断路器选型（断路器内部结构）

今天跟大家分享一下断路器选型的问题(断路器内部结构)。以下是这个问题的总结。让我们来看看。

断路器的选择标准 方法建议说明

顾名思义，断路器是一种安全保护工具。一方面，它可以在电压过高时自动控制电路的通断。另一方面，该产品可以避免人工操作的麻烦，尽可能保证用户的安全。所以今天我就来讲解一下断路器的各种信息，包括它的选择标准，以及具体选购过程中的方法和建议。感兴趣的朋友可以参考以下，货比三家，确定一款值得购买的断路器产品。

一、断路器的选择标准

触摸:触摸外壳材质。

断路器的外壳材料可分为热塑性和热固性。手感顺滑的属于热固性外壳，手感不是特别顺滑的属于热塑性类型。热塑性模塑相对于热固性模塑具有以下优点:

1.有弹性，不容易断。

2.环保。因为热固性需要添加剂，所以有污染。

施耐德电气的断路器全部采用热塑性外壳，每款断路器产品的外壳材料均符合欧盟最严格的RoHS认证，具有优异的电气、机械和阻燃性能，环保无污染。

第二扳手:扳手手柄

断路器最容易损坏的部分是手柄。手柄是否牢固耐用，直接决定了断路器的使用寿命。

以施耐德断路器为例，施耐德断路器的手柄不仅耐用，而且富有弹性和质感，可以保证良好的绝缘和机械强度。使用寿命高达10000次，是国家标准的2.5倍。关闭时声音清晰响亮，独特的快速关闭功能设计具有以下优点:

连接相线和中性线的时间间隙

分合闸时，机构自动快速闭合，不受人的操作速度影响，大大限制了电弧，减少了触头的电腐蚀，提高了使用寿命。

三防:防伪

断路器作为电力安全的重要保障，其重要性不可低估。如何避免买到假冒伪劣产品，我们还是以施耐德电气的断路器为例，教大家如何辨别。

喷漆:用自来水笔在标签表面喷漆，擦去表面的墨痕，显示施耐德电气防伪图案。

揭盖:揭开防伪膜后，可以看到logo表面印有施耐德电气的商标图案。

图:防伪标签被紫光照亮，可以看到施耐德电气的商标图案。

二、断路器的选择方法

1.断路器额定电流≥负载工作电流:我们可以用欧姆定律计算负载工作电流，注意两相或三相，然后在样本中比较选择。这样做的目的是满足使用要求，否则直接跳闸就不好了。

2.断路器额定电压≥电源和负载额定电压:一般我们用的电压是380V或者220V，这个应该对大家来说不难。这个可以理解为电流，但无论如何不能小，否则不会提出来。

3.断路器脱扣器的额定电流≥负载的工作电流:脱扣器的存在是为了保护负载。如果因故障电流增大而及时释放，可以保护负荷设备不被烧坏。小的话会频繁跳闸，失去保护功能。

4.断路器的极限通断能力≥电路的最大短路电流:这个我就不多说了。反正我只要找两个数据，按照这个原理对比就行了。其实这对于小负载的一般使用不会有明显的影响，但是我还是要考虑极端情况，正确选择。

5.线路末端单相接地短路电流/断路器瞬时(或短路)跳闸整定电流≥1.25；这个选择原则也是出于保护的目的。1.25是经验值，也可以计算。

6.断路器欠压脱扣器额定电压=线路额定电压:欠压脱扣器一般在电源侧。当电源电压低于设定值时，保护负载，额定电压应等于线路的额定电压。

上面的例子为大家说明了断路器。它是一种可以接通和断开的开关装置，又可进一步分为高压断路器或低压断路器。一方面，产品可以广泛应用于各个领域，包括电力行业或其他日常生活。另一方面，由于其成熟的设计技术，断路器可以起到安全的作用，避免因电压过高造成的电流泄漏。还可以减少人工操作的麻烦，降低人工操作的成本，有助于保证更满意的使用效果。那么以上就是有关方面的选择建议和方法说明。

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断路器是如何来选型的呢？

断路器的选择原则:

1.根据期望短路电流的计算，选择准确的断路器开断能力是一项极其繁琐的工作。工程上可以接受的简单计算方法有:(1)10/0.4kV电压等级变压器高压侧短路容量可以认为无穷大(10KV侧短路容量一般为200-400 MVA，认为无穷大时误差小于10%)。(2)GB 50054-95《低压配电设计规范》第2.1.2条规定:“短路点附近连接的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”。如果短路电流为30KA，取1%，电机总功率约为150KW，应计入反馈电流。(3)变压器阻抗电压UK表示变压器二次侧短路。当次级侧达到其额定电流时，初级侧电压是其额定电压的百分比。当一次电压为额定电压时，二次电流为其预期短路电流。(4)变压器二次侧额定电流Ite=Ste/1.732U，其中Ste为变压器容量(KVA)，Ue为二次侧额定电压(空负荷电压)，10/0.4KV时Ue=0.4KV，简单计算变压器二次侧额定电流应为变压器容量x1.44~1.50。(5)根据(3)定义英国。二次侧短路电流(三相短路)定义为I(3)，二次侧短路电流(三相短路)为I (3) = ite/Uk，为交流有效值。(6)在变压器容量相同的情况下，如果两相短路，I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3)(7)以上计算都是变压器出口短路时的电流值，这是最严重的短路事故。如果短路点离变压器有一定距离，就要考虑线路阻抗，短路电流会减小。比如SL7系列变压器(带三芯铝线电缆)的容量是200KVA。变压器出口短路时，三相短路电流I(3)为7210A。当短路点与变压器距离为100m时，短路电流I(3)降至4740 A；；变压器容量为100KVA时，出口短路电流为3616A。变压器在100米距离短路时，短路电流为2440A，100米和0米距离短路电流分别为65.74%和67.47%。用户在设计时，应计算安装场所(线路)的额定电流和那里可能出现的最大短路电流。断路器的选择应遵循以下原则:断路器的额定电流In≥线路IL的额定电流；断路器的额定短路分断能力大于或等于线路的预期短路电流；选择断路器时，不必让余量过大，以免浪费。

2.断路器的极限短路分断能力和操作短路分断能力:IECGB4048.2《低压开关设备和控制设备用低压断路器》相当于IEC947-2和中国。断路器的极限短路分断能力和操作短路分断能力定义如下:断路器的额定极限短路分断能力(Icu):根据规定试验程序中规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流的分断能力；断路器的额定操作短路分断能力(Ics):根据规定的试验程序中规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流的分断能力。极限短路分断能力的Icu测试程序是otco。具体试验是:将线路电流调整到期望的短路电流值(如380V、50KA)，但试验按钮未合上，被试断路器处于合闸位置。按下试验按钮，断路器会有50KA的短路电流，断路器会立即分闸(简称O)灭弧。断路器应处于良好状态，并可再次闭合。t为间歇时间(休息时间)，一般为3分钟。此时线路处于热备用状态，断路器再次合闸(简称合闸，c)再分闸(o)(合闸试验是考核断路器在峰值电流下的电气和热稳定性，动、静触头因弹跳而磨损)。此方案为co，断路器能在不超过规定极限的情况下完全分断和灭弧，因此认为其极限分断能力试验是成功的。断路器的短路分断能力(Icu)试验程序为otcotco，比Icu试验程序多一个co。试验后断路器能完全分断和熄灭电弧而不超过规定的损坏，故评为短路分断能力试验。Icu和Ics的短路分断试验后，需要进行耐压和保护特性的重新校准等试验。短路断开后应承载额定电流，Ics短路试验后应增加温升复试试验。无论是Icu和Ics短路，还是实际考核条件不同，后者都比前者更严格，难度更大。IEC947-2和GB14048.2确定Icu有四个或三个值，分别为25%、50%、75%和100% Icu(A类断路器塑料外壳)或50%、75%和100% Icu(B类断路器)。Ics值由断路器生产厂家决定，所有符合上述标准的Icu评分均为有效合格产品。大多数通用(框架式)断路器(所有规格)都具有过载、长延时、短延时、短路瞬时动作三级保护功能，可以实现选择性保护。大部分干线(包括变压器出线端子)用它作为主(保护)开关，而塑壳断路器一般不具备短路短延时功能(只有过载长延时和短路速断两级保护)，所以只能在分支中使用。不同的应用(适用性)。IEC92《船舶电气》建议，三级保护的万能式断路器应重点考虑其短路分断能力，但在分支断路器中应广泛使用，以保证其足够的极限短路能力。我们的理解是，在主线切断故障电流后更换断路器是审慎的，主线停电会影响大量用户。当发生短路故障时，需要两个COs继续承载一段时间的额定电流，而分支线路即极限短路电流在被切断重新接通后已经完成了使命，不能再承载额定电流，可以更换一个新的(停电影响不大)。无论是万能式断路器还是塑壳式断路器，两者都必须具备两个重要的技术指标:Icu和Ics。两个断路器的Ics值略有不同。塑壳最小允许Ics可为25%Icu，通用型最小允许Ics为50%。Ics=Icu断路器很少，Ics=100%通用型很少【国外有旋转双断(点)技术的塑壳断路器，限流性能优异，分断能力裕度大，可以做到ICs = ICU，但价格很高】。在国内，DW45智能万能式断路器的Ics为62.5% ~ 65% ICU，国际上ABB公司的F系列和施耐德M系列也在70%左右，而国内塑壳断路器和各种新型号的Ics大多在50% ~ 75% ICU之间。有的断路器应用设计人员，在根据计算线路的预期短路电流选择断路器时，将一台断路器(断路器的极限短路分断能力大于线路的预期短路电流，但运行短路分断能力低于计算电流)判定为不合格。这是一个误解。

3.断路器的电气间隙和爬电距离必须根据低压系统的绝缘配合来确定，绝缘配合是在限制瞬时过电压时建立规定的冲击耐受电压，系统中电器或设备产生的瞬时过电压也必须低于供电系统的规定冲击电压。(1)电器的额定隔离电压应≥电力系统的额定电压；(2)电器的额定冲击耐压应等于或高于电力系统的额定冲击耐压；(3)电器产生的瞬态过电压应小于或等于电力系统的额定冲击耐受电压。基于以上三个原则，电器的额定冲击耐受电压(优先值)Uimp与供电系统的额定电压和电器的安装类别(过电压类别)所决定的最大相对电压密切相关。相对电压值越高，安装类别[分为I(信号级)、II(负荷级)、III(配电级)、IV(功率级)]越高，额定冲击电压越大。如相对电压为220V，安装类别为III时，Uimp为4.0KV，安装类别为IV，Uimp为6.0KV .电气产品(如断路器)的Uimp为6.0KV污秽等级3或4，其最小电气间隙为5.5 mm .我厂DZ20、CM1、HSM1系列塑壳断路器的电气间隙均为5.5≥8mm(安装类别III)，用于功率等级安装。比如DZ20系列的规格在800以上，Uimp是8.0KV，电气间隙会增大到≥ 8 mm但是HSM1系列等产品的实际电气间隙在Inm(外壳电流)=125A时是11mm，160A是16mm，250A是15mm，400A是18.75mm，630和800A是300mm。均大于5.5 mm的爬电距离GB/T14048.1《低压开关设备和控制设备通则》规定，电器(产品)的最小爬电距离与额定隔离电压(或实际工作电压)、电器使用场所的污染水平、产品本身所用绝缘材料的性质(绝缘组)有关。如额定隔离电压为660(690)V，污染等级为3级，产品使用的绝缘材料为ⅲA(175≤CTI)。

4.四极断路器应用四极断路器应用，目前我国没有强制性的国家标准或法规要求，地区四极电器(断路器)设计规范已经出台，但是否安装四极电器的争论仍在继续。近年来，在一些地区出现了热潮，各种断路器制造商也设计和制造了市场上各种类型的四极断路器。笔者赞同能否使用应以能否保证供电的可靠性和安全性为前提。总的来说:(1)TN-C系统。在TN-C系统中，N线和保护线PE合二为一(PEN线)。考虑到安全，任何时候都不允许断开笔线，绝对禁止使用四极断路器。(2)四极断路器可用于2)TT系统、TN-C-S系统和TN-S系统，以确保维护人员的安全。在TN- C-S和TN-S系统中，断路器的N极只能接N线，不能接PEN或PE线；(3)安装双电源切换场所，系统中所有中性线(N线)均连接，保证切换电源开关(断路器)的安全，必须采用四极断路器；(4)对于进入住宅的单相总开关，宜选用N极双极断路器(检修时作为隔离开关使用)。(5)用作380/220V系统的剩余电流保护器(漏电断路器)。中性线必须穿过保护器的零序电流互感器(芯)，以防止220V负荷因泄漏电流而误动作。此时应选择中性线的四极或两极剩余电流保护器。

参考:

断路器如何选型

电学书籍中提供了一种估算方法。一千瓦大约是2A，估计电流是94A(事实上，它一般小于这个值。断路器的选择为额定电流的1.2-1.5倍。假设额定电流为90A，断路器在90A*1.2和90A*1.5之间选择，即118A-135A。一般选择125A断路器比较合适，适合负载变化的场合。断路器承受的电流不小于额定电流，也可选用100a。只有这样，当负载发生变化时，才容易因负载瞬时过载或长时间满负荷运行而跳闸，容易造成断路器发热，过载保护装置动作，也就是俗称的跳闸。

据此，断路器的额定电流可分为框架式、塑壳式和微开断式三种。框架是600A-6300A，塑料外壳100A-630A，略破1A-63A。具体来说，选择突破单位、突破曲线等。其次是分段能力的选择，即电路的最大短路电流。还有很多其他的功能需要根据自己的需求来选择。

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