低压断路器的选择和使用

1、线路保护用的断路器与电机保护用的断路器选型问题线路保护用的断路器与电机保护用的断路器是两种不同应用下的断路器。对于线路保护用的断路器由于多数用于电源的主干上，所以它一般为选择型（B型）断路器，它除了包括有短路瞬时速断、过载长延时保护之外还有一个短路短延时速断，这3套保护构成了传统意义上所讲的3段保护，当在分支电源上出现短路或接地情况时，在分支上的断路器由于短路瞬时速断的作用会马上跳闸，同时由于断路器在判别短路与否及机械动作的时候，往往会存在一个延时，这样就导致，在主干电源上的断路器也会检测到线路短路或接地的异常，但是对于主干电源而言，即使在某一分支电源出现短路情况，它也不能将整个主干电源切除，

2、影响其他分支电源的供电，这样就有必要设计有一个短暂的时延，让断路器躲过因分支电源短路而造成的误动作。所以，线路保护的断路器是比分支电源上的断路器要多一个短时限速断的保护。而对于电机保护用的断路器由于是分支电源用的断路器，往往只需要用二段保护即短路瞬时速断、过载长延时保护就可满足电动机的保护需要了。既然，在开关特性及功能上仅仅是因为保护的功能相差一种保护类型，那么为什么不能将所有的断路器做成同一种类呢。下面就让我试图去分析一下出现这种设计情况的原因吧。首先，我认为是一个经济性的原因，对于线路保护用的断路器由于它比电机保护用的断路器多了一套保护，并且通常都具有远控、接地等功能，所以其造价往往比电机

3、保护用的断路器高出许多。其次，在机械性能的原因，由于线路保护用的断路器其设计初衷是用以完成线路电源的配送，并不需要频繁的开断，所以它的机械检修周期就如您所说的大约为1000次。但是对于某些电机而言，是需要频繁的启停，如果采用线路保护用的断路器，就无形的加重了检修的任务量。第三，我个人认为也是最重要的一个原因，就是对于短时的启动冲击电流的承受能力，对于电机保护用的断路器它的躲电机启动电流整定值一般是按照电机额定电压的712倍来整定的，所以在电机保护用的断路器，它的启动调节值范围是较为阔的；而对于线路保护用的断路器，由于它的安装位置为主干电源，下游接有大量的分支电源，考虑到分支电源的启动冲击并非完

4、全同期的因数，所以，在主干电源上的断路器躲避启动电流的整定值一般为断路器的3倍左右，这样的原因就使得线路保护用的断路器的启动调节值分为稍为狭窄。谈低压断路器的选择和使用 最近几年，与不少断路器的使用者相互磋商、探讨，并在专业刊物上阅读了一些断路器选用的文章，感到收益很大，但又觉得断路器的设计、制造者与它的用户之间由于沟通、交流和宣传不够，致使电器产品的用户在选择低压断路器上还存在一部分偏失。据此，笔者拟再次论述断路器的选择和应用，以期抛砖引玉、去伪存真。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

5、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”，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

6、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

7、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  

8、;  因此，在选择断路器上，不必把余量放得过大，以免造成浪费。    2、断路器的极限短路分断能力和运行短路分断能力    国际电工委员会的IEC947-2和我国等效采用IEC的GB4048.2低压开关设备和控制设备 低压断路器标准，对断路器极限短路分断能力和运行短路分断能力作了如下的定义：    断路器的额定极限短路分断能力(Icu)：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电流能力的分断能力；   

9、; 断路器的额定运行短路分断能力(Ics)：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。    极限短路分断能力Icu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)并熄灭电弧，断路器应完好，且能再合闸。t为间歇时间(休息时间)，一般为3min，此时线路处于热备状态，断路器再进行一次接通(CLOSE简称C)

10、和紧接着的开断(O)(接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性和动、静触头因弹跳的磨损)。此程序即为CO。断路器能完全分断，熄灭电弧，并无超妯规定的损伤，就认定它的极限分断能力试验成功；    断路器的运行短路分断能力(Icu)的试验程序为otco t co，它比Icu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，并无超出规定的损伤，就认定它的额定进行短路分断能力试验通过。    Icu和Ics短路分断试验后，还要进行耐压、保护特性复校等试验。由于运行短路分断后，还要承载

11、额定电流，所以Ics短路试验后还需增加一项温升的复测试验。    Icu和Ics短路或实际考核的条件不同，后者比前者更严格、更困难，因此IEC947-2和GB14048.2确定Icu有四个或三个值，分别是25%、50%、75%和100%Icu(对A类断路器即塑壳式)或50%、75%、100%Icu(对B类断路器，即万能式或称框架式)。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

12、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。    由于使用(适用)的情况不同，IEC92船舶电气建议：具有三段保护的万能式断路器，偏重于它的运行短路分断能力值，而大量使用于分支线塑壳断路器确保它有足够的极限短路能力值。我们对此的理解是：主干线切除故障电流后更换断路器要慎重，主干线停电要影响一大片用户，所以发生短路故障时要求两个CO，而且要求继续承载一段时间的额定电流，而在支路，经过极限短路

13、电流的分断和再次的合、分后，已完成其使命，它不再承载额定电流，可以更换新的(停电的影响较小)。但是，无论是万能式或塑壳式断路器，都有必须具备Icu和Ics这两面三刀个重要的技术指标。只有Ics值在两类断路器上表现略有不同，塑壳式的最小允许Ics可以是25%Icu，万能式最小允许Ics是50%的Ics=Icu的断路器是很少的，即使万能式也少有Ics=100%国外有一种采用旋转双分断(点)技术的塑壳式断路器，它的限流性能极好，分断能力的裕度很大，可做到Ics=Icu，但价格很高。我国的DW45智能型万能式断路器的Ics为62.5%65%Icu，国际上，ABB公司的F系列，施耐德的M系列也不过是70

14、%左右，而塑壳式断路器，国内各种新型号，Ics大抵在50%75%Icu之间。    有些断路器应用的设计人员，按其所计算的线路预期短路电流选择断路器时，以断路器的额定运行短路分断能力来衡量，由此判定某种断路器(此断路器的极限短路能力大于线路预期短路电流，而运行短路分断能力则低于计算电流)为不合格。这是一个误解。3、断路器的电气间隙与爬电距离     确定电器产品的电气间隙，必须依据低压系统的绝缘配合，而绝缘配合则是建立在瞬时过电压被限制在规定的冲击耐受电压，而系统中的电器或设备产生的瞬时过电压也必须低于电

15、源系统规定的冲击电压。因此：    (1)电器的额定绝缘电压应电源系统的额定电压    (2)电器的额定冲击耐受电压应电源系统的额定冲击耐受电压    (3)电器产生的瞬态过电压应电源系统的额定冲击耐受电压。    基于以上三原则，电器的额定冲击耐受电压(优先值)Uimp就与电源系统的额定电压所确定的相对地电压的最大值和电器的安装类别(过电压类别)等有很大的关系：相对地电压值越大，安装类别越高分为I(信号水平级)、(负载水平级)、(配电

16、水平级)、(电源水平级)，额定冲击电压就越大。例如相对地电压为220V，安装类别为时，Uimp为4.0KV，要是安装类别为，Uimp为6.0KV。电器产品(例如断路器)的Uimp为6.0KV污染等级3级或4级，其最小的电气间隙是5.5mm。DZ20、CM1和我厂的HSM1系列塑壳断路器的电气间隙均为5.5mm(安装类别)，只是用于电源级安装，如DZ20系列的800以上规格，Uimp为8.0KV，电气间隙才提高到8mm。而产品的实际的电气间隙，如HSM1系列，Inm(壳架等级电流)=125A时，电气间隙为11mm，160A为16mm，250A为15mm，400A为18.75mm，630和800A

17、均为300mm，都大于5.5mm。    关于爬电距离，GB/T14048.1低压开关设备与控制设备 总则规定：电器(产品)的最小爬电距离与额定绝缘电压(或实际工作电压)、电器产品使用场所的污染等级以及产品本身使用的绝缘材料的性质(绝缘组别)有关。例如：额定绝缘电压为660(690)V，污染等级为3，产品使用的绝缘材料组别为a(175cti400，CTI为绝缘材料的漏电起痕指数)，最小爬电距离为10mm。上面所提到塑壳式断路器的爬电距离都大大超过规定的数值。    综上所述，如果电器产品的电气间隙和漏电距

18、离，达到绝缘配合要求，就不会因为外来过电压或线路设备本身的操作过电压造成设备的介质电击穿。    GB7251.1-1997低压成套开关设备和控制设备 第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备(等郊于IEC439-1：1992)，对绝缘配合的要求与GB/T14048.1是完全一样的。    有一些成套电器制造厂提出断路器接线用铜排，其相与相之间的(空气)距离应大于12mm，有的甚至提出断路器的电气间隙应大于20mm。这种要求是不合理的，它已经超出了绝缘配合的要求。   

19、60;对于大电流规格，为了避免在出现短路电流时产生电动斥力，或是大电流时导体发热，为了增加散热空间，因而适当加宽相间的空间距离也是可以的。此时无论是达到12mm或20mm，都可由成套电器制造厂自行解决，或请电器元件厂提供有弯头的接线端子或联结板(片)来实现。    一般断路器出厂时，都提供电源端相间的隔弧板，以防止电弧喷出时造成相间短路。零飞弧的断路器为防开断短路电流时有电离分子逸出，也安装这种隔弧板。如果没有隔弧板，则对裸铜排可包扎绝缘带，其距离应不小于100mm。4、四极断路器的应用    关于四极断路器的应用

20、，目前国内还没能对国家标准或规程之类作硬性的使用要求的规定，虽然地区性四极电器(断路器)的设计规范已经出台，但安装与不安装四极电器的争论还在进行中，某些地区的使用近年来出现一窝蜂的趋势，各断路器制造厂也纷纷设计，制造各种型号的四极断路器投放市场。笔者同意一种意见，就是用或不用应以是否能确保供电的可靠性、安全性为准，因此大体上是：    (1)TN-C系统。TN-C系统中，N线与保护线PE合二为一(PEN线)，考虑安全，任何时候不允许断开PEN线，因此绝对禁用四极断路器；    (2)TT系统、TN-C-S系统和TN

21、-S系统可使用四极断路器，以便在维修时保障检修者的安全，但是TN-C-S和TN-S系统，断路器的N极只能接N线，而不能接PEN或PE线；    (3)装设双电源切换的场所，由于系统中所有的中性线(N线)是通联的，为了确保被切换的电源开关(断路器)的检修安全，必须采用四极断路器；    (4)进入住宅的单相总开关，宜选用带N极的二极断路器(检修时作隔离器之用)    (5)用于380/220V系统的剩余电流保护器(漏电断路器)，中性线必须穿越保护器的零序电流互感器(铁心)，防止

22、无中性线的穿过，使220V的负载有泄漏电流而误动作，此时应选用四极或带中性线的二极剩余电流保护器。 关于断路器选择的几个要点一、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

23、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延时 、短路瞬时的二段保护，它们是属于非选择型的A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

24、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，QF1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6

25、30A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 1通过电流名称整定电流倍数约定时间/hIn63AIn63A约定不脱扣电流1.05In12约定脱扣电流1.30In12返回特性电流3.0In可返回时间/s5812注：可返回特性：

26、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， InIL，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（In40 A时），8s（40AIn250A时），12s（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 2通过电流名称整定电流倍数约定时间约定不脱扣电流1.0In2h约定脱扣电流1.2In2h1.5In*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

27、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）配电保护型的瞬动整定电流为10In（误差为±20%）,In为400A及以上规格， 可以在5In和10In中任选一种（由用户提出，制造厂整定）；电动机保护型的瞬动整定 电流为12In,一般设计时In可以等于电动机的额定电流。（4）表3为家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性表 3脱扣器型式断路器的脱扣器额定电流In通过电流规定时间（脱扣或不脱扣极限时间）预期结果B、C、D

28、631.13In1h不脱扣632hB、C、D631.45In1h脱扣632hB、C、D322.55In1s60s脱扣321s120sB所有值3In0.1s不脱扣C5InD10InB所有值5In0.1s脱扣C10InD50In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型 断路器：312In，短延时

29、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线路的预期短路电流。假设某电源（SL7 10/0.4kV变压器）的容量为1600kVA，二

30、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为E、S、M、H、L（杭 州之江开关厂的HSM1系列）或C、L、M、H（常熟

31、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

32、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，“C0”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

33、 （线上）C0。短时耐受电流（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

34、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线路的预期短路电流，这个断路器的短路分断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Ics50%77%Icu，CM1系列Ics58%7 2%Icu，TM30系列Ics50%75%Icu

35、，（个别产品IcsIcu）。B类：DW15系列Ics60%左右的Icu，（个别的如630AIcsIcu，但短路分断能力仅400V时30kA），DW45系列Ics62.5%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,它是仅计算离变压器距离为5m，且把刀开关、互感器和断路器的内阻均看成零来计算的（短路电流因此比实际情况偏大）。这种短路

36、的机率极小。在选用断路器时，只要它的极 限短路分断能力43kA，譬如50kA就足够了。经过“0”一次、“C0”一次就完成了它的使 命，必须更换新的断路器，而运行短路分断能力，例如为50%的Icu，也达到25kA ，它既可以实现一次分断，二次通断（在25kA短路电流时）故障电流然后还要承载其额定电流 ，任务是非常艰巨的。有些使用者认定要按断路器的运行短路分断能力（Ics） 线路预期短路电流来设计，其实是一种误解，也是不必要的。图 2有些制造厂的样本里宣传，它的产品Ics=Icu，如确实，说明它的I cu指标有 裕度，如不确实，说明它有水份，不可全信，而且Ics=Icu的断路器 ，其售价要高很多，

37、不合算。国外几十年来盛行一种级联（cascade）保护（也称后备保护），如图2所选QF2断路器的极限短路分断能力小于其线路的预期短路分断能力（例如线路额定电流为250A，而预期短路电流为5 0kA），则QF2选择的是HSM1_250S断路器（Icu为400V、35kA），当F处出现线路 短路（短路电流达50kA）时，由QF1（设QF1处的额定电流为400A，QF1选HSM1_400H，其Icu为400V、65kA）和QF2一起分断，QF2仅承受一部分短路电流的分断，其余部分由QF1 承担），而对QF2处线路绝大部分小于35kA的故障电流，就由QF2来承担。这种级联保护也有一定的条件，譬如邻近的

38、支路不是重要负载（因为一旦QF1跳闸QF3回路也停电），同时QF1的 瞬动整定值与QF2的瞬定值也要协调等，这种级联保护主要目的也是为了节约投资。应提到的是，所有断路器的短路分断能力（无论是Icu还是Ics）都是周期分量有效值。在短路试验中的“C0”的C（close接通）的电流是峰值电流Ich。 在试验站进行短路分断试验时，电压、短路电流（有效值）和功率因数（cos）已调整好，它的接通电流也就被确定了。接通电流试验（“C”试验），是以峰值电流来考核触头和其他导 电体承受的电动斥力和热稳定性的能力，有什么样的有效值电流（分断电流），在其相应的功 率因数下，便有什么样的峰值电流，使用者毋须去考虑峰

39、值电流这个参数。为帮助使用者了解，现将峰值电流与周期分量有效值电流列于表4。表 4短路分断电流Ic（周期分量有效值）/kA功率因数cos峰值系数接通电流（峰值电流）Ic1.51.5Ic3.03.0Ic4.54.5Ic6.06.0Ic1010Ic2020Ic50Ic500.950.90.80.70.50.30.250.21.411.421.471.531.702.02.12.21.4Ic1.42Ic1.47Ic1.53Ic1.70Ic2.0Ic2.1Ic2.2Ic峰值电流（冲击电流）ichkch（根号）2Ic，Ic为周期分量有效值，kch为冲击系数 1kch2，kch×2为峰值系数。四

40、、四极断路器的选用对于下列情况，有必要选用四极断路器：1、有双电源切换要求的系统必须选用四极断路器，以满足整个系统的维护、测试和检修时的隔离需要；2、住宅每户单相总开关应选用带N极的二极开关（可用四极断路器）；3、剩余电流动作保护器（漏电开关），必须保证所保护的回路中的一切带电导线断开，因此，对具有剩余电流动作保护要求的回路，均应选用带N极（如四极）的漏电断路器。目前，国内市场供应的四极塑料外壳式断路器有六种型式：1、断路器的N极不带过电流脱扣器，N极与其他三个相线极一起合分电路；2、断路器的N极不带过电流脱扣器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开；3、断路器N极带过电流脱扣器，N极与其

41、他三个相线极一起合分电路；4、断路器的N极带过电流脱扣器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开；5、断路器的N极装设中性线断线保护器，N极与其他三个相线极一起合分电 路；6、断路器的N极装设中性线断线保护器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开。 1和2型式适用于中性线电流不超过相线电流的25%的正常状态（变压器联结组标号为Yyno），其中2型适用于TN_C系统（PEN线不允许断开）；3和4型式适用于三相负载不平衡，且负载中有大量电子设备（谐波成份很大），导致N线的电流等于或大于相线电流，N线过载而无法借助三个相线的过电流脱扣器的动作来切断过载故障的情况；4型适合TN_C系统

42、 ；5和6型式适合于在中性线断线时，切断三相及中线以保护单相设备避免损毁和间接触电事故的发生，6型适合于TN_C系统。 短路电流跟短路瞬时整定电流有关系么？ 极限分断能力=短路电流 也就是开关的短路瞬时保护与开关的分段能力有什么关系？ 开关有了短路瞬时保护还要注明一个分段能力有什么用？ 分断能力也就是我们计算的短路电流到底有啥用？ 一直困惑中， 分断能力跟短路电流啥关系？ 这里的这个分断能力到底有啥用？ 我查过的书 主要讲的是：短路电流的热效应、电动力效应什么的， 关于断路器的分断能力很少有，分断能力是断路器的一个重要参数，其值越大，价格越高。它跟断路器的瞬时脱扣电流并没有很直接的关系，但是，

43、它决不能小于瞬时脱扣电流，否则，会产生当故障电流大于分断电流而小于瞬时脱扣电流时，断路器烧坏了而却不能跳闸的危险情况。所以分断能力越大，该断路器所能分断的短路电流能力越大，也就是说该参数是衡量断路器所分断的的最大断路器电流，从而不致烧坏断路器。规程规定，额定运行分断能力是指断路器分断一次这种电流后，还可继续使用，而极限分断能力则只能分断一次，跳闸后不考虑该断路器继续能够使用。1. 故障电流大于断路器分断电流，那断路器一定会起跳啊， （而小于瞬时脱扣电流）这个句话不是很明白，什么叫瞬时脱扣电流？ 2.那请问一下？除了考虑成本外，是不是断路器所能分断的短路电流能力越大越好； 3.我们通常采用的采用

44、断路器，极限分断能力是多少呢？ 举例 DPN C16，分断电流为4500A2. 断路器的分断能力是否也要考虑级间的配合？断路器分断能力必须大于变压器的最大短路电流,意思是说:当系统发生最严重短路时,断路器还能保护跳闸.瞬时脱扣电流不懂？当故障电流大于整定的瞬时脱扣电流时，断路器将瞬时跳闸。脱扣时间为该断路器的固有分断时间，没有任何延时。如果不考虑断路器的价格问题，当然是希望其分断能力越大越好。事实上是不可能的，要求分断能力越大，断路器的价格必然要高，其体积也越大。 关于分断能力的级间配合问题，似乎没有具体的规定。但一个必须考虑的情况是，分断能力必须大于其所保护线路的最大预期短路电流。如此说来，

45、越靠近电源端，其预期短路电流也越大，要求断路器的分断能力也越大，因此对于一个存在几级配电的系统，各级之间的断路器的分断能力当然也是逐级递减的（从电源端到末端）。如果各级之间的分断能力都一样，都按照电源端的预期短路电流来选择，工程造价岂不要大大提高？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。国标低压开关设备和控制设备 低压断路器(GB14048.294)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： (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

46、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

47、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、

48、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

49、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。漏电保护装置浅析 电给人类带来了

50、光明与文明，为推动社会的进步、繁荣与发展做出了卓越的贡献。由于人们对电的使用、管理和保护措施不当，而发生的人身触电、烧毁电器和电气火灾的事例也是不胜枚举。各人的文化素质参差不齐，对应用漏电保护开关的认识也不一样，只有对漏电保护开关的功能和作用充分了解，正确使用漏电保护开关，才能更好的保证安全用电，才能避免和杜绝人身触电伤亡及电气火灾事故的发生。漏电保护开关是在规定条件下，当漏电电流达到或超过给定值时，能自动断开电路的机械开关电器或组合电器。现在生产的漏电保护器都为电流动作型，按其结构可分为：机械式(重锤型)、电动式(电磁型)、电子式(电压型和电流型)，漏电保护开关都装有一只高灵敏度的电流互感器

51、，所保护的线路穿过它。在电气设备正常运行时，所保护线路的电流矢量和等于零，当线路或电气设备绝缘损坏而发生漏电时，所保护线路的电流矢量和不等于零，经高灵敏度零序电流互感器检出，通过放大器放大，（当漏电电流达到或超过给定值时）驱动开关的脱扣器，使所保护线路断开电源，这就是漏电保护器的工作原理。一、漏电保护器的分类、工作原理及用途 （一）电子式电流型漏电保护器 电子式的电流型漏电保护开关，具有漏电电流小、动作灵敏、抗干扰性好、耐高低温、性能稳定、保护功能多、安装使用简便等优点，此种产品，除起着漏电保护的作用外，还兼有许多保护功能。缺点是内部元件多，因生产厂家不同，质量也不同，损坏的概率相对高。1&#

52、160;          漏电保护功能(In为额定漏电电流动作值) 漏电保护有直接保护和间接保护之分。 (1) In30mA的，可用于人身的直接保护，动作时间0.1s，也就是通常所讲的第三级（最下一级）保护。(2) In30mA的为间接保护，其动作时间0.2s，一般是In100mA的做分支线路二级保护用，把In300mA的做总开关一级保护用。2       过流保护功能和短路保护功能 当主回路的工作电流超出额定电流1.30倍时或短路电流达到额定

53、电流10倍时，漏电保护开关均能可靠动作，以保证电气设备的安全运行。3漏电保护监控功能漏电保护开关具有监视和切除一相接地故障，防止因漏电而引起电气火灾事故的功能。4过电压保护功能当发生变压器零线断线或高压线搭在低压线上事故时，具有过电压保护功能的漏电保护开关能可靠地动作，以保障电器设备安然无损。5故障线路电压降至50V时的漏电保护功能依据GB6829-95标准，作为直接保护用In30mA的漏电保护开关，必须具有故障线路电压降到50V出现和发生30mA漏电电流时，漏电保护开关能正常动作的保护功能，有效地杜绝出现故障电压时漏电保护开关丧失保护能力的现象。 （二）电流（电磁）型漏电保护器 电磁型漏电保

54、护器是由高灵敏度电流互感器的二次感应电流直接推动释放式漏电脱扣器的，它不需要辅助电源，不受电源电压影响，抗干扰能力强。缺点是漏电脱扣器结构较复杂，纯电磁式产品的动作电流很难做到 40mA 以下，要不到过高灵敏度的电磁式漏电保护器。 电磁型漏电保护器无过电压保护功能，往往组合装有过载保护和短路保护，如DZ15L型，既有漏电保护功能，又有空气开关的过载保护和短路保护功能。这种类型适用于二级保护和人不长时间直接接触设备的三级保护。动作漏电电流30mA的，可用于人身的直接保护，动作时间0.1s，也就是通常所讲的第三级（最下一级）保护。带有过载保护的漏电开关，国内主要生产的型号有：C45Vigi、DPN

55、Vigi、DS250S、GS250S、FAZ-L、DZL118、DZ126L、DZ12L、DZ47L、KL、E4EB/M、E4CBEL、E4EL及BCL32系列等。主要技术指标：额定电压220V和380V，额定电流绝大部分为63A及以下，有些系列可达到125A，额定剩余动作电流多数为30mA及以下，分断时间不大于0.1s。带过载和短路保护，短路分断能力为3kA/4kA/6kA/10kA。有的产品还带有过电压保护，动作值一般为380V±10。极数有1PN、2P、3P和4P等。其中C45Vigi、DS250S、DZ47L、FAZ-L、E4EB/M、E4CBEL、E4EL和KL等系列剩余电

56、流断路器是近几年发展起来的，由小型断路器和剩余电流保护附件拼装而成的剩余电流动作断路器。分断能力高，外形美观。宽度尺寸模数化，模数为18mm。剩余电流保护附件和小型断路器的拼装可以在工厂完成，也可以在现场拼装，可以根据需要灵活地与小型断路器组合安装在配电箱中，特别适合于工矿企业终端电器配电箱及城乡居民住宅配电箱中使用。因此这几年发展迅速，其产量已占家用剩余电流断路器产量的20以上。不带过载保护的漏电开关，国内生产的主要型号有DZL43（FIN）、NFIN、AB62、AB63、DZL18、DZL29、DZL31、DZL33、DZL38、LK28、DLB和DBL等系列及类似的剩余电流断路器。主要技

57、术指标：额定电压220V和380V，额定电流63A及以下，额定接通分断能力500A，额定剩余动作电流30mA，分断时间不大于0.1s。部分产品可带过载保护或过电压保护。其中绝大部分额定电压为220V、额定电流40A及以下的单相电路中使用的二极剩余电流断路器。（三）交流正负脉冲型总保护器 脉冲型产品在三相电网中是以三相合成向量和的幅值变化值为动作依据。按电工学原理，它必须以正负变化量达到其整定值时才导致动作。但在实际电网运行中，在没有发生突变漏电的情况下，有一定程度漏电存在的用电设备的合与关时，或分支保护动作时，就会有正负脉冲信号产生，如产生在漏电最大的一相中，会在小于突变漏电电流不动作整定值以

58、下就产生误动作。在线路长、单相负荷多，三相不平衡漏电电流大等特点，向量和漏电电流随着用户的用电变化而变化，导致脉冲型保护器经常误动作，严重地影响了供电的可靠性。选用具有漏电切除(突变量突然减少)不动作功能，只对每相实际突增漏电达到或超过突变动作电流整定值而动作的产品，就能消除漏电保护器误动作频繁这个严重问题。在三相实际对地泄漏电流极不平衡的条件下，泄漏最大的一相发生很小的突变正脉冲电流，就会导致漏电开关的误动作，但当触电发生在泄漏最小的一相，漏电开关动作时，流过触电者的电流将会超过几倍的额定漏电动作电流，因此出现触电时灵敏度不高，或下雨时电网泄漏电流过大，漏电开关无法投运等现象。脉冲型产品的动

59、作依据是以三相合成向量和的变化幅度在规定动作时间内达到其正负脉冲动作值时，保护器才动作。与电流型产品相同，如果触电发生在漏电电流量小的相线中，其向量和的变化在保护器动作时间内达到脉冲动作整定值，那么它的突变电流必须加大或超过好几倍的(突变)动作整定值，才能使保护器动作。产生了实际触电电流与保护器突变动作电流整定值不一致的现象，这就是一般所说的不灵敏相死区。    针对以上情况，有些地方需要采用交流正负脉冲型漏电保护器，脉冲型产品在电流型的基础上，又增加了正负脉冲的第二动作区，它的漏电电流动作值可以放大到200300mA，正负脉冲动作电流整定值在较小动作电

60、流30mA，这样就相对地减少了电流型在泄漏电流大时投不上，以及整定值高、灵敏度差的缺陷。低压电网三相四线回路漏电保护装置在实际使用环境要求下，其额定漏电与突变漏电动作电流整定值及动作分断时间，应考虑电力线路正常漏电情况下，兼顾人身触电和设备漏电的安全保护要求来选择。随着线路质量的进一步提高，漏电动作电流不必整定过大。突变(触电)电流整定值在能实现实际触电电流值与突变电流动作整定值相一致的前提下，突变动作整定值在5075mA，动作时间为0.2s时，即起到了总保护器的后备保护作用，又可避免与末级保护器的越级跳闸问题，其安全性可以达到理想程度。这类交流正负脉冲型总保护器适用于二级保护和一级保护。-  作者：小数-  发布时间：2005-4-27