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1、小型（漏电）断路器原理及其应用1 小型断路器的基本知识1.1 小型断路器的定义、分类及其执行的标准1.1.1 定义：小型断路器是一种用于低压电网 交流（50HZ或60HZ）额定电压不超过 440V,额定电流不超过125A 的配电电器，按其用途，低压断路器被定义为能够接通、承载及分断正常电路条件的电流，也能在非正 常条件下（如过载，短路、过电压以及发生单相接地故障时）接通、承载一定时间和分断电流的开关电 器。过去又称之为自动开关、空气开关和空气断路（空开空断等）。 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。1.1.2 小型断路器的分类a 、按小型断路器的极数来分为单极，两极、三极、四极，漏电保护断路器按极数分：1
2、P+N、 2P、 3P、3P+N、 4P； 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。b、按产品的使用功能来分：家用和类似用途、剩余电流保护；c、 按脱扣器型式分：B型脱扣器、C型脱扣器、D型脱扣器；d、按产品的保护功能来分：过载保护、短路保护、漏电保护、过压保护（定做）；1.1.3 标准 不同类型的断路器其性能应符合如下标准，以本公司生产的小型断路器为例；DZ47-32、63、DZ30-32 符合 GB10963-2005 标准；DZ47LE-32、 63；DZ30LE-32 符合 GB16917.1-2003 标准；DZ47-100 符合 GB14048.2-2005 标准DZ47LE-100 符合 GB14
3、048.2-2005 标准；1.2 小型（漏电）断路器的主要技术性能指标1.2.1 短路电流的通断能力（短路接通和分断能力）短路接通能力：是指断路器在线路发生短路时瞬间的接触，断路器能承受而不引起机械（电动力）、电气（电气引起的热） ，可能造成的机械破损和绝缘热老化的电流值，它是以短路电流的峰值来表示。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。短路的分断能力：是指断路器能够分断的线路预期最大短路电流的大小（以周期分量的有效值来表示）。1.2.2 极限短路分断能力与运行短路分断能力短路分断能力分极限短路分断能力与运行短路分断能力两种：极限短路分断能力I CU-按规定的试验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定
4、电流能力的分断能力，用通俗的语言说就是这台断路器在使用时，线路发生短路故障时能分断预期的最大短路电流而 不致于对线路造成损坏，换句话说就是对线路进行了保护，这台断路器就功成名就了，光荣退休了。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。运行短路分断能力I CS按规定的试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，用通俗的语言说就是这台断路器在使用时，线路发生短路故障时能分断不超过一定比例的预期的 最大短路电流而不致于对线路造成损坏，换句话说就是这台断路器对线路进行了保护，但是仍要求它继 续有能力执行原来的使命：继续承载其额定电流能力的分断能力。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.2.3 额定剩余动作电流I
5、 n在规定剩余条件下，使剩余（漏电）电流保护器动作的剩余（漏电）电流值，用有效值表示，I n适用于剩余电流动作保护器（断路器）具有 0.006、 0.01、 0.03、 0.1 、 0.3 等规格。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。1.2.4 额定剩余不动作电流（I n0）在规定剩余条件下，使剩余（漏电）电流保护器不动作的剩余（漏电）电流值，用有效值表示，I n 的值通常是I n的一半，即I n0=1/2I n。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。1.2.5 单相负载时不动作过电流的极限值 单相负载时不动作过电流的极限值是指：在没有剩余电流的情况下，能够流过剩余电流保护装置（不论 极数多少）而不导致其动作的最大单相过电
6、流，仅适用于剩余电流动作断路器。 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。1.2.6 剩余短路接通和分断能力 剩余短路接通和分断能力是指；在规定的使用条件和性能条件下，能够接通，在分断时间内，能承 受和分断的预期剩余（漏电）电流值，而不导致剩余电流保护装置失去保护性能。仅适用于剩余电流动 作断路器。 鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。上面的意思是：当漏电动作断路器在规定的使用条件和性能条件下，当所保护的线路中出现预期的短路 电流，漏电保护部分应不动作而由过载、短路保护部分去进行保护，与此同时（无过载、短路保护功能 时）如有达漏电动作值的漏电流产生，漏电保护应动作。此时接通的电流为其通断能力值。 籟丛妈羥为贍 偾蛏练淨。保护
7、特性1.2.7 小型断路器的保护特性包括：过载长延时、短路瞬动保护，如是小型漏电断路器还有漏电保护 功能，根据客户的要求还增加过压保护功能等。 預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。过载长延时的实现较多的采用双金属元件，利用双金属随温度变化而弯曲的性能，恰当地选用双金属元 件，经调试就能生产出符合标准要求的产品。 渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。短路瞬动保护性能：小型断路器一般采用电磁铁结构，由铁芯、电流线圈、线圈骨架，弹簧等组成，由 于电流线圈套在铁芯上，当有电流通过时出现电磁感应就产生吸力，由于电流线圈匝数少、微弱的电流 产生的吸力，不足以克服弹簧的反作用力，所以正常工作状态断路器不会动作，只有电流达整定电流时 才
8、会动作。 铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。根据整定电流大小的不同，选取合适的弹簧（一般选用压缩弹簧）反作用力，在同一壳架的产品中就派 生出B型 脱扣器，C型 脱扣器，D型 脱扣器，短路保护特性也不一样，直接影响产品的选型，具体参 数将在后面陈述。 擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。对地泄漏电流保护：即漏电保护； 过压保护：电网电压超过规定值的上限时，将会造成设备损坏及加速线路绝缘损坏以致人身及火灾事故 的发生， 因此对一些电压不稳定的地区或场所应采取过压保护措施。 过电压的整定值一般取 280（ 1 5%） V，特殊情况由用户提出， 过压保护功能由用户提出定做，常规产品不具备此项功能。 贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。1.2
9、.8 产品的温升温升时指断路器在通以额定工作电流（约定发热电流）一定时间后，各零部件（如作外部连接的接 线端子，可触及但不是手握的部件等）和线圈（如果有的话）的温度与周围空气温度之差。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。产品的温升直接影响产品的长延时性能，引起产品的早跳或不跳。在实际销售的产品中，温升高是一个 普遍的现象，因此在安装使用时尽量要求客户按说明书选用相应线径的导线，而且尽可能与铜线为主， 因为说明书给出的线径与作温升试验的导线一致， 减少实际使用与试验室试验的差异性。 蜡變黲癟報伥铉锚 鈰赘。1.2.9 寿命 小型断路器的寿命是以完成闭合、断开操作的次数来表示的。试验时规定了操作的频率，既每小时
10、的闭合 - 断开（机械寿命）和接通分断（电气寿命）的次数。 買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 寿命分机械寿命和电气寿命两种，机械寿命又称无载寿命。电气寿命又称有载寿命。有载寿命规定了施 加的工作电压、工作电流和线路的功率因数（功率因数通常取COSZ =0.8 ）它与线路的正常情况贴合。寿命在标准中有具体的规定，产品说明书中也有说明。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。1.2.10 额定电压一般额定电压是指相间电压，即线电压，我国绝大多数的负载电压为三相交流50Hz、380V、单相负载额电压为 220V。 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。小型断路器按最新标准规定三相额定电压为400V、单相电压为 230V,完全可以满足负载对配电
11、电器的要求。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。1.2.11 安装类别又称过电压类别。根据限定（或控制）电路中（或具有不同标称电压的电气系统中）产生的预期瞬态过电压和为限制过电压而采用的有关方法为基础而确定的分类。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。安装类别分为四个等级：安装类别1（信号水平级）安装类别n（负载水平级）安装类别川（配电水平级）安装类别（电源水平级）从以上分类可知小型断路器属于安装类别川，配电水平级1.2.12 污染等级污染等级是根据导电的或吸湿的尘埃，游离气体或盐类和相对湿度的大小以及由于吸湿或凝露导致表面介电强度和（或）电阻率下降事件发生频度而对环境条件作出的分级，污染等级可分为四级。小型断路器根据其使
12、用环境以及执行的标准不同属于n类污染等级的产品包括：構氽頑黉碩饨荠龈话骛。DZ47 （LE） -32、63; DZ30 （ LE） -32、属于 跌污染等级属于川类污染等级的产品是： DZ47 （LE） -100 ;因为DZ47（ LE） -100执行GB/T14048.2标准，与塑壳式断路器执行同一标准，漏电部分参照 GB16917.1标准，因其额定电流在 63A100之间，一般适合工业设备配电，家用一般不需要这么大的额定电流，工 业环境相对于家用场所环境要恶劣得多，因此规为川类。其余的产品由于额定电流小，一般适用于家用及类似场所，规为 n类，执行GB10963标准及GBI6971.1标准。
13、輒峄陽檉簖疖網儂號泶。1.2.13 防护等级是指外壳能防止直径超过规定值的固体异物进入壳内，能防止长度或厚度（或直径）不超过规定值的工具，金属丝试验探针等触及壳内带电或运动部分，小型断路器的防护等级为IP20 , IP20能防止直径大于12.5mm的固体异物进入壳内和防止手指或长度大于80mmt勺类似物体及壳内带电部分或运动部件。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。1.3 小型断路器的保护特性与其所执行的标准1.3.1 DZ47 （ LE） -100的保护特性及其所执行的标准DZ47（ LE） -100按GB14048.2低压断路器标准执行、检验。配电型断路器的反时限特性如下表：识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。DZ4
14、7（ LE） -100断路器的反时限断开标准周围空气温度整定电流倍 数试验时间起始状态30 2C1.05I n 2h冷态1.30I nv 2 h热态3In可返回时间5S冷态任何合适温度8In 0.2S冷态12I nv 0.2S冷态由于DZ47 (LE) -100与塑壳式断路器又有差别，根据使用的需要可拼成1至4极的断路器，在作等效特性试验时，1极不变，2极乘以1.1的系数，3极、4极乘以1.2的系数。凍鈹鋨劳臘错痫婦胫籴。1.3.2 DZ47LE-32、63; DZ30( LE)-32 的过载脱扣特性以上几种产品的过载脱性能按GB10963的标准执行，具体特性要求如下表脱扣器型 式断路器的脱扣
15、器的额定电流In (A)通过电流规定时间(脱扣或不 脱扣极限时间)预期结果B C、Dw 631 . 13I n 1h不脱扣 63 2hB C、Dw 631 . 45Inv 1h脱扣 63v 2hB C、Dw 322. 55In1Sv Tv 60S脱扣 321Sv Tv 120SB所有值3ln 0.1s不脱扣C5lnD10I nB所有值5lnv 0.1s脱扣C10I nD20I n表中的B、C D型是瞬时脱扣器的型式：B型脱扣器的脱扣电流为 3In5ln表示的意思是：当瞬时电流为3倍的额定电流，使用此类脱扣器的产品在0.1s时间内应不动作，而在5ln时，在v 0.1s内必须百分之百动作，有可能整定的瞬时动作电流3In5ln之间，但前提是保证3ln时必须百分之百不误动作，此整定在3In5In之间的电流，如用 5ln的测试电流当然会百分之百动作。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。C型脱扣器的脱扣电流为 5ln 10
