低压断路器选择和应用

低压断路器的选择和应用

【摘要】根据负载性质、短路电流的不同，选用不同的方法对断路器进行选择。并根据不同的使用场合，选择相应的断路器附件。

【关键字】低压断路器负载短路电流

一、根据负载的性质不同，选用断路器的额定电流和保护特性也有差异。

１电热器回路、照明回路电热器回路、照明回路是电阻负载，选用的是小型断路器（ｍｃｂ），是一种额定电流在63a以下的小型非选择型断路器。

小型断路器的额定电流理论上是: ｉｎ≥ｉｌ（ｉｎ为断路器额定电流，ｉｌ为线路或电气设备的额定电流）。电热回路通常ｉｎ选为（１．１～１．１５）ｉｌ；高压汞灯、钠灯、金属卤化灯等的回路ｉｎ选为（１．２～１．４）ｉｌ。以上回路选用ｃ型断路器。

2电动机回路对于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，也就是说它可选用非选择型断路器(包括塑壳式和万能式)，dz25、ylm50、hsm1及dw15等系列除有配电保护的性能外，它们的800安及以下规格均有保护电动机的功能。它的过载保护有１．２ｉｎ、１．５ｉｎ、７．２ｉｎ，短路瞬动为１２ｉｎ。这种断路器的额定电流ｉｎ＝ｉｍ（ｉｍ为电动机的额定电流）。

3电容器回路对于大多数使用场合中的电容器单元可不采用过

载保护，它可使上一级电网通过滤波回路进一步消除谐波。对于短路保护，最普遍的是采用熔断器，也有很多使用电容器的地方，它的短路保护选择塑料外壳式断路器（ｍｃｃｂ）。

电容器的保护开关（熔断器、断路器）必须符合以下三条要求。（１）应能承受电容器产生的涌流；（２）保护开关、电器应有不重燃性；（３）熔断器或断路器的短路分断能力应大于电容器的短路故障电流。用塑料外壳式断路器作电容器回路保护时，断路器的额定电流较常见的是ｉｎ＝１．５ｉｃ（ｉｃ--电容器电流，ａ。）；断路器的额定工作电压应≥电容器的工作电压。

4 变压器一次回路这里说的是低压变压器，即高压（原边即一次侧）电压不高于４００ｖ。断路器的额定电流ｉｎ≥（１．２～３）ｉｒ（ｉｒ为变压器一次侧额定电流）。此种回路的特点是变压器励磁冲击电流为额定电流的１０～２０倍。所选的是专门针对变压器保护要求的特殊塑壳式断路器。

二、根据短路电流选择断路器。

断路器的选用原则是：断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。

断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力。断路器有三个重要的短路电流分段能力指标，分别为：额定极限短路分断能力(icu)、运行短路分断能力(ics)和短时耐受电流(icw)。

1.额定极限短路分断能力icu：

额定极限短路分断能力icu是断路器规定的试验电压及其它规

定条件下的极限短路分断电流之值，它可以用预期短路电流表示。要按规定的试验程序o—t—co动作之后，不考虑断路器继续承载它的额定电流。

2.额定运行短路分断能力ics

额定运行短路分断能力ics是指断路器在规定的试验电压及其它规定条件下的一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值，ics是icu的一个百分数。在按规定的试验程序o—t—co—t—co 动作之后，断路器应有继续承载它的额定电流的能力。

对于额定短路分断能力大于1500a的断路器，应进行额定极限短路分断能力icu和额定运行短路分断能力ics试验。当icu≤6000a时，icu= ics，故只需作ics试验。所以短路分断能力为4500a、6000a的断路器，其icu= ics =icn，故一般只提及其额定短路分断能力icn值。

3.额定短时耐受电流icw

额定短时耐受电流icw是指断路器在规定的试验条件下短时间承受的电流值。对于交流，此电流值是预期短路电流的周期分量有效值，与额定短时耐受电流有关的时间至少为0.05s。

国内低压断路器的运行短路分断能力ics绝大多数是小于它的极限短路分断能力icu的。ics可以是icu数值的25%、50%、75%和100%。笔者认为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，没有必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。

三、断路器的附件选用

断路器的附件作为断路器功能的派生和补充，为断路器增加了控制手段和扩大了保护功能，使断路器的使用范围更广、保护功能更齐全、操作和安装方式更多。附件主要有：

1.内部附件

①辅助触头；与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头，主要用于断路器分、合状态的显示，接在断路器的控制电路中通过断路器的分合，对其相关电器实施控制或联锁。②报警触头：用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣，报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置，接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提醒断路器的故障脱扣状态。报警触头的寿命是断路器寿命的1/10,作电流一般不会超过1a。

③分励脱扣器：远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70％-110％之间的任一电压时，就能可靠分断断路器。分励脱扣器线圈通电时间一般不能超过1s。④欠电压脱扣器：当至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器。欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧，欠电压脱扣器通电后，断路器才能合闸，否则断路器合不上闸。

2.外部附件①电动操作机构，是用于远距离自动分闸和合闸断路器的一种附件，有电动机操作机构和电磁铁操作机构两种。电动机操作机构为塑壳式断路器壳架等级额定电流400a及以上断路器和万能式断路器；电磁铁操作机构适用于塑壳断路器壳架等级额定

电流225a及以下断路器。在用电动机构操作时，在额定控制电压的85％-110％之间的任一电压下，应能保证断路器可靠闭合。②释能电磁铁：这种释能电磁铁适用于万能式断路器有电动机预储能机构。当用户按下按钮，电磁铁线圈激励后，电磁铁闭合使储能弹簧释放，断路器合闸。③转动操作手柄，适用于塑壳断路器，能使操作者在门外通过手柄的把手顺时针或逆时针转动，来确保断路器的合闸或分闸。④加长手柄：是一种外部加长手柄，直接装于断路器的手柄上，一般用于600a及以上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。⑤手柄闭锁装置：是在手柄框上装设卡件，手柄上打孔然后用挂锁锁起来。主要用于断路器处于合闸工作状态时，不容许其他人分闸而引起停电事故，或断路器负载侧电路需要维修或不允许通电时，以防被人误将断路器合闸。

四、结束语

以上是笔者在工程设计实践中对低压断路器的选择和应用的一些体会，供大家一起探讨。欢迎大家对不足之处加以补充，对不妥的地方加以批评。

参考文献：

1．《工业与民用配电设计手册》第二版，中国航空工业规划设计研究院等编，水利电力出版社，北京，1994 。

作者简介：

郑琳，女，1978年出生，籍贯陕西西安，工作单位华陆工程科技有限责任公司电控室，电气专业工程师，工学士学位，电气工程