断路器 史上最全断路器讲解，没有之一

限时免费|三菱PLC全套学习资料，快来拿！

断路器的选择应根据具体使用条件选择使用类别，并应选择脱扣器的额定工作电压、额定电流、整定电流等参数。保护特性的选择应参考产品样品提供的保护特性曲线，并检查短路特性和灵敏度系数。

断路器的分类

框架式断路器，又称万能式断路器，其所有部件都安装在一个绝缘的金属框架内，通常是敞开式的，可以配备各种附件。更换触头和元器件方便，多用于电源端的主开关。过流释放有电磁释放、电子释放、智能释放等几种。断路器有长延时、短延时、瞬时和接地故障四段保护，每段保护的整定值根据其壳级在一定范围内调整。

框架断路器适用于交流50Hz、额定电压380V、660V、额定电流200 A-6300 A的配电网，主要用于分配电能，保护线路和电力设备不发生过载、欠压、短路、单相接地等故障。断路器具有多种智能保护功能，可实现选择性保护。在正常情况下，它可以用于不频繁的线路切换。1250A以下的断路器可用于保护交流50Hz电压380V网络中的电机过载和短路。

框架断路器也常用于变压器400V侧的出线总开关、母线联络开关、大容量馈电开关和大型电机控制开关。

塑壳断路器又叫装置断路器，它的接地线端子外接点、灭弧室、脱扣器和操作机构都装在一个塑料外壳内。辅助触点、欠压脱扣器、分路脱扣器多为模块化，结构非常紧凑，一般不考虑维修，适用于支路保护开关。塑壳断路器通常包含热磁跳闸单元，而大型塑壳断路器将配备固态跳闸传感器。

塑壳断路器的过电流脱扣器有两种:电磁式和电子式。电磁塑壳断路器一般为非选择性断路器，只有长延时和瞬时两种保护方式。电子塑壳断路器具有长延时、短延时、瞬时和接地故障四种保护功能。电子塑壳断路器的一些新产品也具有区域选择性联锁功能。

塑壳断路器一般用于配电馈线、小型配电变压器低压侧出线总开关、配电终端控制、各种生产机械电源开关的控制和保护。

微型断路器是建筑电气终端配电设备中应用最广泛的终端保护电器之一。用于125A以下的单相和三相短路、过载和过压保护，包括单极1P、双极2P、三极3P和四极4P。

微型断路器由操作机构、触头、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。主触点是手动操作或电动闭合的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁定在闭合位置。过流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠压脱扣器的线圈与电源并联。

在民用建筑的电气设计中，微型断路器主要用于过载、短路、过流、失压、欠压、接地、漏电、双电源自动切换以及电动机不频繁启动时的保护和运行。

断路器的基本特性参数

(1)额定工作电压Ue

额定工作电压是指断路器在规定的正常使用和性能条件下能够连续运行的额定电压。

我国规定在220千伏及以下电压等级中，系统额定电压的1.15倍为最高工作电压；330千伏及以上电压等级以1.1倍额定电压为最高工作电压。断路器可在系统最高工作电压下保持绝缘，并可根据规定的条件接通和断开。

(2)额定电流输入

额定电流是指环境温度低于40℃时，释放器能长时间通过的电流。对于可调脱扣器的断路器，是脱扣器能长时间通过的最大电流。

当在40℃以上但不高于60℃的环境温度下使用时，允许长时间低负荷工作。

(3)过载跳闸电流整定值Ir

如果电流超过跳闸电流的设定值Ir，断路器将延迟跳闸。也代表了断路器在不跳闸的情况下所能承受的最大电流。该值必须大于最大负载电流Ib，但小于线路允许的最大电流Iz。

热断继电器的Ir通常可以在0.7 ~ 1.0 in范围内调节，但如果使用电子设备，其调节范围会更大，通常为0.4 ~ 1.0 in。Ir =适用于带有不可调过流继电器的断路器。

(4)短路跳闸电流整定值Im

短路脱扣继电器(瞬时或短延时)用于在出现高故障电流值时快速脱扣断路器，其脱扣阈值为Im。

(5)额定短时耐受电流Icw

指在约定时间内允许通过的电流值。电流值会在约定的时间内通过导体，导体不会因过热而损坏。

(6)破断能力

断路器的分断能力是指断路器安全切断故障电流的能力，不一定与其额定电流有关。之前有36KA、50KA等规格。一般分为极限短路分断能力Icu和运行短路分断能力Ics。

断路器选择的一般原则

首先，根据断路器的用途选择断路器的类型和极数；根据最大工作电流选择断路器的额定电流；根据需要选择释放类型以及附件的类型和规格。具体要求如下。

1)断路器额定工作电压≥线路额定电压。

2)断路器额定短路通断能力≥线路计算负荷电流。

3)断路器的额定短路通断能力≥线路中可能发生的最大短路电流(一般按有效值计算)。

4)线路末端单相短路电流≥断路器瞬时(或短延时)跳闸整定电流的1.25倍。

5)断路器欠压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。

6)断路器并联跳闸的额定电压等于控制电源电压。

7)电驱动机构的额定工作电压等于控制电源电压。

8)在照明电路中使用断路器时，电磁脱扣器的瞬时整定电流一般为负载电流的6倍。

9)断路器作为单台电动机短路保护时，瞬时脱扣器的整定电流为电动机起动电流的1.35倍(DW系列断路器)或1.7倍(DZ系列断路器)。

10)断路器作为多台电动机的短路保护时，瞬时脱扣器的整定电流为一台电动机最大起动电流加其它电动机工作电流的1.3倍。

11)用断路器作为配电变压器低压侧的主开关时，其分断能力应大于变压器低压侧的短路电流值，脱扣器的额定电流不应小于变压器的额定电流，短路保护的整定电流一般为变压器额定电流的6-10倍；过载保护的整定电流等于变压器的额定电流。

12)断路器的类型和等级初步选定后，要配合上、下开关的保护特性，避免越级跳闸，扩大事故范围。

断路器的选择性

配电系统中使用的断路器根据其保护性能可分为选择性和非选择性两类。选择性低压断路器有两种保护:两级保护和三级保护。瞬时特性和短延时特性适用于短路动作，长延时特性适用于过载保护。非选择性断路器，通常是瞬时的，仅用于短路保护。有些是长延时动作，只用于负荷保护。在配电系统中，如果上层断路器采用选择性断路器，那么下一层断路器采用非选择性断路器或选择性断路器，主要是利用短延时释放的延时动作或延时动作时间的差异来获得选择性。通过上级断路器延时动作时，请注意以下问题。

1)无论下一级是选择性断路器还是非选择性断路器，前一级断路器的瞬时过流跳闸整定电流一般不应小于下一级断路器出口端最大三相短路电流的1.1倍。

2)如果下一级是非选择性断路器，为了防止下一级断路器保护的电路中出现短路电流，前一级的短延时过流脱扣器会因为该级瞬时动作灵敏度不足而先动作，从而失去其选择性。一般情况下，前一个断路器的短延时过流脱扣器的整定电流不小于下一个断路器瞬时过流脱扣器的1.2倍。

3)如果下一级也是选择性断路器，为了保证选择性，前一级断路器的短延时动作时间至少比下一级断路器长0.1s。一般来说，为了保证上、下低压断路器之间的选择性动作，上断路器应选择延时较短的过流脱扣器，其动作电流应比下一次过流脱扣器的动作电流大一级以上，至少上一级的动作电流Iop.1不应小于下一级动作电流Iop.2的1.2倍，即OP1 ≥ 1.2 IOP.2。

断路器的级联保护

在配电系统设计中，断路器上、下两级之间的选择性配合必须具有“选择性、快速性和灵敏性”。

选择性与上下断路器的配合有关，快速性和灵敏性与保护电器的特性和线路的运行方式有关。

如果上下断路器配合得当，可以有选择地切除故障电路，以保证配电系统中其他无故障电路的正常运行。反之，会影响配电系统的可靠性。

串级保护是断路器限流特性的具体应用。其主要原理是利用上级断路器的限流功能，在选择下级断路器时，选择分断能力较低的断路器，以达到降低成本、节约费用的目的。

上级限流断路器QF1可以在其安装处切断最大预期短路电流。由于上级断路器串联安装在配电系统中，当下级断路器QF2发生短路时，由于上级断路器QF1的限流作用，短路电流的实际值远远小于预期短路电流。也就是说，下层断路器QF2的分断能力在上层断路器QF1的帮助下大大增强，超过其额定分断能力。这种级联保护是有一定条件的，比如相邻电路不能有重要负载(因为一旦QF1跳闸，QF3电路也会掉电)，QF1和QF2的瞬时整定值要适当匹配。级联数据只能通过实验确定，上下断路器的匹配选择只能由断路器厂家确定。

断路器的灵敏度

为了保证在系统最小运行方式下，在其保护范围内发生最轻微的短路故障时，断路器的瞬时或短延时过电流脱扣器能够可靠动作。断路器保护的灵敏度必须满足《低压配电设计规范》(CB50054-95)的要求，其灵敏度应不低于1.3，即Sp=lk.min/Iop≥1.3。在这个公式中，lop是瞬时或短延时过电流释放的动作电流，Ik。Min是系统最小运行方式下断路器保护的线路末端单相短路电流或两相短路电流，Sp是断路器的灵敏度。

选择断路器时，还应注意检查其灵敏度。对于同时具有短延时和瞬时过电流释放的选择性断路器，只需检查短延时过电流释放的动作灵敏度，而不需要检查瞬时过电流释放的动作灵敏度。

断路器脱扣器的选择和设置

(1)瞬时过电流跳闸操作电流的设定

在断路器保护的对象中，有一些电气设备在启动过程中会在短时间内产生数倍于其额定电流的高峰值电流，使断路器在短时间内承受较大的高峰值电流。瞬时过流释放的动作电流lop(o)必须避开线路的峰值电流Ipk，即IOP (o) ≥ krel ipk。其中Krel为可靠系数。选择断路器时，应注意使断路器瞬时过电流脱扣器的整定电流避开峰值电流，以免造成断路器误动作。

(2)短延时过电流释放的动作电流和动作时间的设定

短延时过流释放的动作电流lop(s)也要避开线路的峰值电流Ipk，即IOP (s) ≥ krel ipk。其中Krel为可靠系数。短延时过流释放的动作时间一般分为0.2s、0.4s、0.6s三种，根据前后保护装置的保护选择性确定。前一保护的动作时间应比后一保护的动作时间长一个时间差。

(3)长延时过电流释放的动作电流和动作时间的设定

长延时过流释放主要用于保护过载，因此其工作电流Iop(l)只需避开线路的最大负载电流，即计算电流I30，即IOP (l) ≥ Krel I30。其中Krel为可靠系数。长延时过流脱扣器的动作时间应避免短时间过载的持续时间，以免造成低压断路器误动作

(4)过电流脱扣器的动作电流与被保护线路的匹配要求

为了避免过载或短路造成绝缘电缆过热、损坏甚至火灾，且断路器不跳闸，断路器过流脱扣器的动作电流lop应满足公式要求，lop≤Kol Ial。其中，Ial为绝缘电缆的允许载流量；Kol是绝缘电缆允许的短时过载系数，瞬时和短时延时过流释放一般取4.5；对于长延时过电流释放，短路保护取1.1，负载保护只取1。如果不满足上述匹配要求，应再次改变跳闸电流，或适当加厚电线或电缆的截面积。

声明:如果本文中使用的视频、图片和文字涉及版权问题，请立即通知我们。我们将根据您提供的证明材料确认版权，并按照国家标准支付报酬，否则立即删除内容！18817120051