4 电气设备的选择

保护电动机
限流式
Izd3
12Ie
过载长延时、短路瞬时
可装于靠变压器近侧 支路未端
动作电流：6、15、30、75、100、300、500mA 0.1S分断
确保人身安全
(2) 按结构形式分
开启式——框架式或万能式 装置式——塑料壳式。
4．几个名词
额定电流
断路器额定电流 In 断路器壳架等级额定电流 Inm
1．作用
当在低压线路或电气设备上发生人身触电、
漏电和单相接地故障时，漏电保护断路器快速地
自动切断电源，保护人身和电气设备的安全，避
免事故的扩大。
Vigi C65 ELM/1P+N
2．符号
Id=30mA
20A
3．工作原理
电流互感 器
跳闸线 圈
放大电路
电流动作型漏电断路器工作原理示意图
应用实例：
断路器DW17系列
DZ10LE系列漏电断路器用于交流50Hz、 额定电压380V，额定电流至630A的电路中， 作触电、漏电保护用。也可用来防止因设备 绝缘损坏，产生接地故障而引起的火灾危险， 可用于线路不频繁转换及电动机不频繁起动 用
DZ15系列塑壳 式断路器适用于交 流50Hz、额定工 作电压至3 80V， 额定电流至100A 的电路中，作过载、
6．断路器的选择
(1)照明负荷（电热类）
Izd1 ≥ Kk1 Ijs Izd3 ≥ Kk3 Ijs
(2)电动机类负荷
①单台时
Izd1 ≥ IN
Izd3 ≈ Kc1 Ist
②多台时
Izd1 ≥ IC
Izd3 ≈ Kc3 [Ist(max) + IC(n-1) ]
(3)配电线路
Izd1 ≈ (80%~110%) Isq Izd2 ≥ 1.1 ( Ic +1.35KIst IN(max) ) Izd3 ≥ 1.1 ( Ic +K1KIst IN(max) )
KIst _ 电动机的启动电流倍数 K1 _ 电动机的冲击系数 1.7~2 IN(max) _ 额定电流最大一台电动机的额定电流
例题
如图所示配电系统，请选择各级自动空气开关QA1， QA2，QA3，QA4的参数及型号规格。
解：1）选择QA4
Izd1 ≥ IN =188.4A 取200A Izd3 ≈ Kc1 Ist =1.8×6.5 ×182.4=2134A 又∵ Ik4 = 19.12KA
1. 照明用电设备的保护
对照明电路的保护主要设置短路保护。 2. 电力用电设备的保护
在民用建筑中，常把负载电流在6A以上或容 量在1.2kW以上的较大容量用电设备划归为动 力用电设备。对于动力负荷，一般不允许从照明 插座直接取用电源，需要单独从电力（动力）配 电箱或照明配电箱中分路供电。
考虑短路和过载两项保护
标有ABC字样的三根塑料杆件，实际上是一系列的杠杆机构，用 以放大行程和力量的。
a
2．特性
Izd1
安秒特性：
通断能力：
b Izd2
ab 段为过载保护特性
c
g
e
df 段为瞬时动作特性 ce 段为短延时特性
d
h
f
Izd3
自动开关的安秒特性
3．分类
（1） 按用途分
分类
配电
电动机 保护 照明
漏电保 护
电流范 围
通断能力：能断开的最大短 路电流
熔体的安秒特性
4．分类
低压熔断器的型号含义如下：
RC1 瓷插式 分支线路短路保护
200A
RL1 螺旋式
200A
RM10 无填料封闭管式
成套设备
1000A
RTO 有填料封闭管式
电力网
1000A
RSO 有填料封闭管式快速 保护整流元件 500A
RL1系列螺旋式熔断器用于交流50Hz，额定电压
图例
5、熔断器的选择
1)照明、电热类负荷
INF≥ Ijs
2)电动机类负荷
单台
INF≥ KF Ist
多台
INF≥ KF Ist(max) ＋Ic(n-1)
KF _ 电动机回路熔体选择计算系数 0.25～0.45
3)熔断器与导线截面的配合:INF小于导线允许载流量的1.5倍 4)熔断器上、下级整定值的配合
4 电气设备的选择
4．1 电气设备选择的原则 4．2 低压电器设备 4．3 低压电器的保护特性配合 4．4 变频器 4．5 低压配电装置 4．6 低压配电箱的施工安装
4．1 电气设备选择的原则
4．1．1 选择原则
供配电系统中的电气设备的选择，既要满足 在正常工作时能安全可靠地运行，同时还要满足 在发生短路故障时不致产生损坏，开关电器还必 须具有足够的断流能力，并适应所处的位置（户 内或户外）、环境温度、海拔高度，以及防尘、 防火、防腐、防爆等环境条件。
380/500V，额定电流至200A的配电线路，作输送配电设备、 电缆、导线过载和短路保护。
RT0系列有填料封闭管式熔断器适用于交流
50Hz，额定电压交流380V，额定电流至1000A的配电 线路中，作过载和短路保护。
额定分断能力：至50kA
RSO 系列快速熔断器有分断能力高，限流特性好，
功率损耗低，周期性负载稳定等特点。能可靠地保护半 导体器件及其成套装置。
0.45135.8 151.2 212.31A
查表，选择RM10-350型，熔体额定电流为225A
检查能否保护导线 所选导线截面为70mm2的铝芯塑料线， IN=192A，查电工手册，其允许的最大熔体电流 为235A，又INF<192×1.5，所以满足要求。
4．2．5 刀 开 关
1．作用
1）非频繁接通和切断低压供电线路
1．按工件环境及正常工作条件选择电气设备
3．开关电器断流能力校验 断路器和熔断器等电气设备担负着切断短路
电流的任务，通过最大短路电流时必须可靠地切 断，因此开头电器还必须校验其断流能力。
4．1．2 电气设备的功能
1．开关电气设备术语 （1）隔离 （2）功能性通断 （3）电气保护
2．低压电气设备的分类及用途
短路保护之用，并
可作为线路的不频
繁转换及电动机的 不频繁起动之用。
DZ15LE系列漏 电断路器是一种中性
对地的漏电保护装置。 适用于交流50Hz,额定电 压至400V，额定电流至 63A(100A)的电路中，作 漏电保护之用；也可用 来防止因设备绝缘损坏， 产生接地故障电流而引 起的火灾危险。并可用 来保护线路和电动机的 过载及短路。
瞬时脱扣器整定电流 Izd3
5．型号含义
附：断路器产品手册示例
DW15系列万能式断路器 适用范围 ：DW15系列万能式断路 器的额定电流为100A至4000A,限流 断路器至6 30A，额定电压交流50Hz， 400V至1140V。主要在配电网络中 用作分配电能和保护线路及电源设 备的过载、欠电压和短路。 D W15-200、400、630也能在交流 50Hz、400V电网中用来保护电动机 的过载、欠电压和短路。在正常条 件下，断路器可作为线路不频繁转 换及电动机不频繁起动之用。
低压电器的分类
低压开关电器
பைடு நூலகம்按功能分
低压保护电器
按用途分
控制电器 主令电器 保护电器 配电电器 执行电器
按动作方式和动作原理分 自动切换电器
非自动切换电器
3．低压电器的选用
（1）安全性 （2）经济性
4．2 低压电气设备
4．2．1 断路器
作用
过载、短路、失压、欠电压保护
符号
C65N-32/3P
1．按工件环境及正常工作条件选择电气设备
（1）根据电气装置所处的位置（户内或户 外）、使用环境和工作条件，选择电气设备型式， 见下表：
1．按工件环境及正常工作条件选择电气设备
（2）按工作电压选择电气设备的额定电压
（3）按最大负荷电流选择电气设备的额定 电流
1．按工件环境及正常工作条件选择电气设备
2．按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定
动稳定—现称：额定峰值耐受电流（IP） 在规定的使用和性能条件下，开关设备和控制设备在 合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的 电流峰值。 热稳定—现称：额定短时耐受电流（IK） 在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，开 关设备和控制设备在合闸位置能够承载的电流的有效值。 根据额定短时耐受电流来确定导体截面 ； 根据额定峰值耐受电流来确定铜母线最大跨距(两个支 撑间的最大距离)。
DZ47系列小型断路器适用于交流50Hz/60Hz、额定工作电压为
230V/400V及以下，额定电流至63A的电路中，主要用于现代建筑物的电 气线路及设备的过载、短路保护、亦适用于线路的不频繁操作及隔离。
DZ47LE漏电断路器适用于交流50Hz额定电压至400V的线路中，
作漏电保护之用。当人触电或电路泄漏电流超过规定值时，能在极短的时 间内自动切断电源，保障人身安全和防止设备因发生泄漏电流造成的事故。 同时也具有过载和短路保护功能，亦可在正常情况下作为不频繁转换之用。
3）选择QA3
Izd1 ≥Kk1 IN 3=1×60A 取60A Izd3 ≥ Kk1 IN3 =6×60 =360A 又∵ Ik3 = 6KA
选DZ10-60A/100
4）选择QA1
Izd1 ≥ IN 1=1×1445A 取1500A 选DW10-1500A/2500
4．2．2 漏电保护断路器（触电保护器）
4．2．3 用电设备及配电线路的保护
为了安全地对各类设备供电，要对用电设备及 其相应的配电线路进行保护。在民用建筑中，有些 用电设备（如电梯等）是各种电气设备的组合，由 于结构复杂，它自身已设有保护装置，因此在设计 时不用考虑单独的保护，而将配电线路的保护作为 它们的后备保护。而有些电气设备（如照明电器、 吊扇等）由于结构简单，一般无需设单独的电气保 护装置，而把配电线路的保护作为它的保护。
（A）
200~ 4000
60~600
5~60 20~400
保护特性
主要用途
选择型 非选择型
二段保护 三段保护 限流型 一般型
瞬时、短延时
电源总开关.靠变压器近端支
瞬时.短延时.长延时
路开关
瞬时、长延时
靠变压器近端支路开关 支路未端开关
直接启动
Izd3 (8～15)Ie
保护鼠笼式电动机
间接启动
Izd3 (3～8)Ie
3）熔断式刀开关
HR系列熔断器式刀关，在额定工作电压交流 50Hz，380V或直流400V，额定工作电压至 1000A 主要用于企业及电厂的配电系统中作为 短路保护和电缆、导线过载保护之用。本开关不 作为直接开闭单独电动机之用。
例 有一条从变电所引出的长100m的供电 干线，干线上接有380V三相异步电动机共22台， 其中10kW电动机20台，45kW电动机2台，需要 系数Kn=0.35，平均功率因数cosφ=0.7，试选择 保护干线的熔断器的额定电流（其中一台10kW 的电动机，IN=19.4A，Ist /IN =7.0为最大）
3. 低压配电线路的保护 ①短路保护 ②过负荷保护 ③过压保护 ④上下级保护电器之间的配合
4．2．4 熔断器
1．作用
熔断器是保护电气设备和配电线路免 受过载电流和短路电流损害的一种保护电 器。（过载保护不准确）
2．符号
RC1A-30/20
FU
3．特性
安秒特性：熔体熔化的时间 与电流的平方成 反比
解： 按多台电动机回路计算
P(22-1)=(20×10+2×9)-10=199kW
Sc(22 1) 0.35 199 99.5kVA 0.7
Ic(22 1) 99.5103 151.2 A 3 380
其中最大的一台电动机启动电流为
Ist(max) 7IN 7 19.4 135.8A INF K IF st(max) Ic(22 1)
选DW5 IN = 200A
2）选择QA2
Izd1 ≥ IN =600A 取600A
Izd2 ≥ 1.1 ( Ic +1.35KIst IN(max) )
=1.1(600+1.35×6.5×182.4) ≈ 2420A 取3000A Izd3 ≥ 1.1 Ik2 =1.1×29.7 ≈ 33kA
选DZ10 Izd3 = 50kA
1．低压断路器的工作原理
1、2、9 — 拉力弹簧；3 — 锁扣；4 — 顶杆；5 — 电磁铁； 6 — 发热元件；7 — 失压电磁铁；8 — 双金属片
低压断路器原理结构图
绿色圆圈内，有一个螺钉涂了红漆，拧在一根双金属片上，那就 是热脱扣器，提供过载保护的。
红色圆圈内，也有一个螺钉涂了红漆，拧在一个衔铁上，那就是 磁脱扣器，提供短路保护的。
2）隔离开关
2．符号
HK1-30/3
QK
3．分类
1）胶盖闸刀开关
2）铁壳开关
型号：HH3、HH4 系列
在刀闸断开处有灭弧罩； 在内部与手柄相连处装有速 断弹簧。所以灭弧能力强， 其断开速度比胶盖闸刀开关 快，并具有短路保护。适用 于各种配电设备，供不频繁 的手动接通和分断负荷电路 之用。通常用于28kw以下 的电动机直接启、停的控制。