断路器类型

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1、简介： 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、电动机保护型和家用及类似 家用保护型的断路器。这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的。关键词：断路器 选用原则 使用要点一、不同的负载应选用不同类型的断路器&内容： 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、电动机保护型和家用及类似 家用保护型的断路器。这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的。关键词：断路器 选用原则 使用要点 一、不同的负载应选用不同类型的断路器最常见的负载有配电线路、电动机和家用与类

2、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、电动机保护型和家用及类似家用保 护型的断路器。这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的。对配电型断路器而言，它有A类和B类之分：A类为非选择型，B类为 选择型。所谓选择型是指断路器具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时的 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系列中大部分是B型，而DZ5、DZ15、 DZ20、TO、TG、CM1、TM30 及 HSM1 等系歹U和万能式 DW15、DW17 的某些规格因仅有过载长延时 、短路瞬时的二段保护，它们是属于非选择型

3、 的 A 类断路器。选择性保护。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，也流过QF1回路，QF2 的瞬时动作脱扣器动作（通常它的全分断时间不大于0.02s），因QF1的短 延时，Q

4、F1在0.02s内不会动作（它的短延时0.1s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，如果要达到选择性保护的要求，上一级的断路器应选用具有三段保 护的 B 型断路器。对于直接保护电动机的电动机保护型断路器，它只要有过载长延时和短路 瞬时的二段保护性能就够了，也就是说它可选择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。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

5、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特性也是不 同的。（1）表 1 为配电保护型断路器的反时限断开特性 表11通过电流名称整定电流 倍数约定时间/h?InW63AIn63A1约定不脱扣电流1.05ln三121约定脱扣电流1.30lnVIV21返回特性电流3.0ln可返回时间/s5812注：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

6、时起动，故确定为3In （In为断路器的额定电 流，In?IL，?IL为线路额定电流），对断路器进行试验，当试验电流 为 3In 时保持 5s （In250A时），然后将电流返回至In，断路器应不动作，这就是返回特性。（2）表 2 为电动机保护型断路器的反时限断开特性表21通过电流名称整定电流倍数约定时间1约定不脱扣电流l.Oln2h11约定脱扣电流11.2lnV2h1.5ln*7.2ln*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（5 7倍In）, Tp为延时时间，按电动机的负载性质可选动作时间

7、Tp为2sv Tp 10s、4sVTpS10s、6sTp20s 和 9sTp30s, 一般选用 2sV Tp10s 或 4sTp632h1B、C、D631.45ln632h1B、C、D32Is120s1B所有值3ln0.1s不脱扣1C5ln1D10ln1B所有值5ln35In, 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 类断路器的短路短延时特性DW15型断路器：310In （Inm?为1600A时，I?一m?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型 断路器：

8、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预期短路电流 （ 当 I 在相同的情况时）的需要断路器的选用原则是：断路器的短路分断能力n线路的预期短路电流。假设某电源（SL7

9、 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

10、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 为经济型， 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。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

11、 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受电流 极限短路分断能力（Icu），是指在一定的试验参数（电压、短路电流、 功率因数） 条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此 通断后，不再继续承载其额 定电流的分断能力。它的试验程序为0t （线 上） C0 （“0为分断，t为间歇时间，一般为3min，“CO表示接通后立即 分断）。试检后要验证脱扣特性和工频耐压。运行短路分断

12、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、分断的短路电流，经此 通断后，还要继续承载其额 定电流的分断能力，它的试验程序为0t （线 上） C0t （线上） C0。短时耐受电流（lew）,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，lew?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lew的最小值是：当In2500A 时，它为 30kA （ DW45_2000 的 lew 为 400V、50kA， DW45_3200

13、 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GB14048?2规定，les可 以是极限短路 分断能力 Ieu? 数值的 25%、50%、75%和 100%（B 类断路器为 50%、 75%和 100%， B 类无25%是鉴于它多数是用于主干线保护之故） 。上文提到的选择断路器的一个重要原则是断路器的短路分断能力n线路 的预期短路电流，这个断路器的短路分断

14、能力通常是指它的极限短路分断能 力。无论 A 类或 B 类断路器，它们的运行短路分断能力绝大多数是小于它的极 限短路分断能力 Icu 的。A类：DZ20 系列 Ics=50%77%Icu,CM1 系列 Ics = 58%7 2%Icu, TM30 系列 Ics=50%75%Icu,（个别产品 Ics=Icu）。B类：DW15系列Ics=60%左右的Icu,（个别的如630AIcs = Icu,但 短路分断能力仅400V时30kA） , DW45系列Ics=62.5%80%Icu?。不管是A类或B类断路器，只要它的Ics符合IEC947_2（或GB14048.2） 标准规定的Icu?百分比值都是合格产品。用户在设计选用时只要符合断路器的极限短路分断能力n线路预期短路 电流就能满足要求了，对线路本身来说，例如上面举例的变压器容量为 1600kVA的线路，可能出现的短路电流约为43kA，它是仅计算离变