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摘要：多见的负载有配电线路、电念头和家用与类似家用（照明、家用电器等）三年夜类。以此相对应的便有配电庇护型、电念头庇护型和家用及类似家用庇护型的断路器。这三类断路器的庇护性和庇护特征是不不异的。
1、分歧的负载应选用分歧类型的断路器
多见的负载有配电线路、电念头和家用与类似家用（照明、家用电器等）三年夜类。以此相对应的便有配电庇护型、电念头庇护型和家用及类似家用庇护型的断路器。这三类断路器的庇护性和庇护特征是不不异的。
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用具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时的三段庇护特征。式（又称框架势）断路器中的DW15系列、DW17（ME）系列、AH系列和DW40、DW45系列中年夜部门是B型，而DZ5、DZ15、 DZ20、TO、TG、CM1、TM30及HSM1等系列和式DW15、DW17的某些规格因过载长延时 、短路瞬时的二段庇护，它们是属于非选择型的A类断路器。选择性庇护，如图1所示。
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，这就是选择性庇护（由于QF1不动作，就使未发生故障的QF3、QF4支路连结供电）。
若是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数停电，就不是选择性庇护了。
能够实现选择性庇护的缘由是，QF1为B类断路器，它具有短路短延时性能，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（凡是它的全分断时间不年夜于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，若是要到达选择性庇护的要求，上一级的断路器应选用具有三段庇护的B型断路器。
对于直接庇护电念头的电念头庇护型断路器，它只要有过载长延时和短路瞬时的二段庇护性能就够了，也就是说它可选择A类断路器（包括塑壳式和式），DZ5、DZ15、TO、TG、GM1 、TM30、HSM1及DW15等系列除有配电庇护的性能外，它们的630A及以下规格均有庇护电念头的功能。
家用和类似场所的庇护（曩昔又称它为导线庇护或照明庇护），也是一种小型的A类断路器，其典型产物有C45N、PX200C、HSM8等等。
配电（线路）、电念头和家用等的过电流庇护断路器，因庇护对象（如变压器、电线电缆、电念头和家用电器等）的承受过载电流的能力（包括电念头的起动电流和起动时间等）有差异， 是以，选用的断路器的庇护特征也是分歧的。
（1）表1为配电庇护型断路器的反时限断开特征
表 1
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经由过程电流名称 |
整定电流倍数 |
约按时间/h |
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In≤63A |
In＞63A |
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约定不脱扣电流 |
1.05In |
≥1 |
≥2 |
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约定脱扣电流 |
1.30In |
＜1 |
＜2 |
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返回特征电流 |
3.0In |
可返回时间/s |
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5 |
8 |
12 |
注：可返回特征：斟酌到配电线路内有电念头群，由于电念头仅是其负载的一部门，且一群电念头不会同时起动，故肯定为3In（In为断路器的额定电流， In≥IL，IL为线路额定电流），对断路器进行实验，当实验电流为3In时连结5s（In≤40 A时），8s（40A＜In＜250A时），12s（In＞250A时），然后将电流返回至In ，断路器应不动作，这就是返回特征。
（2）表2为电念头庇护型断路器的反时限断开特征
表 2
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经由过程电流名称 |
整定电流倍数 |
约按时间 |
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约定不脱扣电流 |
1.0In |
≥2h |
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约定脱扣电流 |
1.2In |
＜2h |
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1.5In |
* |
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7.2In |
** |
注：*按电念头负载性可以选2、4、8、12min之内动作，一般的选 2～4min。** 7.2In也是一种可返回特征，它必需躲过电念头的起动电流（5～7倍In），Tp为延不时间，按电念头的负载性可选动作时间Tp为2s＜Tp≤ 10s、4s＜Tp≤10s、6s＜Tp≤20s和9s＜Tp≤30s，一般选用2s＜Tp≤10s或4s＜Tp≤10s。
（3）配电庇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）；电念头庇护型的瞬动整定 电流为12In,一般设计时In可以等于电念头的额定电流。
（4）表3为家用和类似场所用断路器的过载脱扣特征
表 3
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脱扣器型式 |
断路器的脱扣器额定电流In |
经由过程电流 |
划定时间
（脱扣或不脱扣极限时间） |
预期成效 |
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B、C、D |
≤63 |
1.13In |
≥1h |
不脱扣 |
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＞63 |
≥2h |
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B、C、D |
≤63 |
1.45In |
＜1h |
脱扣 |
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＞63 |
＜2h |
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B、C、D |
≤32 |
2.55In |
1s～60s |
脱扣 |
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＞32 |
1s～120s |
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B |
所有值 |
3In |
≥0.1s |
不脱扣 |
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C |
5In |
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D |
10In |
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B |
所有值 |
5In |
＜0.1s |
脱扣 |
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C |
10In |
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D |
50In |
注：B、C、D型是瞬时脱扣器的型式：B型脱扣电流＞3～5In，C型脱扣电 流＞5～10In，D型脱扣电流＞10～50In。用户可凭据庇护对象的需要，任选它 们中的一种。
（5）B类断路器的短路短延时特征
DW15型断路器：3～10In （Inm为1600A时，Inm为壳架品级电流），3～6In（Inm为2500A、4000A时），短延不时间为0.2或0.5s。ME型 断路器：3～12In，短延不时间0～0.3s可调。DW45型断路器：0.4～15In ，短延不时间0.1、0.2、0.3和0.4s可调。
在进行工程设计时，应凭据分歧的负载对象来选择分歧庇护特征（如上所述）的断路器，以免 因选用不妥造成严重后果。在实践中容易混淆的是电念头负载庇护误选为配电庇护型或家 用庇护型。小型断路器（MCB）也有电念头庇护型，如天津梅兰日兰的C4D等，它们的庇护 特征应合适表2。
2、选择分歧类型短路分断能力的断路器来顺应分歧的线路预期短路电流（ 当I在不异的情况时）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12，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斟酌采用HSM1_125H型塑壳式断路器（它的极限短路分断能力为400 V、50kA）。可是离变压器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 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，对统一壳架品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（常熟开关厂的CM1系列）或S、H、R、U（天津低压电器公司的TM30系列）品级别。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年夜，如以E型为1，则S型为1. 2，M型为1.4，H型为2，即采办一台H型的断路器的钱，可以采办二台E型。用户在设计选 用时，没必要工钱地加上所谓保险系数，以免造成浪费。
3、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），是指在一定的实验参数（电压、短路电流、功率因数） 条件下，经一定的实验法式，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。它的实验法式为0—t（线上）C0 （“0”为分断，t 为间歇时间，通常是3min，“C0”暗示接通后立即分断）。试检后要验证脱扣特征和工频耐压。
运行短路分断能力（Ics），是指在一定的实验参数（电压、短路电流和功率因数）条件下，经一定的实验法式，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，它的实验法式为0—t（线上）C0—t （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，凡是Icw的小值是：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）。
运行短路分断能力的实验条件极为刻薄（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%），是以它不单要验证脱扣特征、工频耐压，还要验证温升。 IEC947_2（和1997新版IEC60947_2）和我国国家尺度GB140482划定，Ics可 所以极限短路分断能力Icu数值的25%、50%、75%和100%（B类断路器为50%、75%和 100%，B类无25%是鉴于它大都是用于主干线庇护之故）。
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凡是是指它的极限短路分断能力。
不管A类或B类断路器，它们的运行短路分断能力尽年夜大都是小于它的极限短路分断能力Icu的。
A类：DZ20系列Ics＝50%～77%Icu，CM1系列Ics＝58%～7 2%Icu，TM30系列Ics＝50%～75%Icu，（个体产物Ics＝Icu）。
B类：DW15系列Ics＝60%左右的Icu，（个体的如630AIcs＝Icu，但短路分断能力仅400V时30kA），DW45系列Ics＝62.5%～80%Icu。
不论是A类或B类断路器，只要它的Ics合适IEC947_2（或GB14048.2）尺度划定的 Icu百分比值都是及格产物。
用户在设计选用时只要合适断路器的极限短路分断能力≥线路预期短路电流就能知足要求了，对线路自己来说，例如上面举例的变压器容为1600kVA的线路，可能泛起的短路电流约为43kA,它是仅计较离变压器距离为5m，且把刀开关、互感器和断路器的内阻均看成零来计较的（短路电流是以比现实情况偏年夜）。这类短路的机率极小。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，必需更换新的断路器，而运行短路分断能力，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 ，使命长短常艰难的。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，实际上是一种误解，也是没必要要的。
有些制造厂的里宣传，它的产物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，不成全信，而且Ics=Icu的断路器 ，其售价要高很多，不合算。
国外几十年来流行一种级联（cascade）庇护（也称后备庇护），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处泛起线路 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仅承受一部门短路电流的分断，其余部门由QF1 承当），而对QF2处线路尽年夜部门小于35kA的故障电流，就由QF2来承当。这类级联庇护也有一定的条件，譬如临近的支路不是重要负载（由于一旦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，这类级联庇护主要目的也是为了勤俭投资。
应提到的是，所有断路器的短路分断能力（不管是Icu仍是Ics）都是周期份有用值。在短路实验中的“C0”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（有用值）和功率因数（cos）已调整好，它的接通电流也就被肯定了。接通电流实验（“C”实验），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，有什么样的有用值电流（分断电流），在其响应的功 率因数下，便有什么样的峰值电流，使用者毋须往斟酌峰值电流这个参数。
为扶助使用者领会，现将峰值电流与周期份有用值电流列于表4。
表 4
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短路分断电流Ic
（周期份有用值）/kA |
功率因数cos |
峰值系数 |
接通电流
（峰值电流） |
Ic≤1.5
1.5＜Ic≤3.0
3.0＜Ic≤4.5
4.5＜Ic≤6.0
6.0＜Ic≤10
10＜Ic≤20
20＜Ic≤50
Ic＞50 |
0.95
0.9
0.8
0.7
0.5
0.3
0.25
0.2 |
1.41
1.42
1.47
1.53
1.70
2.0
2.1
2.2 |
1.4Ic
1.42Ic
1.47Ic
1.53Ic
1.70Ic
2.0Ic
2.1Ic
2.2Ic |
峰值电流（冲击电流）ich＝kch（根号）2Ic，Ic为周期份有用值，kch为冲击系数 1＜kch＜2，kch×2为峰值系数。
4、四极断路器的选用
对于下列情况，有需要选用四极断路器：
1、有双电源切换要求的系统必需选用四极断路器，以知足整个系统的维护、测试和检修时的隔离需要；
2、室第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、残剩电流动作庇护器（漏电开关），必需保证所庇护的回路中的一切带电导线断开，是以，对具有残剩电流动作庇护要求的回路，均应选用带N极（如四极）的漏电断路器。
今朝，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极装设中性线断线庇护器，N极与其他三个相线极一起合分电 路；
6、断路器的N极装设中性线断线庇护器，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跨越相线电流的25%的正常状态（变压器联络组标号为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服衡，且负载中有年夜电子装备（谐波成份很年夜），致使N线的电流等于或年夜于相线电流，N线过载而没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 ；5和6型式适合于在中性线断线时，切断三相及中线以庇护单相装备避免损毁和间接触电事故的发生，6型适合于TN_C系统。
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