、低压断路器（空气开关）典型产品低压断路器主要分类方法是以结构形式分类，即开启式和装置式两种。 开启式又称为框架式或万能式，装置式又称为塑料壳式。 断路器一般选用原则 （1）断路器的额定工作电压线路额定电压。 （2）断路器的额定电流线路负载电流。 （3）断路器的额定短路通断能力线路中可能出现的最大短路电流(按有效值计算)。（4）线路末端单相对地短路电流1.25 倍断路器瞬时脱扣器整定电流。 （5）断路器的欠电压脱扣器额定电压线路额定电压。 （6）断路器分励脱扣器额定电压控制电源电压。 （7）电动传动机的额定工作电压控制电源电压。 （8）校核断路器允许的接线方向。有些型号断路器只允许上进线，有些型

2、号允许上进线或下进线。 低压断路器的选用原则 1）根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式-确定选用框架式、装置式或限流式等。 2）断路器的额定电压 UN 应等于或大于被保护线路的额定电压。 3）断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压。 4）断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。5）断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。 6）配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。 7）断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。 （1）装置式断路器 装置式断路器有绝缘塑料外壳，内装

3、触点系统、灭弧室及脱扣器等，可手动或电动(对大容量断路器而言) 合闸。有较高的分断能力和动稳定性，有较完善的选择性保护功能，广泛用于配电线路。目前常用的有 DZl5、DZ20、DZXl9和 C45N（目前已升级为 C65N）等系列产品。其中 C45N（C65N ）断路器具有体积小，分断能力高、限流性能好、操作轻便，型号规格齐全、可以方便地在单极结构基础上组合成二极、三极、四极断路器的优点，广泛使用在 60A 及以下的民用照明支干线及支路中(多用于住宅用户的进线开关及商场照明支路开关)。 （2）框架式低压断路器 框架式断路器一般容量较大，具有较高的短路分断能力和较高的动稳定性。适用于交流 50H

4、z，额定电流 380V 的配电网络中作为配电干线的主保护。框架式断路器主要由触点系统、操作机构、过电流脱扣器、分励脱扣器及欠压脱扣器、附件及框架等部分组成，全部组件进行绝缘后装于框架结构底座中。目前我国常用的有 DWl5、ME、AE、AH 等系列的框架式低压断路器。DWl5 系列断路器是我国自行研制生产的，全系列具有 1000、1500 、2500 和 4000A 等几个型号。ME、AE、AH 等系列断路器是利用引进技术生产的。它们的规格型号较为齐全(ME开关电流等级从 630A5000A 共 13 个等级)，额定分断能力较 DWl5 更强，常用于低压配电干线的主保护。 （3）智能化断路器 目

5、前国内生产的智能化断路器有框架式和塑料外壳式两种。框架式智能化断路器主要用于智能化自动配电系统中的主断路器，塑料外壳式智能化断路器主要用在配电网络中分配电能和作为线路及电源设备的控制与保护，亦可用作三相笼型异步电动机的控制。智能化断路器的特征是采用了以微处理器或单片机为核心的智能控制器(智能脱扣器 )，它不仅具备普通断路器的各种保护功能，同时还具备实时显示电路中的各种电气参数(电流、电压、功率、功率因数等)，对电路进行在线监视、自行调节、测量、试验、自诊断、可通信等功能，能够对各种保护功能的动作参数进行显示、设定和修改，保护电路动作时的故障参数能够存储在非易失存储器中以便查询，国内 DW45、

6、DW40 、DW914(AH) 、DWl8(AE-S)、DW48 、DWl9(3WE) 、DWl7(ME)等智能化框架断路器和智能化塑壳断路器，都配有 ST 系列智能控制器及配套附件，ST 系列智能控制器是国家机械部“八五”至“九五” 期间的重点项目。产品性能指标达到国际 90 年代先进水平。它采用积木式配套方案，可直接安装于断路器本体中，无需重复二次接线，并可多种方案任意组合。 1、配电用断路器的选用原则 （1）断路器长延动作电流整定值导线容许载流量。对于采用电线电缆的情况，可取电线电缆容许载流量的 80。 （2）3 倍长延时动作电流整定值的可返回时间 线路中最大起动电流的电动机的起动时间。

7、 （3）瞬时电流整定值1.1X（Ijx+k1kIedm） Ijx线路计算负载电流； k1电动机起动电流的冲击系数，一般取 k1=1.7-2； k电动机起动电流倍数； Icdm最大一台电动机的额定电流 2、电动机保护断路器的选用原则 （1）长延时电流整定值电动机额定电流 （2）瞬时整定电流： 对于保护笼型电动机的断路器，瞬时整定电流(8-15)倍电动机额定电流； 对于保护绕线转子电动机的断路器，瞬时整定电流(3-6)倍电动机额定电流。 （3）6 倍长延时电流整定值的可返回时间 电动机实际起动时间，按起动时负载的轻重，可选用的可返回时间为 1S、3S、5S、8S、12S、15S 中某一档。 3、断

8、路器与熔断器的配合原则 （1）如果在安装点的预期短路电流小于断路器的额定分断能力，可采用熔断器作后备保护，因熔断器的额定短路分析能力较强。如图 1 所示，后备熔断器的特性 1 与断路器的特性 2 相交。线路短路时，熔断器的分断时间比断路器短，可确保断路器的安全。特性上的交接点，可选择在断路器的额定短路的分断能力的 80处。 （2）熔断器应装在断路器的电源侧，以保证使用安全。 断路器的短路分断能力线路的预期短路电流。 假设某电源（ SL7 10/0.4kV 变压器）的容量为 1600kVA，二次电流为2312A，其出线端 5m 处的 短路电流为 42.96kA。某一支路的额定电流为 125A，由

9、于此支路离变压器很近，如在 10m 处，则此支路的断路器需要考虑采用HSM1_125H 型塑壳式断路器（它的极限短路分断能力为 400 V、50kA ） 。但是离变压器 50m 处，由于汇流排等的电阻和电抗值影响，50m 处的短路电流已经降到34.5kA，而 100m 处，降为 28.8kA。对此就可选择 HSM1_125M 型塑壳式断路器（它的极 限短路分断能力为 400V、35kA） 。 现在国内许多断路器生产厂家，对同一壳架等级电流的短路分断能力分为E、S、 M、H、L（杭 州之江开关厂的 HSM1 系列）或 C、L、M 、H（常熟开关厂的CM1 系列）或 S、H 、R 、 U（天津低压

10、电器公司的 TM30 系列）等级别。其中，E 为经济型，S 为标准型， M 为中短路分断型，H 为高分断型，L 为限流型，C 为经济型，L 为低分断型；M 为高分断型，H 为超高分断型；S 为标准型，H 为高分断型，R 为限流型，U 为超高分断型。 以 HSM1_125 型塑壳断路器为例，E 型的极限短路分断能力为 400V、15kA ，S 型为 400V、25kA ，M 型为 400V、35kA，H 型为 400V、50kA。 三、关于断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力和短时耐受电流 极限短路分断能力（Icu） ，是指在一定的试验参数（电压、短路电流、功率因数）条件下，经一定的试验程

11、序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，不再继续承载其额定电流的分断能力。它的试验程序为 0t（线上）C0 （“0”为分断，t 为间歇时间，一般为 3min， “C0”表示接通后立即分断） 。试检后要验证脱扣特性和工频耐压。运行短路分断能力（Ics） ，是指在一定的试验参数（电压、短路电流和功率因数）条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，还要继续承载其额定电流的分断能力，它的试验程序为 0t（线上）C0t （线上）C0。 短时耐受电流（Icw）, 是指在一定的电压、短路电流、功率因数下，忍受0.05、 0.1、0.25 、0.5 或 1s 而断路器不允许脱扣的能力，

12、Icw 是在短延时脱扣时，对断路器的电动稳定性和热稳定性的考核指标，它是针对 B 类断路器的，通常 Icw 的最小值是：当 In2500A 时，它为 12In 或 5kA，而 In2500A 时，它为30kA（ DW45_2000 的 Icw 为 400V、50kA，DW45_3200 的 Icw 为400V、65kA） 。 运行短路分断能力的试验条件极为苛刻（一次分断、二次通断） ，由于试后它还要继续承载额定电流（其次数为寿命数的 5%） ，因此它不单要验证脱扣特性、工频耐压，还要验证温升。 IEC947_2（以及 1997 新版 IEC60947_2）和我国国家标准GB140482 规定，

13、Ics 可以是极限短路分断能力 Icu 数值的 25%、50%、75%和 100%（B 类断路器为 50%、75% 和 100%，B 类无 25%是鉴于它多数是用于主干线保护之故） 。 上文提到的选择断路器的一个重要原则是断路器的短路分断能力线路的预期短路电流，这个断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力。 无论 A 类或 B 类断路器，它们的运行短路分断能力绝大多数是小于它的极限短路分断能力 Icu 的。 A 类：DZ20 系列 Ics50%77%Icu，CM1 系列 Ics58%7 2%Icu，TM30系列 Ics50%75%Icu， （个别产品 IcsIcu ） 。 B 类：DW

14、15 系列 Ics60%左右的 Icu， （个别的如 630AIcsIcu，但短路分断能力仅 400V 时 30kA） ，DW45 系列 Ics62.5%80%Icu 。 不管是 A 类或 B 类断路器，只要它的 Ics 符合 IEC947_2（或 GB14048.2）标准规定的 Icu 百分比值都是合格产品。 用户在设计选用时只要符合断路器的极限短路分断能力线路预期短路电流就能满足要求了，对线路本身来说，例如上面举例的变压器容量为 1600kVA 的线路，可能出现的短路电流约为 43kA,它是仅计算离变压器距离为 5m，且把刀开关、互感器和断路器的内阻均看成零来计算的（短路电流因此比实际情况

15、偏大） 。这种短路的机率极小。在选用断路器时，只要它的极限短路分断能力43kA，譬如 50kA 就足够了。经过“0”一次、 “C0”一次就完成了它的使 命，必须更换新的断路器，而运行短路分断能力，例如为 50%的 Icu ，也达到 25kA ，它既可以实现一次分断，二次通断（在25kA 短路电流时）故障电流然后还要承载其额定电流 ，任务是非常艰巨的。有些使用者认定要按断路器的运行短路分断能力（Ics） 线路预期短路电流来设计，其实是一种误解，也是不必要的。 有些制造厂的样本里宣传，它的产品 Ics=Icu ，如确实，说明它的 I cu 指标有裕度，如不确实，说明它有水份，不可全信，而且 Ics=Icu 的断路器 ，其售价要高很多，不合算。 应提到的是，所有断路器的短路分断能力（无论是 Icu 还是 Ics ）都是周期分量有效值。在短路试验中的“C0”的 C（close 接通）的电流是峰值电流 Ich。在试验站进行短路分断试验时，电压、短路电流（有效值）和功率因数（cos）已调整好，它的接通电流也就被确定了。