断路器的选择 如何选择断路器

断路器的选择原则有哪些？~

1、首先根据额定电压选，额定电压要一致。2、断路器的额定电流要大于等于所用电路的额定电流。3、断路器的额定开断电流要大于等于所用电路的短路电流。4、根据环境条件选，如海拔、温度、湿度，选择符合要求的断路器。5、根据品牌选质量、性价比较高的断路器。6、对特殊开断情况，进行校验断路器。一般选用原则：根据用途选择断路器的型式及极数。根据最大工作电流选择断路器的额定电流。根据需要选择脱扣器的类型，附件的种类和规格。具体要求是：① 断路器的额定工作电压≥线路额定电压。② 断路器的额定短路通断能力≥线路计算负载电流。③ 断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流（一般按有效值计算）。④ 线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时（或短延时）脱扣整定电流。⑤ 断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。⑥ 断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。

如何正确选择低压断路器？以下五大步骤必不可少：

（1）由线路的计算电流来决定断路器的额定电流；（大概有99%的设计者做到了这一条）。

（2）断路器的短路整定电流应躲过线路的正常工作启动电流。（大概有30%的设计者注意到了这一条）。

（3）按线路的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力；（大概有10%的设计者注意到了这一条）。

（4）按照线路的最小短路电流来校验断路器动作的灵敏性，即线路最小短路电流应不小于断路器短路整定电流的1.3倍；（大概有5%的设计者注意到了这一条）。

（5）按照线路上的短路冲击电流（即短路全电流最大瞬时值）来校验断路器的额定短路接通能力（最大电流预期峰值），即后者应大于前者。



首先，按1条选择的断路器，再区分A,B,C,D型的适用场所。

3,4,5条都是厂家的事了，现在的微断分断能力都达到15KA，主要是第4条，施耐德等产品也给出了配电长度表。

查表！

不可以无条件用在低压屏上。



“第3~5只是厂家的事”？这也是大部分设计人人的误区。就最常见的DZ20而言，断路器的分断能力一般可分高、中、低（H、M、L）三档，如果设计人选择了错误的档次，就可能造成分断能力不足，而这显然不是厂家的事情，而是必须由设计人运算后才可作出正确选择的。我们不应把设计责任推到厂家或盘厂身上，如果说第4条还可以由厂家提供简化表格来勉强解决问题的话，第3、5条是厂家无法提供什么表格的。



开关厂家可以提供额定短路运行（或极限）分断能力值，也许还可以提供额定短路接通能力值，但是它一般不会给你提供具体系统及线路的短路电流值呀——该你算的，还得算，不可偷懒，也无法偷懒。



比如1600kVA变压器的低压母线上，短路全电流峰值可达100KA！这不是一般开关所能胜任的，也不是什么开关厂家可以替你分忧解难的。呵呵，万一出了事，设计还是唯一责任。——因为厂家已经提供了几十kA到上百kA的接通能力，可是你当时只是选择了较低接通能力的开关。出事了怎么还可以牵扯到开关厂家呢？

低压屏上不要用微断的，宁可用熔断器！

现在的民用设计除了算负荷，算电流，其他的校验很少有人做，如此设计，却也没出什么大事，原因何在呢？即使出了问题，也很难找到设计身上，因为使用方经常更改引结负荷。



设计者一般宁可选大，整定大。。。分断能力大。。。至少在近期不会出事，很少去管灵敏度。与电力设计的严禁态度相比，建筑电气设计十分混乱。

我敢说，民用建筑电气设计者有一半不会短路电流计算，包括所谓的高工。。。。

其实小容量的变压器低压母线上，甚至可以使用15KA微断的。



“出事了很少找到设计头上”？那大多是因为“事故调查组组长”，往往就是属于设计之列的！

——这不知是我们行业的“大幸”，还是“不幸”！



盘厂1~2条是考虑的，第3点呢会根据变压器的容量考虑一下，容量大的变压器相应的分断要提高（查施耐德或是ABB的变压器一断路器选择配合表）。4~5点不是没考虑过，至少我们的专家经常说设计院选的不合理，但是我们手头没数据，没法计算，一般还是按设计院的型号规格来做。



施耐德的Okken柜时就非常严格，施耐德的专家很严厉，每一个数据都要求我们能提供计算书，那段时间真的学到不少东西，无论是技术方面还是生活与工作方式方面都受益非浅。



也确实感受到中、外的差距不是一二十年能赶上的。



归纳总结：

1。最大短路电流！

2。最小短路电流！

3。短路冲击电流！

按照线路上的短路冲击电流（即短路全电流最大瞬时值）来校验断路器的额定短路接通能力（最大电流预期峰值），即后者应大于前者。



最后一条有待研究的地方还很多，本身（校验额定短路接通能力）好象并不太准确。实质在多数情况上，在线路末端分支应注重校验额定极限短路分断能力，而具有三段式保护的主干线断路器，应注重校验额定运行短路分段能力。额定运行短路分段能力小于极限短路分断能力。

4条是接地故障电流校验吧？

5条。我是不知道该怎样去作。

航天科技、军工科技、尖端科技肯定要用上。当然，严师出高徒，学习时严格一些是要的。现实中要结合国情。

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1-5条也有从松到严格的地方，看适用的场合。



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首先,我们要知道为什么我们要校验断路器的分断能力,一台断路器是否具有多大的分断能力,关键是看它能否在高温情况下灭掉短路电流产生的电弧,简称灭弧,其实说一台断路器分断能力强也可以说该短路器的灭弧能力强.

电弧产生条件:10~20V电压或者80~100mA的电流就可以产生电弧------可以看出产生电弧的条件很低的,可以说电弧在我们日常用电中无处不在,当然当断路器分断的时候就会产生很强的电弧.电弧的危害性很大,电弧是导电的,如果电弧没有熄灭,则断路器就没有完全断开.还要提示一点,燃弧温度是可以让空气和普通金属形成等离子的5000度以上的高温.

电弧的四种形式:1.强电场发射;2热电子发射;3,碰撞游离;4.热游离.

如果要灭弧,那么我们要尽量削弱产生电弧的四种形式,除了使用空气,油,真空,六氟化硫等去游离介质之外,我们还要求短路器触头必须是高熔点,高导热系数和热容量大的耐高温金属材料,可以减少热点子发射和电弧中的金属蒸气,抑制游离作用;’同时,触头材料还要求有较高的抗电弧\抗熔焊能力.

所以判断断路器的分断能力关键是看它的灭弧介质合触头材料.

电弧是同工频一样频率但稍滞后一点周期型变化的,但在短路时候,工频发生变化,电流波形发生变化,大家知道,短路电流在短路发生之后约0.05S时最大,此时是峰值电流,叫做短烦寤鞯缌?约为短路电流有效值的2.56倍;短路非周期电流约在0.2S之后变的很弱(忽略不记),我们把0.2S以内的电流有效值叫做短路全电流约为短路电流有效值的1.8倍.普通短路器的分闸时间一般大于0.1S,对这种短路器的分断能力校验只需要把确认算出的系统短路电流有效值小于断路器的额定断路耐受电流就行了;但现在我们使用的断路器大部分为快速断路器,分断时间都在几十毫秒内,正好在断路全电流内,如果该断路器没有设置延时的话,应该按照断路全电流选择断路器.

至于第五条的接通能力,没能理解,不知道是否是指断路器的额定短路合闸电流,如果是指的指这个值,那就完全没有必要校验的了,因为在短路时的重合闸电弧的影响不会很大,只是单单考虑触头是否能够承受得起短路电流产生得高温就可以了,因此,大部分厂家的断路器样本上标注的额定短路合闸电流都远远大于额定短路耐受电流值.低压母线出线侧短路电流应该达不到100KA，最多50KA左右，肯定是短路故障点在变压器低压出线侧前端时，此时短路电流最大，越往下，短路电流就越小，如果用1600KVA的变压器，低压侧保护开关的分断能力65KA就能满足！



1。最大短路电流！=三相短路电流最大，根据此来校验开关短路分断能力

2。最小短路电流！=单相短路电流，用次来校验开关动作灵敏度。

3。短路冲击电流！=短路电流峰值.

第4条，在长距离配电（比如室外照明设计采用TN系统，瞬时/短延时兼做接地故障保护时）应注意。

高压厂用母线的三相短路电流水平
高压厂用电系统的短路电流由厂用电源和厂用电动机两部分供给，并按相角相同取算术和计算：
厂用电源供给的短路电流取决于变压器低压卷的容量和阻抗，这里为了计算简便，这里变压器的阻抗一律采用以变压器低压绕组额定容量为基准的阻抗电压百分值。
厂用电源供给的三相短路电流周期分量起始值计算公式如下：
IB”=Ij/(XX+XB)
Ij为基准电流。当取基准容量为Sj=100MVA，基准电压Uj=6.3kV时，Ij=9.16kA。
这里XX为系统电抗，为留有预度，可将其忽略，但会导致短路电流计算结果比工程实际大5%~10%；厂用变压器的阻抗考虑10%负误差，则：
IB”=Ij/ XB=Ij×SeB/0.9Ud%
希望对你能有所帮助。

断路器选用原则：
1、按线路预期短路电流计算来选择断路器分断能力精确线路预期短路电流计算是一项极其繁琐工作。便有一些误差不很大而工程上可以被接受简捷计算方法：(1)10/0.4KV 电压等级变压器，可以考虑高压侧短路容量为无穷大(10KV侧短路容量一般为200~400MVA更大，按无穷大来考虑，其误差不足10%)。(2)GB50054-95《低压配电设计规范》2.1.2 条规定：“当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流1% 时，应计入电动机反馈电流影响”，若短路电流为30KA，取其1%，应是300A，电动机总功率约150KW，且是同时启动使用时此时计入反馈电流应是6.5∑In。(3)变压器阻抗电压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百分值。当原边电压为额定电压时，副边电流就是它预期短路电流。(4)变压器副边额定电流Ite=Ste/1.732U式中Ste为变压器容量(KVA)，Ue为副边额定电压(空载电压)，10/0.4KV 时Ue=0.4KV简单计算变压器副边额定电流应是变压器容量x1.44～1.50。(5)按(3)对Uk定义，副边短路电流(三相短路)为I(3)对Uk定义，副边短路电流(三相短路)为I(3)=Ite/Uk，此值为交流有效值。(6)相同变压器容量下，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电流值，这是最严重短路事故。短路点离变压器有一定距离，则需考虑线路阻抗，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时其出线端短路电流为3616A。离变压器距离为100m处短路时，短路电流为2440A。远离100m时短路电流分别为0m65.74% 和67.47%。，用户设计时，应计算安装处(线路)额定电流和该处可能出现最大短路电流。并按以下原则选择断路器：断路器额定电流In≥线路额定电流IL断路器额定短路分断能力≥线路预期短路电流，选择断路器上，不必把余量放过大，以免造成浪费。
2、断路器极限短路分断能力和运行短路分断能力国际电工委员会IEC947-2 和我国等效采用IECGB4048.2 《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定义：断路器额定极限短路分断能力(Icu)：按规定试验程序所规定条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力分断能力；断路器额定运行短路分断能力(Ics)：按规定试验程序所规定条件，包括断路器继续承载其额定电流能力分断能力。极限短路分断能力Icu试验程序为otco。其具体试验是：把线路电流调整到预期短路电流值(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)和紧接着开断(O)(接通试验是考核断路器峰值电流下电动和热稳定性和动、静触头因弹跳磨损)。此程序即为CO。断路器能完全分断，熄灭电弧，并无超妯规定损伤，就认定它极限分断能力试验成功；断路器运行短路分断能力(Icu)试验程序为otcotco，它比Icu试验程序多了一次co。试验，断路器能完全分断、熄灭电弧，并无超出规定损伤，就认定它额定进行短路分断能力试验。 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。运行短路分断后，还要承载额定电流，Ics 短路试验后还需增加一项温升复测试验。Icu和Ics短路或实际考核条件不同，后者比前者更严格、更困难，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)。断路器制造厂所确定Ics 值，凡符合上述标准规定Icu 百分值都是有效、合格产品。万能式(框架式)断路器，绝大部分(所有规格)都具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段保护功能，能实现选择性保护，大多数主干线(包括变压器出线端)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。使用(适用)情况不同，IEC92《船舶电气》建议：具有三段保护万能式断路器，偏重于它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极限短路能力值。我们对此理解是：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，发生短路故障时要求两个CO，要求继续承载一段时间额定电流，而支路，极限短路电流分断和再次合、分后，已完成其使命，它不再承载额定电流，可以更换新(停电影响较小)。，是万能式或塑壳式断路器，都有必须具备Icu和Ics这两面三刀个重要技术指标。Ics 值两类断路器上表现略有不同，塑壳式最小允许Ics可以是25%Icu，万能式最小允许Ics是50%Ics=Icu断路器是很少，万能式也少有Ics=100%[国外有一种采用旋转双分断(点)技术塑壳式断路器，它限流性能极好，分断能力裕度很大，可做到Ics=Icu，但价格很高]。我国DW45 智能型万能式断路器Ics 为62.5%～65%Icu，国际上，ABB公司F 系列，施耐德M 系列也是 70%左右，而塑壳式断路器，国内各种新型号，Ics大抵50%～75%Icu 之间。有些断路器应用设计人员，按其所计算线路预期短路电流选择断路器时，以断路器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、断路器电气间隙与爬电距离确定电器产品电气间隙，必须依据低压系统绝缘配合，而绝缘配合则是建立瞬时过电压被限制规定冲击耐受电压，而系统中电器或设备产生瞬时过电压也必须低于电源系统规定冲击电压。： (1)电器额定绝缘电压应≥电源系统额定电压(2)电器额定冲击耐受电压应≥电源系统额定冲击耐受电压(3)电器产生瞬态过电压应≤电源系统额定冲击耐受电压。基于以上三原则，电器额定冲击耐受电压(优先值)Uimp就与电源系统额定电压所确定相对电压最大值和电器安装类别(过电压类别)等有很大关系：相对电压值越大，安装类别越高[分为I(信号水平级)、Ⅱ(负载水平级)、Ⅲ(配电水平级)、Ⅳ(电源水平级)]，额定冲击电压就越大。例如相对电压为220V，安装类别为Ⅲ时，Uimp为4.0KV，安装类别为Ⅳ，Uimp为6.0KV。电器产品(例如断路器)Uimp 为6.0KV污染等级3级或4级，其最小电气间隙是5.5mm。DZ20、CM1和我厂HSM1 系列塑壳断路器电气间隙均为5.5mm(安装类别Ⅲ)，用于电源级安装，如DZ20系列800 以上规格，Uimp为8.0KV，电气间隙才提高到≥8mm。而产品实际电气间隙，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均为300mm，都大于5.5mm。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)最小爬电距离与额定绝缘电压(或实际工作电压)、电器产品使用场所污染等级以及产品本身使用绝缘材料性质(绝缘组别)有关。例如：额定绝缘电压为660(690)V，污染等级为3，产品使用绝缘材料组别为Ⅲa(175≤cti〈400，CTI为绝缘材料漏电起痕指数)，最小爬电距离为10mm。上面所提到塑壳式断路器爬电距离都大大超过规定数值。综上所述，电器产品电气间隙和漏电距离，达到绝缘配合要求，就不会外来过电压或线路设备本身操作过电压造成设备介质电击穿。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)，对绝缘配合要求与GB/T14048.1是完全一样。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(空气)距离应大于12mm，有提出断路器电气间隙应大于20mm。这种要求是不合理，它已经超出了绝缘配合要求。大电流规格，避免出现短路电流时产生电动斥力，或是大电流时导体发热，增加散热空间，适当加宽相间空间距离也是可以。此时是达到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，都提供电源端相间隔弧板，止电弧喷出时造成相间短路。零飞弧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。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、四极断路器应用四极断路器应用，目前国内还没能对国家标准或规程之类作硬性使用要求规定，区性四极电器(断路器)设计规范已经出台，但安装与不安装四极电器争论还进行中，某些区使用近年来出现一窝蜂趋势，各断路器制造厂也纷纷设计，制造各种型号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可靠性、安全性为准，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，绝对禁用四极断路器；(2)TT系统、TN-C-S系统和TN-S系统可使用四极断路器，维修时保障检修者安全，TN- C-S和TN-S系统，断路器N 极只能接N线，而不能接PEN或PE线；(3)装设双电源切换场所，系统中所有中性线(N线)是通联，确保被切换电源开关(断路器)检修安全，必须采用四极断路器；(4)进入住宅单相总开关，宜选用带N极二极断路器(检修时作隔离器之用)(5)用于380/220V系统剩余电流保护器(漏电断路器)，中性线必须穿越保护器零序电流互感器(铁心)，防止无中性线穿过，使220V负载有泄漏电流而误动作，此时应选用四极或带中性线二极剩余电流保护器。
参考：

关于家用断路器的选择，推荐从这几方面考虑：
1、三个参数
极数：1P就是单级断路器， 2P就是单相二级断路器；
附件：欠压保护器、漏电保护器等属于断路器的附件；像施耐德电气的Easy 9系列中的EA9ANG就是一款一体化的过压保护断路器，可同时提供过压、短路和过载等保护功能，并且左侧可拼装欠压保护器附件，实现配电线路的全面保护。
额定电流：在选择断路器时，应该选择比实际电流小的配置。

2、性能
那就是断路器本身的分断能力，通俗来说就是断路器安全切断故障电流的能力。分断能力越大，可承载的电流和电压也就越大，家庭使用更安全。比如施耐德电气的Easy 9系列小型断路器，采用快速分断技术，独特脱扣机构保证快速分断，减少了关键部件的磨损，分断次数达到了10,000次，机械寿命（机械部件的硬度和强度）达20,000次。
所以说，关于家用断路器的选择，推荐从以上这几个方面考虑。