关于电机电缆和断路器的选择
浅析低压电动机保护断路器的选型
浅析低压电动机保护断路器的选型摘要：本文从电动机保护断路器的类型及特点、鼠笼式异步电动机的起动特性、电动机保护断路器脱扣曲线以及电动机保护断路器等几个方面来分析，为断路器选型和保护整定提供参考。
关键词：电动机保护；断路器；整定值引言现阶段电动机运行工况复杂，配电保护繁琐。
断路器避免误动，准确切除故障是选型的重中之重。
本文从电动机保护断路器的类型及特点、鼠笼式异步电动机的起动特性、断路器脱扣曲线分析等几个方面结合实际案例，为断路器选型提供一种简易计算方法。
1电动机保护断路器的类型及特点1.1电动机保护断路器有两大类：第一类，兼具过载保护和短路保护功能，脱扣器类型为热磁式和电子式。
第二类，只具有短路保护功能，短路保护元器件为磁脱扣线圈，也称单磁保护。
1.2电动机保护断路器有两大特点：第一个特点，除了遵循GB 14048.2-2008外，过载保护的反时限特性必须满足GB 14048.4-2010标准的要求，即约定不脱扣电流和约定约定脱扣电流对应的时间，还需要满足过载继电器的脱扣级别要求。
配电断路器过载保护曲线遵循的是GB 14048.2-2008标准中反时限断开特性。
第二个特点是磁保护或瞬时保护整定值相对配电型断路器高，一般12~15In 甚至更高，目的是为了躲过电动机起动时在第一个半波出现的接通电流峰值，避免磁保护误动作；配电型断路器的瞬时整定一般为10In。
2鼠笼式异步电动机的起动特性断路器的保护特性需要与电动机的工作特性相匹配。
如图1所示左侧曲线为鼠笼式电动机起动特性曲线，电机起动电流通常为4~8.4In，峰值发生在第一个半波，在第二、第三周波内急剧衰减。
右侧反时限脱扣曲线为保护电器过载保护曲线。
从图可知反时限脱扣曲线需保持在电动机正常运行电流和起动电流的上方，磁保护或瞬时保护整定值Irm＞I"d。
In为电动机额定电流（有效值）Id为电动机起动电流（有效值）I"d为接通电流峰值（峰值）图1 断路器与电动机特性曲线对比3电动机保护断路器脱扣曲线分析3.1热磁式电动机保护断路器以额定电流23A断路器为例，热脱扣范围为17~23A，磁脱扣电流为327A±20%。
电机断路器选择的计算
电机断路器选择的计算（原创版）目录一、电机断路器的选择重要性二、电机断路器选择的计算方法1.短路电流计算2.额定电流计算3.断路器容量选择三、电机断路器选择的注意事项正文一、电机断路器的选择重要性电机断路器是电机保护系统中的重要组成部分，其作用是在电机发生过载、短路等异常情况时，能够迅速切断电源，防止电机受到损坏。
因此，选择合适的电机断路器对于电机的正常运行和安全保护具有重要的意义。
二、电机断路器选择的计算方法1.短路电流计算短路电流是电机发生短路时电流的大小，也是选择电机断路器的重要参数。
短路电流的大小取决于电机的功率、电压和电源系统的短路容量等因素。
一般来说，短路电流的计算公式为：Isc = U × S / (R + jX)其中，U 为电源电压，S 为电机的短路容量，R 为电源系统的电阻，jX 为电源系统的电抗。
2.额定电流计算额定电流是电机正常运行时电流的大小，也是选择电机断路器的重要参数。
额定电流的计算公式为：Ie = P × cosφ / (1.732 × U)其中，P 为电机的功率，cosφ为电机的功率因数，U 为电源电压。
3.断路器容量选择断路器的容量是指断路器能够承受的最大电流。
在选择断路器时，其容量应大于电机的短路电流和额定电流。
一般来说，断路器的容量选择应遵循以下原则：Ib = K × (Isc + 1.5 × Ib)其中，Ib 为断路器的容量，K 为安全系数，一般取 1.5-2.5；Isc 为电机的短路电流。
三、电机断路器选择的注意事项在选择电机断路器时，除了要考虑短路电流和额定电流外，还需要考虑电机的保护等级、断路器的分断能力等因素。
断路器一般选用原则
低压断路器（空气开关）典型产品低压断路器主要分类方法是以结构形式分类，即开启式和装置式两种。
开启式又称为框架式或万能式，装置式又称为塑料壳式。
断路器一般选用原则（1）断路器的额定工作电压≥线路额定电压。
（2）断路器的额定电流≥线路负载电流。
（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(按有效值计算)。
（4）线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时脱扣器整定电流。
（5）断路器的欠电压脱扣器额定电压＝线路额定电压。
（6）断路器分励脱扣器额定电压＝控制电源电压。
（7）电动传动机的额定工作电压＝控制电源电压。
（8）校核断路器允许的接线方向。
有些型号断路器只允许上进线，有些型号允许上进线或下进线。
低压断路器的选用原则1）根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式--确定选用框架式、装置式或限流式等。
2）断路器的额定电压UN应等于或大于被保护线路的额定电压。
3）断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压。
4）断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。
5）断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。
6）配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。
7）断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。
（1）装置式断路器装置式断路器有绝缘塑料外壳，内装触点系统、灭弧室及脱扣器等，可手动或电动(对大容量断路器而言)合闸。
有较高的分断能力和动稳定性，有较完善的选择性保护功能，广泛用于配电线路。
目前常用的有DZl5、DZ20、DZXl9和C45N （目前已升级为C65N）等系列产品。
其中C45N（C65N）断路器具有体积小，分断能力高、限流性能好、操作轻便，型号规格齐全、可以方便地在单极结构基础上组合成二极、三极、四极断路器的优点，广泛使用在60A及以下的民用照明支干线及支路中(多用于住宅用户的进线开关及商场照明支路开关)。
断路器的型号选择
最常见的断路器分为MCB(小型断路器）、MCCB(塑壳断路器）、ACB（万能断路器）小微断主要是我们平时家用的断路器（1、2、3、4、6、10、13、16、20、25、32、40、50、63、100）其中16-63规格的比较常见，也是我们家里用的规格,当然我们家用的话还需选择几个漏电断路器。
塑壳主要是125、160、250、400、800《壳架》规格，额定电流不会大于壳架规格，从10A-800A 都有，小于100A的塑壳和小微断相比，只是分断能力更高一些；这些规格只要是大一些的厂家都会生产，用于小微断上一级的配电。
万能短路器就更大了，其壳架等级有1600.2000、3200、4000、6300，器电流规格和塑壳相同，额定电流不会超过壳架等级。
范围是200A-6300A.断路器的型号选择空气开关，又称自动开关，低压断路器。
原理是：当工作电流超过额定电流、短路、失压等情况下，自动切断电路。
DZ47-60A C20的空气开关，这是微（小）型断路器的额定电流标法，英文字表示磁脱扣（短路保护）的动作倍数，C一般用于普通配电（5-10倍），另外一种常见的是D型，用于起动电流较大（如电机）的电器（10-14倍）。
20A表示额定电流，但应注意的是这个电流是在环境温度为40摄氏度时的整定值。
实际使用时可参照厂家提供的降容曲线。
空气开关的型号：C65N 1P-：C1A C2A C4A C6A C10A C16A C20A C25A C32A C40A C50A C63A C65N 2P-：C1A C2A C4A C6A C10A C16A C20A C25A C32A C40A C50A C63A C65N 3P-：C1A C2A C4A C6A C10A C16A C20A C25A C32A C40A C50A C63A C65N 4P-：C1A C2A C4A C6A C10A C16A C20A C25A C32A C40A C50A C63A C65N 1P-：D1A D2A D4A D6A D10A D16A D20A D25A D32A D40A D50A D63A C65N 2P-：D1A D2A D4A D6A D10A D16A D20A D25A D32A D40A D50A D63A C65N 3P-：D1A D2A D4A D6A D10A D16A D20A D25A D32A D40A D50A D63A 型号上升一般是6，10，16，20，25，32，40，50，63，80，100，125，150，225，400。
低压电器的选择
低压电器的选择低压电器主要指低压系统中刀开关、熔断器、断路器、接触器、电动机起动器、继电器及导线电缆等。
低压电器选择的原则同高压电器一样，首先按安装地点、使用环境及要求选择其型号和防护等级，然后按正常工作条件选择其规格（包括额定电压、额定电流、有的继电器还要选择调节范围等），再按非正常工作条件来进行校验，校验方法与高压电器相同，但只校验断流能力Ｉ。
对于熔断器、接触器、断路器、热继电器、电动机起动器等的选择还要注意系数Ｋ的选取，合理选择Ｋ值使电器能在正常工作条件下承载负荷电流，并能躲过电动机起动时的冲击电流，也能在非正常工作条件下（除接触器）切断事故电流而自动跳闸，保护电气系统。
１、熔断器的选择熔断器主要作为电气系统短路保护元件，小容量（３ｋＷ以下）可兼作过载保护，熔断器的选择有三个内容，一是型号的选择，二是熔管（熔体壳）额定电流的选择，三是熔体额定电流的选择。
１）熔断器的型号很多，一般根据使用场所的条件进行选择。
ＲＭ１０系列无填料封闭管式熔断器适用于低压交直流动力网络、成套配电设备中，作为短路保护和防止连续过负荷用。
额定电流为１５～１０００Ａ。
Ｒ１系列熔断器适用于２２０Ｖ交直流及以下、额定电流１０Ａ及以下控制电路及信号电路的室内电气设备中，作为短路或过负荷保护之用。
ＲＣ１Ａ系列瓷插式熔断器适用于交流３８０Ｖ及以下一般线路末端和一般电气设备的短路保护。
额定电流为１～２００Ａ。
ＲＴ０系列有填料封闭管式熔断器适用于交直流低压短路电流大的电力网络及配电系统中，作为电缆、导线及电气设备（中型电动机、变压器及开关等）的短路保护及导线、电缆的过负荷保护。
尤其适用供电线路或断流能力要求较高的场所，如电厂用电、变电所的主电路及靠近电力变压器出线端的供电线路。
额定电流为50～1000Ａ。
ＲＴ10系列有填料封闭管式熔断器适用交直流500Ｖ及以下、额定电流100Ａ及以下的大短路电流的电力网络和配电装置中，作为电缆、线路及电气设备的短路保护和电缆、导线的过负荷保护。
电机断路器选择的计算
电机断路器选择的计算
（原创实用版）
目录
1.电机断路器选择计算概述
2.电机电流计算
3.断路器选择计算
4.安装和操作注意事项
正文
一、电机断路器选择计算概述
电机断路器是一种保护电机免受过电流损害的设备。
在进行选择计算时，需要先确定电机的电流，然后根据电机的功率和电流选择合适的断路器。
本文将详细介绍电机断路器选择计算的过程。
二、电机电流计算
电机电流的计算需要先确定电机的功率和电压。
通常，电机的功率等于额定功率乘以功率因数。
电机电流的计算公式为：$I = (P_{max} / (1.732 times U_{380V} times costheta))^{0.5}$，其中$P_{max}$为电机的额定功率，$U_{380V}$为电机的额定电压，$costheta$为功率因数。
三、断路器选择计算
1.确定断路器的额定电流：断路器的额定电流应等于或大于电机的额定电流。
2.确定断路器的额定电压：断路器的额定电压应等于或大于电机的额定电压。
3.确定断路器的分断能力：断路器的分断能力应大于电机的最大电流。
4.确定断路器的操作方式：根据实际需要选择手动或自动操作方式。
四、安装和操作注意事项
1.断路器应安装在干燥、通风的地方，避免安装在有腐蚀性气体的环境中。
2.断路器安装时应保证其垂直安装，避免倾斜。
3.断路器在使用时应定期进行维护和保养，确保其正常运行。
电气设备与电缆选择标准
电气设备与电缆选择标准一、开关的选择(一)一样要求：开关的短路爱惜应在短路电流对导体和连接件产生的热效应和机械力造成危害之前分断该电流。
开关的过负载爱惜应在过负载电流引发的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或周围的物质造成危害之前分断该过负载电流。
(二)短路爱惜应知足的条件：1.分断能力不该小于爱惜电器安装处的预期短路电流。
2.应在短路电流使导体抵达许诺的极限温度之前分断该短路电流。
3.爱惜电动机时必需知足电动机的启动电流。
(三)过负载爱惜应知足的条件：1.爱惜电动机时应在电动机电流超过额定电流时刻在电动机利用寿命造成严峻阻碍之前分断电动机电源。
2.关于突然断电比过负载造成的损失更大的线路，如消防水泵之类的负荷，其过负载爱惜应作用于信号而不该作用于切断电路。
(四)接地故障爱惜：1.当发生带电导体与外露可导电局部、装置外可导电局部、PE线、PEN线、大地等之间的接地故障时，爱惜电器必需自动切断该故障电路，以避免人身间接电击、电气火灾等事故。
(五)经常使用电动机的额定参数表：Y系列Y2系列(六)断路器的选择要求：1、断路器的极限分断电流必需大于断路器安装点的预期短路电流。
2、断路器的额定电流应等于或略大于等于断路器安装点的实际最大工作电流。
3、依照利用环境加装配电箱等防护方法。
4、依照用途合理选择断路器。
爱惜单台电动机选择D型断路器，爱惜配电线路和照明用选择C型断路器。
5、断路器参数与电缆的配合符合规定要求〔见附表〕。
附表断路器要紧参数表附表断路器额定电流≤400A和连接导线截面积附表断路器额定电流>400A和连接导线截面积附表型断路器要紧参数表附表型断路器额定电流和连接导线截面积原那么上连接导线的截面积应大于或等于上表的数据，才能保证在线路显现故障时及时跳闸，保证可不能引发事故的扩大。
(七)热继电器的选择：1、热继电器的额定电流整定不得大于电动机的额定电流。
2、关于电动机最大负载时仍不能满负荷的情形，可适当降低热继电器的整定电流，但不得小于最大负荷时的实际电流。
电机功率与电流关系、电缆选型,接触器,断路器的选择
电机功率与电流关系、电缆选型，接触器，断路器的选择一、功率与电流的关系常用的三相异步电机一般有两种接法，一种是星形一种是角形。
除较小的电机外，多数是三角形，我们就说三角形的，如果是一台380V供电的7.5KW 的三相异步电机，那么它的额定每相工作电流约是15A。
实际通过算出来可能是比这个略小一点，我们完全可以按这个电流来选择电缆线了。
如果是一台380V供电的4KW的三相异步电机，那么它的额定每相工作电流约是8A。
可能我们以经看出来规律，也就是1千瓦功率约需2A电流，一个75KW的电机它的额定工作电流约是150A。
通过公式的方法算出，结果比较接近。
二、根据电流选电缆工作中怎么根据电流来选择多大截面积的电缆，我们选择的电缆为铜芯电缆。
例如：要给一台18.5KW的电机配线，可以算出它的额定电流为37A，也是根据经验1平方毫米铜线可以通过4~6A的电流，可取其中间值5A，那么电缆线的截面积应为37/5=6.4平方毫米。
我们的标准电缆有6平方毫米和平共10平方毫米的，为了保证可靠性，我们选择10平方的电缆。
其实具体选择中我们也可能会选择6平方的，这要综合考虑，负载工作时消耗的功率是多大，如果只有额定的60%不到的话，可以这样选择6平方的。
三、如何给电机电机配线，选用断路器，选热继电器？如何根据电机的功率，考虑电机的额定电压，电流配线，选用断路器，热继电器？实用口诀：三相二百二电机，千瓦三点五安培。
常用三百八电机，一个千瓦两安培。
低压六百六电机，千瓦一点二安培。
高压三千伏电机，四个千瓦一安培。
高压六千伏电机，八个千瓦一安培。
举例说明：一台三相异步电机，7.5KW，4极（常用一般有2、4、6级，级数不一样，其额定电流也有区别），其额定电路约为15A 。
1、断路器的选择：一般选用其额定电流1.5-2.5倍，常用DZ47-60 32A，电机的额定电流乘以2.5倍，整定电流是电机的1.5倍就可以了,这样保证频繁启动,也保证短路动作灵敏。
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一、电机功率与配线直径计算
首先要计算100KW负荷的线电流。
对于三相平衡电路而言，三相电路功率的计算公式是：P=1.732IUcosφ。
由三相电路功率公式可推出：
线电流公式：I=P/1.732Ucosφ
式中：P为电路功率，U为线电压，三相是380V，cosφ是感性负载功率因素，一般综合取0.8你的100KW负载的线电流：
I=P/1.732Ucosφ=100000/1.732*380*0.8=100000/526.53=190A
还要根据负载的性质和数量修正电流值。
如果负载中大电机机多，由于电机的启动电流很大，是工作电流的4到7倍，所以还要考虑电机的启动电流，但启动电流的时间不是很长，一般在选择导线时只按1.3到1.7的系数考虑。
若取1.5，那么电流就是285A。
如果60KW负载中数量多，大家不是同时使用，可以取使用系数为0.5到0.8，这里取0.8，电流就为228A。
就可以按这个电流选择导线、空开、接触器、热继电器等设备。
所以计算电流的步骤是不能省略。
导线选择：
根据某电线厂家的电线允许载流量表，选用50平方的铜芯橡皮电线，或者选70平方的铜芯塑料电线。
变压器选择：
变压器选择也有很多条件，这里就简单的用总容量除以功率因素再取整。
S=P/cos φ=100/0.8=125KVA
选择大于125KVA的变压器就可以了。
50平方的铜芯电缆能承受多少电流也要看敷设方式和环境温度，还有电缆的结构类型等因素。
50平方10/35KV交联聚乙烯绝缘电缆长期允许载流量空气敷设长期允许载流量
（10KV三芯电缆）231A（35KV单芯电缆）260A直埋敷设长期允许载流量(土壤热阻系数100°C.cm/W)（10KV三芯电缆）217A（35KV单芯电缆）213A
二、根据功率配电缆的简易计算
已知电机的额定功率为22KW,额定电压为380V变压器距井场400米，试问配很截面积多大的电缆线?
(铜的电阻率Ρ取0.0175)(一)有额定容量算出电机在额定功率下的额定电流
解：由P=S×COSφ得S=P/COSφ=22/0.8=27.5KVA其P为额定功率,COSφ为功率因数,按电机名牌取0.8
有S=I×U算出在额定功率下的额定电流I=S/U=27500/380=73A由计算口诀得
估算口诀：
二点五下乘以九，往上减一顺号走。
三十五乘三点五，双双成组减点五。
条件有变加折算，高温九折铜升级。
穿管根数二三四，八七六折满载流。
说明：
(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出，而是"截面乘上一定的倍数"来表示，通过心算而得。
倍数随截面的增大而减小。
"二点五下乘以九，往上减一顺号走"说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。
如2.5mm’导线，载流量为2.5×9=22.5(A)。
从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减l，即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
"三十五乘三点五，双双成组减点五"，说的是35mm"的导线载流量为截面数的3.5倍，即35×3.5=122.5(A)。
从50mm’及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减0.5。
即50、70mm’
导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm"导线载流量是其截面积数的2.5倍，依次类推。
"条件有变加折算，高温九折铜升级"。
上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。
若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区，导线载流量可按上述口诀
计算方法算出，然后再打九折即可;
当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。
如16mm’铜线的载流量，可按25mm2铝线计算16×5=80可知选用16平方的合适
再由允许压降算导线横截面积电机允许最低工作电压为此360V,变压器的副边电压为380V，在额定功率下允许的最大压降为为△U为20V，在额定功率下允许的电阻为
R线=△U/I=20/73=0.27Ω
由R线=ΡL/S，算出导线横截面积：S=ΡL/R线
=0.0175×400/0.27Ω=24.62mm平方
结论：应选25平方的铜电缆
三、如何选用断路器，热继电器
怎么根据电流来选择多大截面积的电缆，我们选择的电缆为铜芯电缆。
我们举例说明，我们要给一台18.5KW的电机配线，可以算出它的额定电流为37A，也是根据经验1平方毫米铜线可以通过4~6A的电流，我们取其中间值5A，那么电缆线的截面积应为37/5=6.4平方毫米。
我们的标准电缆有6平方毫米和平共10平方毫米的，为了保证可靠性，我们选择10平方的电缆。
其实具体选择中我们也可能会选择6平方的，这要综合考虑，负载工作时消耗的功率是多大，如果只有额定的60%不到的话，可以这样选择，如果基本上要工作在额定功率附近，那只能选择10平方的电缆了。
如何根据电机的功率，考虑电机的额定电压，电流配线，选用断路器，热继电器
三相二百二电机，千瓦三点五安培。
常用三百八电机，一个千瓦两安培。
低压六百六电机，千瓦一点二安培。
高压三千伏电机，四个千瓦一安培。
高压六千伏电机，八个千瓦一安培。
一台三相电机，除知道其额定电压以外，还必须知道其额定功率及额定电流，比如：一台三相异步电机，7.5KW，4极（常用一般有2、4、6级，级数不一样，其额定电流也有区别），其额定电路约为15A。
1.断路器：
一般选用其额定电流1.5-2.5倍，常用DZ47-6032A，
2.电线：
根据电机的额定电流15A，选择合适载流量的电线，如果电机频繁启动，选相对粗一点的线，反之可以相对细一点，载流量有相关计算口决，这里我们选择4平方。
3.交流接触器：
根据电机功率选择合适大小就行，1.5-2.5倍,一般其选型手册上有型号，这里我们选择正泰CJX2--2510，还得注意辅助触点的匹配，不要到时候买回来辅助触点不够用。
4.热继电器
其整定电流都是可以调整，一般调至电机额定电流1-1.2倍。
（1）多台电机配导线：把电机的总功率相加乘以2是它们的总电流。
（2）在线路50米以内导线截面是：总电流除4.（再适当放一点余量）
（3）线路长越过50米外导线截面：总电流除3.（再适当放一点途量）
（4）120平方以上的大电缆的电流密度要更低一些
四、小结：
断路器选择：
电机的额定电流乘以2.5倍，整定电流是电机的1.5倍就可以了,这样保证频繁启动,也保证短路动作灵敏。
热继电器的整定值是电机额定电流。