断路器的选择与整定详解

计算负荷的确定方法
计算负荷的确定是工厂供电设计中很重要的一环， 计算负荷的确定是否合理，直接影响到电气设备选择的 合理性、经济性。如果计算负荷确定的过大，将使电气 设备选得过大，造成投资利有色金属的浪费；而计算负 荷确定的过小，则电气设备运行时电能损耗增加，并产 生过热，使其绝缘过于老化，甚至烧毁、造成经济损失。 因此，在供电设计巾，废根据不向的情况，选择正确的 汁算入法来确定汁算负荷。 日前，经常采用确定计算负荷的方法柯：需要系数 法、二项式系数法。



发热对电气设备的影响 1. 如果运行温度长期超过材料的极限工作温度，则绝缘的 老化加剧，寿命大大缩短。所以电机在运行中，温度是 寿命的主要因素之一。 绝缘8℃定律：有机绝缘材料的温度每增加8℃，其使用 寿命减半。 对电子元件的影响


计算电流 在设计计算中我们是将“半小时最大负荷”作为计算 负荷的，计算负荷用Pc(Qc、Sc或Ic)表示。为什么用半小 时最大负荷作为计算负荷的值呢?这是因为，中小截面 (35mm2以下)的导线发热常数T一般在10min以上，导体达到 稳定温升的时间约为(3~4)T，即对于多数导体发热并达到 稳定温升所需时间约为30min。所以只有持续30min以上的 平均最大负荷值才有可能构成导体的最高温升，而时间很 短的尖蜂电流是不能使导线达到最高温度的，因为导线的 温度还未升高到相应负荷的温度之前，尖蜂电流早己消失。 因此，计算负荷与稳定在半小时以上的最大负荷是基 本相当的，所以计算负荷就可以认为是“半小时最大负 荷”，用P30来表示有功计算负荷，用Q30表示无功计算负荷、 用S30表示视在计算负荷，用I30表示计算电流。
断路器的基本特性参数： 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 壳架等级额定值； 额定电压 Ue ； 额定电流 In ； 过载保护 Ir 脱扣电流整定范围 短路保护 Im 的脱扣电流整定范围； 额定极限短路分断能力Icu 额定运行短路分断能力Ics
2.
最大允许电流：Iz
1. 2. 3. 4.
这是电路电缆允许无限期通过的且不会降低其正常 预期寿命的电流的最大值。对于给定的导线截面积，电 流的大小取决于以下几个参数： 电缆及电缆通道的内部构造 ( 铜或铝导线；PVC 或 EPR 等绝缘方式；有效导线的根数)。 周围环境温度。 安装方式。 邻近线路的影响。
过电流 1. 过负荷电流 这种过电流会出现在正常的电力线路中，例如，由于一些 小的短时工作制的负荷偶然地同时工作、电机启动负荷等 等。如果这些情况持续的时间超过了给定的时间 ( 根据 保护继电器的整定或熔断器额定值) ，电路就会被自动切 断。 短路电流 这种电流是由于带电导体之间和带电导体与大地之间 ( 具有低阻抗接地中性线的系统) 以任意种组合由于绝 缘失效而导致的，即 三相短路 两相短路 单相对中性线短路
断路器的选择与整定
课程内容
1. 断路器的基础知识 2. 断路器的选择 3. 断路器的整定
断路器基础知识
计算负荷
工厂供电系统运行时的实际负荷并不等于所有用电设 备额定功率之和。这是因为用电设备不可能全部同时运 行，每台设备也不可能全部满负荷，各种用电设备的功 率因数也不可能完全相同。因此，工厂供电系统在设计 过程中，必须找出这些用电设备的等效负荷。 所谓等效是指这些用电设备在实际运行中所产生的 最大热效应与等效负荷产生的热效应相等，产生的最大 温升与等效负荷产生的最高温升相等。我们按照等效负 荷，从满足用电设备发热的条件来选择用电设备，用以 计算的负荷功率或负荷电流称为“计算负荷”。
I pk K st I N I pk — —尖峰电流 I N — —用电设备的额定电流 ，A K st — —启动电流系数 , 即启动电流和额度电流 之比 鼠笼式电机为 5 ~ 7，线绕式电动机为 2 ~ 3，直流电 动机为1.5 ~ 2，弧焊变压器和弧焊整 流器为2 ~ 2.2 ， 电焊变压器为大于或等 于3，对焊机为2。
尖峰电流的确定 2、多台用电设备的配电线路的尖Βιβλιοθήκη Baidu电流的计算
I pk I c( I st I n) I c — —用电设备组的计算电 流 ( I st I n) — —启动电流和额定电流 之差最大的设备 的启动电流和额定电流 之差
最大负荷电流（计算电流）：IB 1. 在最末级电路上，这一 电流对应于负荷的额定 功率 (kVA) 。对于频 繁启动的负载必须要对 过电流所积累的热效应 加以考虑。电缆和热继 电器都会受到影响。 在整个上游电路中，这 一电流对应于供电的功 (kVA) ，且考虑同时 (不同时)与利用系数。
发热对电气设备的影响 1. 温度升高，金属材料软化，机械强度将明显降低。铜材 工作温度不宜超过200℃，铝材工作温度温度不宜超过 90℃。 温度升高，电接触两导体表面会急剧氧化，接触电阻明 显增加，造成导体及其附件温度升高，甚至使触头发生 熔焊。 对于用弹簧压紧的触头，温度升高后，弹簧变软，压力 降低，接触电阻增大，触头发热而造成触头损坏。 对于靠弹簧反作用力释放的触头，温度升高后，弹簧变 软，反作用力减小，灭弧能力变差而造成触头烧坏。
计算负荷的确定示例
尖峰电流
在电气设备运行中，由于电动机的起动、电压波动等 诸方面的因素会出现短时间的比计算电流大几倍的电流， 这种电流称为尖峰电流，其持续时间一般为1—2s。 尖峰电流是选择熔断器、整定自动空气开关、整定继 电保护装置以及计算电压波动时的重要依据。
尖峰电流的确定 1、单台用电设备的尖峰电流就是其启动电流
1.
断路器电缆保护原理
1.
2.
断路器被安装在相关电 路的电源侧 由电路电缆敷设中的 I2t 特性所给定的时间以内 动作以切断电流； 但允许最大负荷电流 IB 在任意时长内流过。
最大允许电流：Iz
断路器的标准
1. 2.
工业用断路器必须符合 IEC 60947-1 和 60947-2标准 或者其他等效标准。 家庭用的断路器应符合 IEC 60898 标准或者其他等效 的国家标准。