一、斷路器的分類(lèi)

（1）框架式斷路器（ACB）

框架斷路器也稱(chēng)為萬(wàn)能式斷路器，其所有零件都裝在一個(gè)絕緣的金屬框架內(nèi)，常為開(kāi)啟式，可裝設(shè)多種附件，更換觸頭和部件較為方便，多用在電源端總開(kāi)關(guān)。過(guò)電流脫扣器有電磁式，電子式和智能式脫扣器等幾種。斷路器具有長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)及接地故障四段保護(hù)，每種保護(hù)整定值均根據(jù)其殼架等級(jí)在一定范圍內(nèi)調(diào)整。

框架斷路器適用交流50Hz，額定電壓380V、660V，額定電流為200A-6300A的配電網(wǎng)絡(luò)中,主要用來(lái)分配電能和保護(hù)線(xiàn)路及電源設(shè)備免受過(guò)載、欠電壓、短路，單相接地等故障的危害，該斷路器具有多種智能保護(hù)功能，可做到選擇性保護(hù)。在正常的條件下，可作為線(xiàn)路的不頻繁轉(zhuǎn)換之用。1250A以下的斷路器在交流50Hz電壓380V 的網(wǎng)絡(luò)中可用作保護(hù)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載和短路。

框架式斷路器還經(jīng)常應(yīng)用于變壓器400V側(cè)出線(xiàn)總開(kāi)關(guān)、母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)、大容量饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)和大型電動(dòng)機(jī)控制開(kāi)關(guān)。

（2）塑殼式斷路器（MCCB）

器也被稱(chēng)為裝置式斷路器，其接地線(xiàn)端子外觸頭、滅弧室、脫扣器和操作機(jī)構(gòu)等都裝在一個(gè)塑料外殼內(nèi)。輔助觸點(diǎn)，欠電壓脫扣器以及分勵(lì)脫扣器等多采用模塊化，結(jié)構(gòu)非常緊湊，一般不考慮維修，適用于作支路的保護(hù)開(kāi)關(guān)。塑殼斷路器通常含有熱磁跳脫單元，而大型號(hào)的塑殼斷路器會(huì)配備固態(tài)跳脫傳感器。

塑殼式斷路器過(guò)電流脫扣器有電磁式和電子式兩種，一般電磁式塑殼斷路器為非選擇性斷路器，僅有長(zhǎng)延時(shí)及瞬時(shí)兩種保護(hù)方式；電子式塑殼斷路器有長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)和接地故障四種保護(hù)功能。部分電子式塑殼斷路器新推出的產(chǎn)品還帶有區(qū)域選擇性連鎖功能。

塑殼式斷路器一般用于配電饋線(xiàn)控制和保護(hù)，小型配電變壓器的低壓側(cè)出線(xiàn)總開(kāi)關(guān)，動(dòng)力配電終端控制，也可用于各種生產(chǎn)機(jī)械的電源開(kāi)關(guān)。

（3）微型斷路器（MCB）

微型斷路器是建筑電氣終端配電裝置引中使用最廣泛的一種終端保護(hù)電器。用于125A以下的單相、三相的短路、過(guò)載、過(guò)壓等保護(hù)，包括單極1P，二極2P、三極3P、四極4P四種。

微型斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。其主觸點(diǎn)是靠手動(dòng)操作或電動(dòng)合閘的。主觸點(diǎn)閉合后，自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過(guò)電流脫扣器的線(xiàn)圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線(xiàn)圈和電源并聯(lián)。

在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中，微型斷路器主要用于線(xiàn)路的過(guò)載、短路、過(guò)電流、失壓、欠壓、接地、漏電、雙電源自動(dòng)切換及電動(dòng)機(jī)的不頻繁起動(dòng)時(shí)的保護(hù)、操作等用途。

二、斷路器的基本特性參數(shù)

In是過(guò)負(fù)荷脫扣器的額定電流；

Ir是長(zhǎng)延時(shí)過(guò)負(fù)荷脫扣器整定電流；

Isd是短延時(shí)過(guò)負(fù)荷脫扣器的整定電流；

Im是瞬時(shí)（熱磁）脫扣器整定電流。

國(guó)標(biāo)《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 低壓斷路器》GBl4048.2—94(等效采用IEC947—2)對(duì)斷路器的額定電流的概念有如下解釋?zhuān)?/p>

斷路器的額定電流1n，是指脫扣器能長(zhǎng)期通過(guò)的電流，也就是脫扣器額定電流。對(duì)帶可調(diào)式脫扣器的斷路器則為脫扣器可長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流。

斷路器殼架等級(jí)額定電流lnm，用基本幾何尺寸相同和結(jié)構(gòu)相似的框架或塑料外殼中所裝的最大脫扣器額定電流表示。

脫扣器額定電流1n，指脫扣器能長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流。電子脫扣可整定范圍0.4～1×1n，熱磁脫扣可整定范圍為0.7～1×1n.

長(zhǎng)延時(shí)過(guò)載脫扣器動(dòng)作電流整定值Ir，固定式脫扣器其1r=In，可調(diào)式脫扣器其Ir為脫扣器額定電流1n的倍數(shù)，如1r=0.4～1×1n。

短延時(shí)電磁脫扣器動(dòng)作電流整定值Im，為過(guò)載脫扣器動(dòng)作電流整定值Ir的倍數(shù)，倍數(shù)固定或可調(diào)，如Im=2～10×Ir。對(duì)不可調(diào)式可在其中選擇一適當(dāng)?shù)恼ㄖ怠?br/>

瞬時(shí)電磁脫扣器動(dòng)作電流額定值Im′，為脫扣器額定電流In的倍數(shù)，倍數(shù)固定或可調(diào)，如Im′=1.5～11×In。對(duì)不可調(diào)式可在其中選擇一適當(dāng)?shù)恼ㄖ怠?/p>

額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu是斷路器規(guī)定的試驗(yàn)電壓及其它規(guī)定條件下的極限短路分?jǐn)嚯娏髦担梢杂妙A(yù)期短路電流表示。

額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs是指斷路器在規(guī)定的試驗(yàn)電壓及其它規(guī)定條件下的一種比額定極限短路分?jǐn)嚯娏餍〉姆謹(jǐn)嚯娏髦担琁cs是Icu的一個(gè)百分?jǐn)?shù)。

額定短時(shí)耐受電流Icw是指斷路器在規(guī)定的試驗(yàn)條件下短時(shí)間承受的電流值。對(duì)于交流，此電流值是預(yù)期短路電流的周期分量有效值，與額定短時(shí)耐受電流有關(guān)的時(shí)間至少為0.05s。

三、斷路器選用的一般原則

1、一般選用原則

(1)根據(jù)用途選擇斷路器的型式及極數(shù)；

根據(jù)最大工作電流選擇斷路器的額定電流；根據(jù)需要選擇脫扣器的類(lèi)型、附件的種類(lèi)和規(guī)格。具體要求是：

①斷路器的額定工作電壓≥線(xiàn)路額定電壓；

②斷路器的額定短路通斷能力≥線(xiàn)路計(jì)算負(fù)載電流；

③斷路器的額定短路通斷能力≥線(xiàn)路中可能出現(xiàn)的最大短路電流（一般按有效值計(jì)算）；

④線(xiàn)路末端單相對(duì)地短路電流≥1.25倍斷路器瞬時(shí)（或短延時(shí)）脫扣整定電流；

⑤斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線(xiàn)路額定電壓；

⑥斷路器的分勵(lì)脫扣器額定電壓等于控制電源電壓；

⑦電動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的額定工作電壓等于控制電源電壓；

⑧斷路器用于照明電路時(shí)，電磁脫扣器的瞬時(shí)整定電流一般取負(fù)載電流的6倍。

(2)采取斷路器作為單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)時(shí)，瞬時(shí)脫扣器的整定電流為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的1.35倍（DW系列斷路器）或1.7倍（DZ系列斷路器）。

(3)采用斷路器作為多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)時(shí)，瞬時(shí)脫扣器的整定電流為1.3倍最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流再加上其余電動(dòng)機(jī)的工作電流。

(4)采用斷路器作為配電變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)時(shí)，其分?jǐn)嗄芰?yīng)大于變壓器低壓側(cè)的短路電流值，脫扣器的額定電流不應(yīng)小于變壓器的額定電流，短路保護(hù)的整定電流一般為變壓器額定電流的6-10倍；過(guò)載保護(hù)的的整定電流等于變壓器的額定電流。

(5)初步選定斷路器的類(lèi)型和等級(jí)后，還要與上、下級(jí)開(kāi)關(guān)的保護(hù)特性進(jìn)行配合，以免越級(jí)跳閘，擴(kuò)大事故范圍。

2、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器的選用

電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器可分為兩類(lèi)：

一類(lèi)是指斷路器只作保護(hù)而不負(fù)擔(dān)正常操作；另一類(lèi)是指斷路器需兼作保護(hù)和不頻繁操作之用。后一類(lèi)情況需考慮操作條件和電壽命。電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器的選用原則為：

(1) 長(zhǎng)延時(shí)電流整定值等于電動(dòng)機(jī)額定電流。

(2) 瞬時(shí)整定電流：對(duì)保護(hù)籠型電動(dòng)機(jī)的斷路器，瞬時(shí)整定電流等于（8-15）倍電動(dòng)機(jī)額定電流，取決于被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、容量和啟動(dòng)條件；對(duì)于保護(hù)繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的斷路器，瞬時(shí)整定電流等于（3-6）倍電動(dòng)機(jī)額定電流，取決于被保護(hù)繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、容量和啟動(dòng)條件。

(3) 6倍長(zhǎng)延時(shí)電流整定值的可返回時(shí)間大于等于電動(dòng)機(jī)實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間。按啟動(dòng)時(shí)負(fù)載的輕重，可選用可返回時(shí)間為1、3、5、8、15S中的某一檔。

3、導(dǎo)線(xiàn)保護(hù)斷路器的選用

照明、生活用導(dǎo)線(xiàn)保護(hù)斷路器，是指在生活建筑中用來(lái)保護(hù)配電系統(tǒng)的斷路器，選用時(shí)應(yīng)考慮：

(1) 長(zhǎng)延時(shí)整定值小于等于線(xiàn)路計(jì)算負(fù)載電流。(2) 瞬時(shí)動(dòng)作整定值等于（6-20）倍線(xiàn)路計(jì)算負(fù)載電流

四、斷路器的級(jí)聯(lián)保護(hù)性

在配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，斷路器的上下兩級(jí)之間的選擇性配合，必須具有“選擇性、快速性和靈敏性”。

選擇性則與上下兩級(jí)斷路器之間的配合有關(guān)，而快速性和靈敏性分別與保護(hù)電器本身特點(diǎn)和線(xiàn)路運(yùn)行方式有關(guān)。

上下兩級(jí)斷路器配合得當(dāng)，則能有選擇地將故障回路切除，保證配電系統(tǒng)的其它無(wú)故障回路繼續(xù)正常工作。反之，則影響配電系統(tǒng)的可靠性。

級(jí)聯(lián)保護(hù)是斷路器限流特性的具體應(yīng)用，其主要原理是利用上級(jí)斷路器的限流作用，在選擇下級(jí)斷路器時(shí)，可選擇分?jǐn)嗄芰^低的斷路器，以達(dá)到降低成本節(jié)約費(fèi)用的目的。上級(jí)的限流型斷路器QF1能分?jǐn)嗥浒惭b處的最大預(yù)期短路電流，由于配電系統(tǒng)中上下級(jí)的斷路器為串聯(lián)安裝，當(dāng)下級(jí)，斷路器QF2出口處發(fā)生短路時(shí)，該短路電流由于上級(jí)斷路器QF1的限流作用而使其實(shí)際值遠(yuǎn)小于該處的預(yù)期短路電流，也就是說(shuō)，下級(jí)斷路器QF2的分?jǐn)嗄芰υ谏霞?jí)斷路器QF1幫助下大大增強(qiáng)，超過(guò)了其額定分?jǐn)嗄芰?。這種級(jí)聯(lián)保護(hù)也是有一定的條件，譬如鄰近的回路不能有重要負(fù)載(因?yàn)橐坏㏎F1跳閘QF3回路也停電)，同時(shí)QF1的瞬動(dòng)整定值與QF2的瞬動(dòng)整定值也要匹配得當(dāng)?shù)取＜?jí)聯(lián)數(shù)據(jù)只能由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，上下級(jí)斷路器的配合選擇也只能由斷路器制造商提供確定。

五、斷路器的靈敏度

為了保證斷路器的瞬時(shí)或短延時(shí)過(guò)流脫扣器在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，在其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生最輕微的短路故障時(shí)能可靠動(dòng)作。斷路器保護(hù)的靈敏度必須滿(mǎn)足《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 (CB50054-95)規(guī)定其靈敏度應(yīng)不小于1.3，即Sp=lk.min/Iop≥1.3。式中，lop為瞬時(shí)或短延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流，Ik.Min為斷路器保護(hù)的線(xiàn)路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的單相短路電流或兩相短路電流，Sp為斷路器的靈敏度。

在選用斷路器時(shí)，還應(yīng)注意對(duì)其靈敏度的校驗(yàn)，對(duì)于同時(shí)具有短延時(shí)和瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的選擇性斷路器，只需要校驗(yàn)短延時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作靈敏度，不需要校驗(yàn)瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作的靈敏度。

六、斷路器脫扣器的選擇和整定

（1）瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流的整定

斷路器所保護(hù)的對(duì)象中，有某些電器設(shè)備，這些電器設(shè)備在啟動(dòng)過(guò)程中，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生數(shù)倍于其額定電流的高峰值電流，從而使斷路器在短時(shí)間內(nèi)承受較大的尖峰電流。瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作電流lop(o)必須躲過(guò)線(xiàn)路的尖峰電流Ipk，即Iop(o)≥Krel·Ipk。式中，Krel為可靠系數(shù)。在選用斷路器時(shí)，應(yīng)注意使斷路器的瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的整定電流躲過(guò)尖峰電流，以免引起斷路器的誤動(dòng)作。

（2）短延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

短延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流lop(s)，也應(yīng)躲過(guò)線(xiàn)路的尖峰電流Ipk，即Iop(s)≥Krel·Ipk。式中，Krel為可靠系數(shù)。短延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作時(shí)間一般分0.2s、0.4s和0.6s三種，按前后保護(hù)裝置的保護(hù)選擇性來(lái)確定，應(yīng)使前一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間比后一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間級(jí)差。

（3）長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定

長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器主要是用來(lái)保護(hù)過(guò)負(fù)荷，因此其動(dòng)作電流Iop(l)只需要躲過(guò)線(xiàn)路的最大負(fù)荷電流即計(jì)算電流I30，即Iop(l)≥Krel·I30。式中，Krel為可靠系數(shù)。長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)躲過(guò)允許短時(shí)過(guò)負(fù)荷的持續(xù)時(shí)間，以免引起低壓斷路器的誤動(dòng)作。

（4）過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流與被保護(hù)線(xiàn)路的配合要求

為了不致線(xiàn)路因出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷或短路引起絕緣線(xiàn)纜過(guò)熱受損甚至失火，而其斷路器不跳閘事故的發(fā)生，斷路器過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流lop應(yīng)符合公式的要求，lop≤Kol·Ial。式中，Ial為絕緣線(xiàn)纜的允許載流量；Kol為絕緣線(xiàn)纜的允許短時(shí)過(guò)負(fù)荷系數(shù)，對(duì)瞬時(shí)和短延時(shí)過(guò)流脫扣器，一般取4.5;對(duì)長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器，做短路保護(hù)時(shí)取1.1，只做過(guò)負(fù)荷保護(hù)時(shí)取1。如果不滿(mǎn)足以上配合要求，則應(yīng)改選脫扣器動(dòng)作電流，或適當(dāng)加粗導(dǎo)線(xiàn)或電纜線(xiàn)的截面積。

（5）整斷路器的整定值調(diào)整方法，需要舉例說(shuō)明，具體如下：

例如，運(yùn)行電流是400A ，如果使用了MT10斷路器，需要把Ir表盤(pán)上的指針調(diào)到0.4即可。短路短延時(shí)保護(hù)主要是用于下一級(jí)速斷保護(hù)的后備保護(hù)，它的時(shí)間的調(diào)整需要根據(jù)上下級(jí)實(shí)現(xiàn)時(shí)間選擇性保護(hù)時(shí)的基本要求來(lái)實(shí)現(xiàn)。

短路短延時(shí)的電流的整定需要按照被保護(hù)范圍內(nèi)末端最小短路電流來(lái)整定。是以Ir為基準(zhǔn)的倍數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)的。電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)，通常它的電流的整定值要比短路短延時(shí)設(shè)定的電流動(dòng)作值要大。不能被保護(hù)的死區(qū)需要由短路短延時(shí)保護(hù)做后備保護(hù)。

整定值是經(jīng)過(guò)整定計(jì)算和試驗(yàn)，所得出保護(hù)裝置（斷路器器）完成預(yù)定保護(hù)功能所需的動(dòng)作參數(shù)（動(dòng)作值、動(dòng)作時(shí)間等）規(guī)定值。如果上一級(jí)小于下一級(jí)，那么上一級(jí)已經(jīng)動(dòng)作而下一級(jí)仍未動(dòng)作，就沒(méi)有保護(hù)作用了。

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