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摘 要：依据断路器的性能，对其进行了分类，阐述了断路器的选型及在不同条件下的选型的原则。

要害词：断路器；技术；维护；延时

中图分类号：TM561 文献标识码：B

Selecting Skill of a Circuit Breaker

ZHANG Yue_mei

(Shenyang Engineering Industry School，Shenyang 110024 China)

Abstract:According to the characteristics of circuit breakers，they are classified．This paper expounds the model selection of circuit breakes and selection principle under different conditions.

Key words：circuit breaker；skill；protection；time—delay

1 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、电动机和家用与相似家用(照明、家用电器等)三大类。以此相对应的便有配电维护型、电动机维护型和家用及相似家用维护型的断路器。这三类断路器的维护性质和维护特征各不雷同。

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维护特征。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DZ20、T0、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、短路瞬时的二段维护，它们是属于非选择型的A类断路器。选择性维护如图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，这就是选择性维护(由于QF1不动作，就使未产生故障的QF3、QF4支路维持供电)。

如果QF2和QF1都是A类断路器，则F点产生短路，短路电流值达必定值时，QF1、QF2同时动作，QF1断路器回路及其下的支路整个停电，就不是选择性维护了。

能够实现选择性维护的原因是：QF1为B类断路器，它具有短路延时性能。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(通常它的全分断光阴不大于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，全体体系就恢复了正常。

可见，如果要到达选择性维护的请求，上一级的断路器应选用具有三段维护的B型断路器。

对于直接维护电动机的电动机维护型断路器，它只要有过载长延时和短路瞬时的二段维护性能就够了，也就是说它可选择A类断路器(包含塑壳式和万能式)，DZ15、T0、TG、CM1、TM30、HSM1及DW15等系列除有配电维护的性能外，它们的630A及以下规格均有维护电动机的功效。

家用和相似场合的维护(过去又称它为导线维护或照明维护)也是一种小型的A类断路器，其典范产品有C45N、PX200C、HSM8等。

配电(线路)、电动机和家用等的过电流维护断路器，因维护对象(如变压器、电线和电缆、电动机和家用电器等)的蒙受过载电流的才能(包含电动机的起动电流和起动光阴等)有差别，因此，选用的断路器的维护特征也是不同的。

2选择不同类型短路分断才能的断路器来适应不同的线路预期短路电流(当I在雷同的情形时)的须要

断路器的选用原则是：断路器的短路分断才能≥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，则此支路的断路器须要斟酌采纳HSM1—125H型塑壳式断路器(它的极限短路分断才能为400V、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(它的极限短路分断才能为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才能分为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为经济型，S为尺度型，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为尺度型，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型的极限短路分断才能为400V、15kA，S型为400V、25kA，M型为400V、35kA，H型为400V、50kA。它们的价钱也相差很大，如以E型为1，则S型为l、2，M型为1、4，H型为2，即购置一台H型的断路器的钱，可以购置二台E型。用户在设计选用时，不必人为地加上所谓保险系数，以免造成挥霍。

3关于断路器的极限短路分断才能、运行短路分断才能和短时耐受电流

极限短路分断才能(Icu)是指在必定的实验参数(电压、短路电流、功率因数)条件下，经必定的实验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，不再连续承载其额定电流的分断才能。它的实验程序为O—t(线上)CO(“O”为分断，t为间歇光阴，一般为3min，“CO”表现接通后立即分断)，实验后要验证脱扣特征和工频耐压。

运行短路分断才能(Ics)，是指在必定的实验参数(电压、短路电流和功率因数)条件下，经必定的实验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，还要连续承载其额定电流的分断才能，它的实验程序为O—t(线上)CO—t(线上)CO。

短时耐受电流(Icm)，是指在必定的电压、短路电流、功率因数下，蒙受0.05、0.1、0.25、0.5或1s而断路器不容许脱扣的才能，Icw是在短延时脱扣时对断路器的电动稳固性和热稳固性的考查指标，它是针对B类断路器的，通常Icw的最小值是：当In≤2500A时，它为12In或5kA，而In＞2500A时，它为30kA(DW45—2000的Icw为400V、50kA，DW45—3200的Icw为400V、65kA)。

运行短路分断才能的实验条件极为刻薄(一次分断、二次通断)，由于试后它还要连续承载额定电流(其次数为寿命数的5％)，因此它不单要验证脱扣特征、工频耐压，还要验证温升。IEC947—2(以及1997新版IE60947—2)和我国国度尺度GB14048.2规定，Ics可以是极限短路分断才能Icu数值的25％、50％、75％和100％(B类路器为50％、75％和100％，B类无25％是鉴于它多数是用于主干线维护之故)。

上文提到的选择断路器的—个首要原则是断路器的短路分断才能≥线路的预期短路电流，这个断路器的短路分断才能通常是指它的极限短路分断才能。

无论A类或B类断路器，它们的运行短路分断才能绝大多数是小于它的极限短路分断才能Icu的。

A类：DZ20系列Ics＝50％～77％Icu，CM1系列Ics＝58％～72％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630AIcu＝Icu，但短路分断才能仅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)尺度规定的Icu百分比值都是及格产品。

用户在设计选型时只要符合断路器的极限短路分断才能≥线路预期短路电流就能满足请求了。对线路本身来说，例如上面举例的变压器容量为1600kVA的线路，可能呈现的短路电流约为43kA，它是仅盘算离变压器距离为5m，且把刀开关、互感器和断路器的内阻均看成零来盘算的(短路电流因此比实际情形偏大)，这种短路的机率极小。在选用断路器时，只要它的极限短路分断才能>43kA，譬如50kA就足够了。经过“O”一次、“CO”一次就完成了它的使命，必需调换新的断路器，而运行短路分断才能，例如为50％的Icu，也到达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，义务是非常艰难的。有些使用者认定要按断路器的运行短路分断才能(Ics)≥线路预期短路电流来设计，其实是一种歪曲，也是不必要的。

应提到的是，所有断路器的短路分断才能(无论是Icu还是Ics)都是周期分量有效值。在短路实验“CO”的C(close接通)的电流是峰值电流Ich。在实验站进行短路分断实验时，电压、短路电流(有效值)和功率因数(cos)已调解好，它的接通电流也就被判断了。接通电流实验(“C”实验)是以峰值电流来考查触头和其他导电体蒙受的电动斥力和热稳固性的才能，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，使用者毋须去斟酌峰值电流这个参数。

4 四极断路器选用

对于下列情形，有必要选用四极断路器：1)有双电源切换请求的体系必需选用四极断路器，以满足全体体系的保护、测试和检修时的隔离须要，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)剩余电流动作维护器(漏电开关)，必需保证所维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维护请求的回路，均应选用带N极(如四极)的漏电断路器。目前国内市场供给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极装设中性线断线维护器，N极与其他三个相线极一起合分电路；6)断路器的N极装设中性线断线维护器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开。1)和2)型式实用于中性线电流不超过相线电流的25％的正常状况(变压器联结组标号为Yyno)，其中2)型实用于TN—C体系(PEN线不容许断开)，3)和4)型式实用于三相负载不平衡，且负载中有大批电子装备(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形；4)型合适TN—C体系；5)和6)合适于在中性线断线时，切断三相及中线以维护单相装备避免损毁和间接触电事故的产生，6)型合适于TN—C体系。