什么是断路器09141

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1、断路器是指切断电流的设备，就相当于水龙头，它控制的水流，而断路器控制的是电 流。断路器，主要用于对电路出现短路电流的保护，当电路中出现短路时，立即断开电路， 保护负载的安全。断路器的额定分断能力分为额定极限短路分断能力和额定运行短路分断 能力两种。国标国标低压开关设备和控制设备低压断路器低压开关设备和控制设备低压断路器(GB14048.2(GB14048.294)94)对断路器额定极限短对断路器额定极限短 路分断能力和额定运行短路分断能力作了如下的解释：路分断能力和额定运行短路分断能力作了如下的解释： (1)断路器的额定极限短路分断能力(Icn)：按规定的实验程序所规定的条件，不包括 断路器继

2、续承载其额定电流能力的分断能力；(2)断路器的额定运行短路分断能力(Icn)：按规定的实验程序所规定的条件，包括断 路器继续承载其额定电流能力的分断能力； (3)额定极限短路分断能力(Icn)的试验程序为 OtCO。 其具体试验是：把线路的 电流调整到预期的短路电流值(例如 380V ，50kA)，而试验按钮未合，被试断路器处于合 闸位置，按下试验按钮，断路器通过 50kA 短路电流，断路器立即开断(open 简称 O)，断路 器应完好，且能再合闸。t 为间歇时间，一般为 3min，此时线路仍处于热备状态，断路器 再进行一次接通(close 简称 C)和紧接着的开断(O)，(接通试验是考核断路

3、器在峰值电流下 的电动和热稳定性)。此程序即为 CO。断路器能完全分断，则其极限短路分断能力合格。(4)断路器的额定运行短路分断能力(Icn)的试验程序为 OtCOtCO。它比 Icn 的试验程序多了一次 CO，经过试验，断路器能完全分断、熄灭电弧，就认定它的额定运行 短路分断能力合格。 因此，可以看出，额定极限短路分断能力 Icn 指的是低压断路器在分 断了断路器出线端最大三相短路电流后还可再正常运行并再分断这一短路电流一次，至于 以后是否能正常接通及分断，断路器不予以保证；而额定运行短路分断能力 Ics 指的是断 路器在其出线端最大三相短路电流发生时可多次正常分断。IEC9472低压开关设

4、备和控制设备低压断路器标准规定：A 类断路器(指仅有过 载长延时、短路瞬动的断路器)的 Ics 可以是 Ics 的 25、50、75和 100。B 类断路 器(有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护的断路器)的 Ics 可以是 Ics 的 50、75和 100。因此可以看出，额定运行短路分断能力是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。 一般来说，具有过载长延时、短路短延 时和短路瞬动三段保护功能的断路器，能实现选择性保护，大多数主干线(包括变压器的出 线端)都采用它作主保护开关。不具备短路短延时功能的断路器(仅有过载长延时和短路瞬 动二段保护)，不

5、能作选择性保护，它们只能使用于支路。 IEC92船舶电气指出：具有三段保护的断路器，偏重于它的运行短路分断能力值， 而使用于分支线路的断路器，应确保它有足够的极限短路分断能力值。 无论是哪种断路器， 虽然都具备 Icu 和 Ics 这两个重要的技术指标。但是，作为支线上使用的断路器，可以仅 满足额定极限短路分断能力即可。现在出现的较普遍的偏颇是宁取大，不取正合适，认为 取大保险。但取得过大，会造成不必要的浪费(同类型断路器，其 H 型高分断型，比 S 型 普通型的价格要贵 1.3 倍1.8 倍)。因此支线上的断路器没有必要一味追求它的运行短 路分断能力指标。而对于干线上使用的断路器，不仅要满足

6、额定极限短路分断能力的要求， 同时也应该满足额定运行短路分断能力的要求，如果仅以额定极限短路分断能力 Icu 来衡 量其分断能力合格与否，将会给用户带来不安全的隐患。 断路器的断路器的术语术语定义定义1、断路器的额定电流参数 国标低压开关设备和控制设备 低压断路器GBl4048.294(等效采用 IEC9472) 对断路器的额定电流使用两个概念，断路器的额定电流 1n 和断路器壳架等级额定电流 1nm，并给出如下定义： 断路器的额定电流 1n，是指脱扣器能长期通过的电流，也就是脱扣器额定电流。 对带可调式脱扣器的断路器则为脱扣器可长期通过的最大电流。 断路器壳架等级额定电流 lnm，用基本几何

7、尺寸相同和结构相似的框架或塑料外 壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。 国标 GBl4048.294 中对断路器额定电流的定义与我们通常所说的概念有些不同。当 我们提及“断路器额定电流”这一概念时，通常是指“断路器壳架等级额定电流”而不是 “脱扣器额定电流”。例如当我们选择一只 DZ20Y100330080A 型断路器时，通常我 们简单地说其额定电流为 100A，脱扣器的额定电流为 80A。多数低压断路器供应商所提供 的产品资料中，也一般不提“断路器壳架等级额定电流”这一复杂的说法，而只给出“断 路器额定电流”这一参数，其实就是“断路器额定电流”作为“断路器壳架等级额定电流” 的一种简称，似乎较

8、为合适。也许标准中对额定电流的定义与平时使用的不一致是导致混 乱的原因之一。 “断路器壳架等级额定电流”是标明断路器的框架通流能力的参数，主要由主触头的 通流能力决定，它也决定了所能安装的脱扣器的最大额定电流值。在选择断路器时，此参 数是不可缺少的。 2、过电流脱扣器的电流参数 断路器的脱扣器型式有过电流脱扣器、欠电压脱扣器、分励脱扣器等。过电流脱扣器 还可分为过载脱扣器和短路(电磁)脱扣器，并有长延时、短延时、瞬时之分。过电流脱扣 器最为常用。 过电流脱扣器其动作电流整定值可以是固定的或是可调的，调节时通常利用旋钮或是 调节杠杆。电磁式过流脱扣器既可以是固定的，也可以是可调的，而电子式过流脱

9、扣器通 常总是可调的。 过电流脱扣器按安装方式又可分为固定安装式或模块化安装式。固定安装式脱扣器和 断路器壳体加工为一体，一旦出厂，其脱扣器额定电流不可调节，如 DZ20 型；而模块化安 装式脱扣作为断路器的一个安装模块，可随时调换，灵活性很强，如 MerlinGerin 公司的 NS 型。 标明过电流脱扣器的电流有以下几个参数： 脱扣器额定电流 1n，指脱扣器能长期通过的最大电流。 长延时过载脱扣器动作电流整定值 Ir，固定式脱扣器其 1r=In，可调式脱扣器其 Ir 为脱扣器额定电流 1n 的倍数，如 1r=0.411n。 短延时电磁脱扣器动作电流整定值 Im，为过载脱扣器动作电流整定值

10、Ir 的倍数， 倍数固定或可调，如 Im=210Ir。对不可调式可在其中选择一适当的整定值。 瞬时电磁脱扣器动作电流额定值 Im，为脱扣器额定电流 In 的倍数，倍数固定 或可调，如 Im=1.511In。对不可调式可在其中选择一适当的整定值。 3、断路器的短路特性电流参数 3.1 额定短路分断能力 Icn 断路器的额定短路分断能力 Icn 应采用 Icu、Ics 表示，在具体产品标准中确定。 3.2 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 otco 动作之后，不考

11、 虑断路器继续承载它的额定电流。 o表示分断操作； co表示接通操作后紧接着分断操作； t表示两个相继操作之间的时间间隔，一般不小于 3min。 3.3 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 otcotco 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 的小型断路器，国标家用及类似场所用断路器 GBl0963(等效采用 IECB98)规定应进行额定极限短路分断能力 Icu 和额定运行短路分断

12、能 力 Ics 试验。当 Icu6000A 时，Icu=Ics，故只需作 Ics 试验。所以标明短路分断能力为 4500A、6000A 的小型断路器，其 Icu=Ics=Icn，故一般只提及其额定短路分断能力 Icn 值。3.4 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。 4、标定断路器的电流参数 断路器的短路电流参数 Icu、Ics、Icw 在选定断路器时需考虑，断路器型号和壳架等 级额定电流 Inm 选定后就已确定，故不需另外标明；而

13、断路器的额定电流参数和所选脱扣 器的电流参数需根据实际情况标明清楚。如何选用断路器如何选用断路器1按线路预期短路电流的计算来选择断路器的分断能力精确的线路预期短路电流的 计算是一项极其繁琐的工作。因此便有一些误差不很大而工程上可以被接受的简捷计算方 法： （1）对于 10/0.4KV 电压等级的变压器，可以考虑高压侧的短路容量为无穷大（10KV 侧的短路容量一般为 200400MVA 甚至更大，因此按无穷大来考虑，其误差不足 10%）。 （2）GB50054-95低压配电设计规范的 2.1.2 条规定：“当短路点附近所接电动 机的额定电流之和超过短路电流的 1%时，应计入电动机反馈电流的影响”

14、，若短路电流为 30KA，取其 1%，应是 300A，电动机的总功率约在 150KW，且是同时启动使用时此时计入的 反馈电流应是 6.5In。 （3）变压器的阻抗电压 UK 表示变压器副边短接（路），当副边达到其额定电流时， 原边电压为其额定电压的百分值。因此当原边电压为额定电压时，副边电流就是它的预期 短路电流。 （4）变压器的副边额定电流 Ite=Ste/1.732U 式中 Ste 为变压器的容量（KVA），Ue 为副边额定电压（空载电压），在 10/0.4KV 时 Ue=0.4KV 因此简单计算变压器的副边额定 电流应是变压器容量 x1.441.50。 （5）按（3）对 Uk 的定义，副

15、边的短路电流（三相短路）为 I（3）对 Uk 的定义，副 边的短路电流（三相短路）为 I（3）=Ite/Uk，此值为交流有效值。 （6）在相同的变压器容量下，若是两相之间短路，则 I（2）=1.732I（3） /2=0.866I（3） （7）以上计算均是变压器出线端短路时的电流值，这是最严重的短路事故。如果短 路点离变压器有一定的距离，则需考虑线路阻抗，因此短路电流将减小。例如 SL7 系列变 压器（配导线为三芯铝线电缆），容量为 200KVA，变压器出线端短路时，三相短路电流 I（3）为 7210A。短路点离变压器的距离为 100m 时，短路电流 I（3）降为 4740A；当变压 器容量为

16、100KVA 时其出线端的短路电流为 3616A。离变压器的距离为 100m 处短路时，短 路电流为 2440A。远离 100m 时短路电流分别为 0m 的 65.74%和 67.47%。所以，用户在设计 时，应计算安装处（线路）的额定电流和该处可能出现的最大短路电流。并按以下原则选 择断路器：断路器的额定电流 In线路的额定电流 IL 断路器的额定短路分断能力线路 的预期短路电流因此，在选择断路器上，不必把余量放得过大，以免造成浪费。 断路器的制造厂所确定的 Ics 值，凡符合上述标准规定的 Icu 百分值都是有效的、合 格的产品。万能式（框架式）断路器，绝大部分（不是所有规格）都具有过载长延时、短 路短延时和短路瞬动的三段保护功能，能实现选择性保护，因此大多数主干线（包括变压 器的出线端）都采用它作主（保护）开关，而塑壳式断路器一般不具备短路短延时功能 （仅有过载长延时和短路瞬动二段保护），不能作选择性保护，它们只能使用于支路。由 于