断路器选择原则

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1、 断路器选择的原则断路器选择的原则摘要：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配电保护型、电动机保护电动机保护型型和家用及类似家用保护型家用保护型的断路器。这三类断路器的保护性质性质和保护特性特性是不相同的。 关键词：断路器 选用原则 使用要点 一、不同的一、不同的负载负载应选用不同类型的断路器应选用不同类型的断路器最常见的负载有配电线路配电线路、电动机和家用与类似家用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家用及类似家用保护型

2、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。（一）、对配电配电型断路器而言，它有，它有 A 类和类和 B 类之分类之分：A 类类为为非非选选择型择型，B 类类为为选择选择型型。所谓。所谓选择型选择型是指是指断路器具有过载长延断路器具有过载长延时、短路时、短路短延时短延时和短路和短路瞬时瞬时的三段保护特性的三段保护特性。万能式（又称框架式） 断路器中的 DW15 系列、DW17（ME）系列、AH 系列和DW40、DW45 系列中大部分大部分是 B 型，而 DZ5、DZ15、 DZ20、TO、TG、CM1、TM30 及 HSM1 等系列和万能式DW15、DW17 的某些规格因仅有过载长长

3、延时 、短路瞬时的二段保护，它们是属于非选择型的非选择型的 A 类断路器类断路器。选择性保护，如图 1 所示。图 1当 F 点短路时，只有靠近 F 点的 QF2 断路器动作，而上方位的QF1 断路器不动作，这就是选择性保护（由于 QF1 不动作，就使未发生故障的 QF3、QF4 支路保持供电）。如果 QF2 和 QF1 都是 A 类断路器，则 F 点发生短路，短路电流值达一定值时，QF1、QF2 同时动作 ，QF1 断路器回路及其下的支路全部停电，就不是选择性保护了。能够实现选择性保护的原因是，QF1 为 B 类断路器，它具有短路短延时性能，当 F 点短路时， 短路电流流过 QF2 支路，也流

4、过 QF1回路，QF2 的瞬时动作脱扣器动作（通常它的全分断时间全分断时间不大于不大于0.02s 即0.02s），因 QF1 的短延时延时，QF1 在 0.02s 内不会动作（它的短延时短延时0.1s 或或 0.2、0.3 、0.4s）。在 QF2 动作切断故障线路时，整个系统就恢复了正常。可见，如果要达到可见，如果要达到选择性保护选择性保护的要求，的要求，上一级上一级的断路器应选用具有的断路器应选用具有三段三段保护的保护的 B 型型断路器。断路器。（二）、对于直接保护直接保护电动机的电动机保护型电动机保护型断路器，它只要有过过载长延时载长延时和短路瞬时短路瞬时的二段二段保护性能就够了，也就是

5、说它可选择 A 类断路器（包括塑壳式和万能式），DZ5、DZ15、TO、TG、GM1 、TM30、HSM1 及DW15 等系列除有配电保护的性能外，它们的 630A 及以下规格均有保护电动机的功能。（三）、家用和类似场所的保护（过去又称它为导线保护或照明保护），也是一种小型的 A 类类断路器，其典型产品有C45N、PX200C、HSM8 等等。配电（线路）、电动机和家用等的过电流保护断路器，因保护对象（如变压器、电线电缆、电动机和家用电器等）的承受过载电流的能力（包括电动机的起动电流和起动时间等）有差异， 因此，选用的断路器的保护保护特性特性也是不同的。（1）表）表 1 为为配电保护配电保护型

6、断路器的型断路器的反时限断开特性反时限断开特性表 1约定时间/h?通过电流名称整定电流倍数In63AIn63A约定不脱不脱扣扣电流1.05In12约定脱扣脱扣电流1.30In12可返回时间/s返回特性电流3.0In 5812注：可返回特性可返回特性：考虑到配电线路内有电动机群，由于电动机仅是其负载的一部分，且一群电动机不会同时起动，故确定为 3In（In为断路器的额定电流， In?IL，?IL 为线路线路额定电流），对断路器进行试验，当试验电流为 3In 时保持 5s（In40 A 时），8s（40AIn250A 时），12s（In250A 时），然后将电流电流返回返回至至 In ，断路器应不

7、动作，这就是返回特性返回特性。（2）表）表 2 为为电动机保护型电动机保护型断路器的反时限断开特性断路器的反时限断开特性表 2通过电流名称整定电流倍数约定时间约定不脱扣电1.0In2h流1.2In2h1.5In*约定脱扣电流7.2In*注：*按电动机负载性质可以选 2、4、8、12min 之内动作，一般的选 24min。* 7.2In 也是一种可返回特性，它必须躲过电动机的起动电流（57 倍 In），Tp 为延时时间，按电动机的负载性质可选动作时间 Tp 为 2sTp 10s、4sTp10s、6sTp20s 和 9sTp30s，一般选用2sTp10s 或 4sTp10s。（3）配电保护型配电保

8、护型的的瞬动瞬动整定电流为整定电流为 10In（误差为（误差为20%）,In为为 400A 及以上规格，及以上规格， 可以在可以在 5In 和和 10In 中任选一种（由用户中任选一种（由用户提出，制造厂整定）；提出，制造厂整定）；电动机保护型电动机保护型的的瞬动瞬动整定整定电流为电流为 12In,一般一般设计时设计时 In 可以等于电动机的额定电流。可以等于电动机的额定电流。（4）表）表 3 为家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性为家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性表 3脱扣器型断路器的脱扣器额定电流 In通过电流规定时间（脱扣或不脱扣预期结果式极限时间）631hB、C、D631.13In

9、2h不脱扣631hB、C、D631.45In2h脱扣321s60sB、C、D322.55In1s120s脱扣B3InC5InD所有值10In0.1s不脱扣B5InC10InD所有值50In0.1s脱扣注：B、C、D 型是瞬时脱扣器的型式：B 型脱扣电流35In，C型脱扣电 流510In，D 型脱扣电流1050In。用户可根据保护对象的需要，任选它 们中的一种。（5）B 类断路器的短路类断路器的短路短延时特性短延时特性DW15 型断路器：310In （Inm 为 1600A 时，Inm 为壳架等级电流），36In（Inm 为 2500A、4000A 时），短延时时间为0.2 或 0.5s。ME

10、型 断路器：312In，短延时时间 00.3s 可调。DW45 型断路器：0.415In ，短延时时间 0.1、0.2、0.3和 0.4s 可调。在进行工程设计时，应根据不同的负载对象来选择不同保护特性（如上所述）的断路器，以免 因选用不当造成严重后果。在实践中在实践中最容易混淆的是电动机负载保护误选为配电保护型或家用保护型最容易混淆的是电动机负载保护误选为配电保护型或家用保护型。小型断路器（MCB）也有电动机保护型，如天津梅兰日兰的C45AD 等，它们的保护 特性应符合表 2。二、选择不同类型短路分断能力的断路器来适应不同的线路二、选择不同类型短路分断能力的断路器来适应不同的线路预期预期短短

11、路电流（路电流（ 当当 I 在相同的情况时）的需要在相同的情况时）的需要断路器的选用原则是：断路器的断路器的选用原则是：断路器的短路分断能力短路分断能力线路的线路的预期短路电预期短路电流。流。假设某电源（SL7 10/0.4kV 变压器）的容量为 1600kVA，二次电流为 2312A，其出线端 5m 处的 短路电流为 42.96kA。某一支路的额定电流为 125A，由于此支路离变压器很近，如在 10m 处 ，则此支路的断路器需要考虑采用 HSM1_125H 型塑壳式断路器（它的极限短路分断能力为 400 V、50kA）。但是离变压器 50m处，由于汇流排等的电阻和电抗值影响，50m 处的短路

12、电流已经 降到 34.5kA，而 100m 处，降为 28.8kA。对此就可选择HSM1_125M 型塑壳式断路器（它的极 限短路分断能力为400V、35kA）。现在国内许多断路器生产厂家，对同一壳架等级电流的短路分断能力分为 E、S、M、H、L（杭 州之江开关厂的 HSM1 系列）或C、L、M、H（常熟开关厂的 CM1 系列）或 S、H、R、U（天津低压电器公司的 TM30 系列）等级别。其中，E 为型，S 为标准型，M 为中短路分断型，H 为高分断型，L 为限流型，C 为经济型，L 为低分断型；M 为高分断型，H 为超高分断型；S 为标准型，H 为高分断型，R 为限流型，U 为超高分断型。

13、以 HSM1_125 型塑壳断路器为例，E 型的极限短路分断能力为400V、15kA，S 型为 400V、25kA ，M 型为 400V、35kA，H型为 400V、50kA。它们的价格也相差很大，如以 E 型为 1，则 S型为 1. 2，M 型为 1.4，H 型为 2，即购买一台 H 型的断路器的钱，可以购买二台 E 型。用户在设计选 用时，不必人为地加上所谓保险系数，以免造成浪费。三、关于断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力和短时耐三、关于断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力和短时耐受电流受电流极限短路极限短路分断能力分断能力（Icu）：是指在一定的试验参数（电压、短路电流、功

14、率因数） 条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的能够接通、分断的短路电流，短路电流，经此通断后经此通断后，不再继续承载不再继续承载其额定电流的分断能力其额定电流的分断能力。它的试验程序为 0t（线上）C0 （“0”为分断为分断，t 为间歇时间，一般为 3min，“C0”表示接通后立即分断表示接通后立即分断）。试检后要验证脱扣特性和工频耐压。运行短路运行短路分断能力分断能力（Ics）：是指在一定的试验参数（电压、短路电流和功率因数）条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的能够接通、分断的短路电流，短路电流，经此通断后，还要继续承载还要继续承载其额定电流的分断能力其额定电流的分断能力，它的试

15、验程序为 0t（线上）C0t （线上）C0。短时短时耐受电流（耐受电流（Icw）：是指在一定的电压、短路电流、功率因数下，忍受 0.05、0.1、0.25、0.5 或 1s 而断路器不允许脱扣的能力，Icw 是在短延时脱扣时 ，对断路器的电动稳定性和热稳定性的考核指标，它是针对 B 类断路器的，通常 Icw 的最小值是：当In2500A 时，它为 12In 或 5kA，而 In2500A 时，它为30kA（ DW45_2000 的 Icw 为 400V、50kA，DW45_3200的 Icw 为 400V、65kA）。运行短路分断能力的试验条件极为苛刻（一次分断、二次通断），由于试后它还要继续

16、承载额 定电流（其次数为寿命数的 5%），因此它不单要验证脱扣特性、工频耐压，还要验证温升。 IEC947_2（以及 1997 新版 IEC60947_2）和我国国家标准GB140482 规定，Ics 可以是极限短路分断能力 Icu 数值的数值的25%、50%、75%和 100%（B 类断路器为 50%、75%和 100%，B 类类无 25%是鉴于它多数是用于主干线保护主干线保护之故）。上文提到的选择断路器的一个重要原则是：选择断路器的一个重要原则是：断路器的断路器的极限短路极限短路分断分断能力能力线路的线路的预期预期短路电流，这个断路器的短路分断能力通常是指短路电流，这个断路器的短路分断能力通常是指它的它的极限短路分断能力。极限短路分断能力。无论 A 类或 B