塑壳式断路器知识

塑壳式断路器知识

1、塑壳式断路器的主要特性 (2)

1.1 额定极限短路分断能力Ic (2)

1.2 限流分断能力 (2)

1.3 短路保护 (2)

1.4 过载延时保护 (2)

1.5 隔离功能 (2)

1.6 漏电保护 (2)

2、塑壳式断路器标准与认证 (3)

3、一般选用原则 (3)

3.1 配电用断路器的选用原则 (4)

3.2 电动机保护断路器的选用原则 (4)

4、断路器与熔断器的配合原则 (5)

5、四极断路器的应用 (5)

低压断路器的极数的概念 (6)

1、塑壳式断路器的主要特性

1.1 额定极限短路分断能力Ic

断路器的分断能力指标有两种：额定极限短路分断能力4U和额定运行短路分断能力Ics。Ics 作为一个特性参数，并非只简单考虑断路器的分断能力，而是作为一种分断指标，即分断几次短路故障后，还能保证其正常工作。对塑壳式断路器而言，应有足够的Icu，能够分断短路电流使开关跳闸。按规定塑壳式断路器的Ics只要大于25%Icu就算合格。而目前市场上断路器的Ics 大多数在(50％—75%)Icu之间，所以对供电要求不高的配电系统，只须考虑Icu。

1.2 限流分断能力

限流分断能力是指断路器短路跳闸时限制故障电流的能力。断路器发生短路时、触头快速打开产生电弧，相当于在线路中串入1个迅速增加的电弧电阻，从而限制了故障电流的增加。断路器断开时间越少，Ics就越接近Icu，限流效果就越好，也可大大降低短路电流引起的电磁效应、电动效应和热效应对断路器和用电设备的不良影响，延长断路器的使用寿命。

1.3 短路保护

短路保护就是短路瞬时跳闸。要注意在负荷变化后及时调整保护的整定值，防止整定值过小频繁跳闸影响供电质量，或整定值过大使线路和设备得不到有效保护。

1.4 过载延时保护

过载延时保护是指负荷电流超过设备的限定范围有烧毁设备的危险，保护装置能在一定时间内切断电源。过载有个热量积累的过程，保护动作不需要过于迅速。对于短时过电流，保护不应该动作。

1.5 隔离功能

隔离功能就是要求断路器断开后的泄漏电流不致对人身和设备产生危害。多次短路跳闸后开关性能下降，泄漏电流会增大。对人体而言30mA以下为安全漏电电流，而在恶劣的环境中，超过300mA的泄漏电流持续2小时以上，就可能使绝缘损坏发生相地短路进而引发火灾。

1.6 漏电保护

漏电器有热磁式和电子式2种，相比而言电子式漏电器具有体积小、精度高、灵敏度高的优点，但其抗干扰能力较差。目前电子式漏电保护器占据主流，当漏电电流达到整定值时，执行电路接收零序电流互感器二次侧的感应电压信号，驱动转换触点输出漏电保护信号，使脱扣器动作切断电源。

一般终端开关的整定漏电脱扣电流为30mA、上一级支路开关的整定值为300mA。起火危险性大的电弧性短路难以被短路保护有效切断，而漏电器可以可靠的断开接地故障，防止人身触电和相地短路故障的发生。

2、塑壳式断路器标准与认证

(1) 标准有：IEC标准和相对应的中国低压电器基本标准GB。目前我国的低压电器产品标准正朝等效采用及等同采用IEC标准方向靠拢。

(2) 质星体系认证有：IS0国际质量体系认证、船级社ISO质量体系认证。船级社认证对电器产品可靠性、防潮、抗振动等有极其严格的要求，只有通过该认证的产品才可以船用。

(3) 安全认证是按区域划分的，影响较大的有：美国UL认证、长城CCEE认证、欧洲联盟CE 认证。凡是在中国境内销售的产品必须通过长城认证。

3、一般选用原则

最常见的负载有配电线路、电动机和家用与类似家用（照明、家用电器等）三大类。以此相对应的便有配电保护型、电动机保护型和家用及类似家用保护型的断路器。这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的。

(1) 选用基本原则

①断路器的额定工作电压≥线路额定电压；

②断路器的额定短路通断能力≥线路计算负载电流；

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（一般按有效值计算）；

④线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时（或短延时）脱扣整定电流；

⑤断路器欠压脱扣器额定电压＝线路额定电压；

⑥断路器的分励脱扣器额定电压＝控制电源电压；

⑦电动传动机构的额定工作电压＝控制电源电压；

⑧断路器用于照明电路时，电磁脱扣器的瞬时整定电流一般取负载电流的6倍。

(2) 采取断路器作为单台电动机的短路保护时，瞬时脱扣器的整定电流为电动机启动电流的1.35倍（DW系列断路器）或1.7倍（DZ系列断路器）。

(3) 电动机的启动电流再加上其余电动机的工作电流。

(4) 采用断路器作为配电变压器低压侧总开关时，其分断能力应大于变压器低压侧的短路电流值，脱扣器的额定电流不应小于变压器的额定电流，短路保护的整定电流一般为变压器额定电流的6-10倍；过载保护的的整定电流等于变压器的额定电流。

(5) 初步选定断路器的类型和等级后，还要与上、下级开关的保护特性进行配合，以免越级跳闸，扩大事故范围。

3.1 配电用断路器的选用原则

配电型断路器有A类和B类之分：A类为非选择型，B类为选择型。所谓选择型是指断路器具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时的三段保护特性。

（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。（3）瞬时电流整定值≥1.1X（Ijx+k1kIedm）

式中 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

(4) 短延时动作电流整定值≥1.1(Ijx+1.35kIed)

式中 Ijx-------线路计算负载电流；

k-------电动机的起动电流倍数；

Ied-------电动机额定电流。

(5) 短延时的时间阶段，按配电系统的分段而定。一般时间阶梯为2～3级。每级之间的短延时时差为0.1～0.2s，视断路器短延时机构的动作精度而定，其可返回时应保证各级的选择性动作。选定短延时阶梯后，最好按被保护对象的热稳定性能加以校核。

3.2 电动机保护断路器的选用原则

对于直接保护电动机的电动机保护型断路器，它只要有过载长延时和短路瞬时的二段保护性能就够了，也就是说它可选择A类断路器（包括塑壳式和万能式）。