低压断路器选型和整定2014
01-低压断路器选型和整定2014
I2t = on / off
tr: 长延时整定时间
tsd: 短延时整定时间 tg: 接地故障保护整定时间 Δt:上下级断路器动作时间差, 0.1~0.2 S
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Micrologic 控制单元的整定练习
●变压器及主断路器型号参数如图，工作电流 Ib=1804A ，Ik3=30 kA，Id=15 kA
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正常工作和设备起动时断路器不应动作
● 短延时整定电流应躲过短时间出现的负荷尖峰电流
I sd K[IqM I B(n1) ]
● 瞬时整定电流应躲过配电线路的尖峰电流
Ii K[Iq' M IB(n1) ]
IqM－线路中最大一台电动机的起动电流，约为额定电流的 6~7倍
I‘qM－线路中最大一台电动机全起动电流，约为 IqM 的 2倍
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低压断路器的基本特性（续）
●分断能力（在交流情况下用交流分量的有效值来表示）：
● Icu:额定极限短路分断能力. Test=O-CO
● Ics:额定运行短路分断能力. Test=O-CO-CO
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低压断路器的基本特性（续）
●额定接通能力 (Icm)：能够使断路器闭合的最大电流， 在规定条件下 用最大预期峰值来表示
Ics (Icu) ＞ Iscmax
●按使用环境条件选择
●多尘环境
● 腐蚀环境 ● 高原地区
●热带地区 ●特殊场所
● 断路器极数
●3极，4极
● 安装方式
●固定式、插入式、抽屉式
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低压断路器的选择及整定
低压断路器的选择及整定作者：贺鹏志来源：《科技视界》2015年第04期【摘要】低压断路器是低压回路中的核心元件，选择合适的断路器才能有效的保护电气回路。
本文介绍了选择断路器类型的一些原则及方法，以供大家参考。
【关键词】低压断路器；类型；选择0 引言在低压配电线路中，低压断路器的选用和保护设定非常重要，如果选用或设置不当，可能会发生误动作或不动作，失去保护作用，甚至产生安全隐患。
因此，应根据具体使用条件，结合断路器电气、结构特点等因素，选择最合适的断路器类型。
1 一般原则1.1 类型的选择根据所保护回路的额定电流、保护要求以及断路器的电气、结构特点等来选择合适的断路器类型。
对于额定电流600A以下，短路电流不大的场合，一般选用塑壳式断路器；若短路电流较大，则应选用万能式（框架式）断路器；若短路电流相当大，则应选用限流式断路器；在有漏电保护要求时，还应选用漏电保护式断路器。
如果选用时注重选择性，应选用万能式断路器；而如果注重体积，要求价格便宜，则应选用塑壳式断路器。
1.2 电气参数的确定我国低压电器标准规定低压断路器应有下列特性参数：（1）型式：包括相数、极数、额定频率、灭弧介质、闭合方式和分断方式。
（2）主电路额定值：包括额定工作电压、额定电流、额定短时接通能力、额定短时耐受电流。
万能式断路器的额定电流还分主电路的额定电流和框架等级的额定电流。
（3）额定工作制：断路器的额定工作制可分为8h工作制和长期工作制两种。
（4）控制电路。
（5）辅助电路参数：包括辅助接点特性参数。
万能式断路器一般具有常开接点、常闭接点各3对，供信号装置及控制回路用；塑壳式断路器一般不具备辅助接点。
（6）脱扣器型式：包括分励脱扣器、过电流脱扣器、欠电压脱扣器等。
（7）其它：断路器特性参数除上述各项外，还包括：使用类别（选择性、非选择性）、操作过电压、是否具有隔离功能、外壳防护等级等。
1.3 四极断路器的选用一般三相四线制断路器选择三极断路器即可，但是下列场所应选用四极断路器或者禁止使用四极断路器：（1）正常供电电源与备用发电机之间的转换断路器应使用四极断路器。
低压断路器的选用和整定原则及方法
低压断路器的选用和整定原则及方法【摘要】本文阐述了低压配电系统断路器选用和整定方法和原则，有助于发挥其控制、测量和保护作用，有利于低压配电系统安全、可靠、连续运行。
【关键词】断路器；选型；整定；方法；原则低压配电系统的主要任务是确保其安全、可靠、连续运行，出现故障时尽快切除故障回路并保证非故障回路正常运行。
随着电气技术发展，低压断路器已逐步实现了智能化、模块化和小型化，合理选择并整定低压断路器，有助于发挥其控制、测量和保护作用，也是保证上述要求的重要环节。
四川维尼纶厂30万吨/年醋酸乙烯项目低压配电系统按照中石化框架协议采购ABB低压开关柜，柜内配ABB E系列框架断路器和T系列塑壳断路器。
下面详细阐述本项目低压各级断路器的选用和整定原则及方法。
一、低压各级断路器的选用原则和方法低压断路器最常见负载有配电类、电动机类和家用电器类三类，应根据不同的负载性质及要求选用不同保护特性的断路器。
配电线路应选用配电型断路器，配电型断路器有选择性与非择性之分。
电动机保护型断路器只要有过载长延时和短路瞬时的两段保护性，可选用非选择性断路器。
家用和类似场所的保护型断路器是一种额定电流在63 A以下的小型非选择性断路器。
低压断路器选用的主要原则有：（1）根据低压配电系统的负载性质、故障类别以及对线路保护的要求，来确定选用的断路器类型。
（2）断路器的额定电压、额定频率应与所在回路的标称电压及标称频率相适应，断路器的额定电流不应小于所在回路的负载计算电流。
（3）断路器应适应所在场所的环境条件。
（4）断路器应满足短路条件下的动稳定、热稳定要求，用于断开短路电流时应满足短路条件下的通断能力。
在低压配电系统中，要保证上、下两级断路器之间选择性动作，一般上一级断路器采用选择性断路器，下一级断路器采用非选择性断路器或选择性断路器，利用短延时脱扣器的延时动作或延时动作时间的不同以获得选择性。
对于重要负荷的配电线路上下级间的断路器应采用选择性保护断路器。
低压断路器的选型与整定的基本原则
低压断路器的选型与整定的基本原则摘要：低压供电系统的断路器一般也是自动开关，它具有自动开关的功能，在失压、欠压、超载、短路等情况，都能够发挥保护的功能；而电源断路器在低压供电系统中，也往往作为供电回路、发电机的装置而出现，保护供电系统工作正常的情况，并实现了有效的管理与维护。
另外，由于在低压系统中断路器的质量设备的性能之间，也存在着很直接的关系。
所以，为确保设备处于安全的工作环境，对于在低压系统中断路器的质量性能，也给出了相应更严格的规定，在以下的文章中，从设备选型与整定的方面对低压系统中断路器，做出了比较简单的分类与介绍。
关键词：低压设备；断路器；选型；整定、在配电网的供电系统中，断路器是常用的一个电力装置，主要是起保护的功能。
角尽管如此，低压供电系统的断路器在运用的过程中，还是面临着不少的困难，比如：低压供电系统的线路分段水平的高低和尺寸问题等方面，如果是出现任意方面的错误，就会干扰低压供电系统中断路器的正常工作，供电系统就会很容许出现问题。
1低压断路器的基本概述及原理图1.1低压断路器的基本概述低压断路器是整个供电配电体系中相当关键的组成部分，具有电力系统的手动投入的基本功能，同时还能够在线路出现故障之后发生功能。
如果严格根据构造方式对其进行分类，一般可将低压断路器区分为两个形式，分别为塑壳式断路器和万能式断路器；如果严格根据作用产生的速度快慢，可将其区分为高速断路器和慢速断路器；如果严格根据作用的类型分类，可分成电动机保护用、供电用、漏电用等断路器。
其中在对断路器进行选型的同时，必须从几个角度加以研究和思考，例如对于电源比较大的电动机选择断路器的时候则应该选用速度较慢的类型，一旦选用频率较高的类型容易造成短路问题的产生，造成各类电源问题。
1.2低压断路器的原理图图1低压断路器原理1-主触头:2-锁键:3-搭钩(表示自由脱扣机构);4-转轴:5-杠杠:6-复位弹簧:7-过流脱扣器:8-欠压脱扣器;9,10-衔铁;11-弹簧;12-热脱扣器双金属片;13-热脱扣器加热电阻丝;14-上分励脱规器15-释放按钮;16-后电磁铁(电动器)2低压系统中断路器选型分析如果要想确定在低压装置中断路器选择的正确性，所以对于选择的几个关键知识点，必须要有较为清晰的认识，以防止在选择时出现错误，具体的知识点包括：2.1断路器的分类从模具的角度来看，低压系统中的断路器有很多种，例如：小型断路器、模制外壳断路器、通用断路器等；根据应用类别分为选择性断路器和非选择性断路器。
低压断路器的选型
低压断路器的选型摘要：本文围绕建筑供配电中使用的低压断路器分类特点，展开其额定电流、断路分断能力、长延时整定值等特性参数介绍分析，从而探讨如何正确的在供配电中选择低压断路器进行系统线路保护设计。
关键词：断路器、电气特性、回路保护、设计选型断路器，其主要用于配电线路和电气设备的过载、过压、欠压和短路保护。
在IEC50(441)国际电工词汇中，对断路器作了明确定义：断路器是能接通承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间和分断电流的开关电器。
触头在大气压力的空气中断开和闭合的断路器称为空气断路器，具有一个用模压绝缘材料制成的外壳作为断路器整体部件的断路器称为塑壳式断路器。
根据国内行业习惯分类，总的分为框架式断路器（亦称万能式断路器）、塑壳式断路器、微型断路器，下文分别表述为ACB断路器、MCCB断路器、MCB断路器。
本次笔者主要围绕此三大类低压断路器（用于380\220V配电系统）的分类特点、参数特性及选型技术等进行探讨。
一、低压断路器的分类及特点ACB断路器其零件均装在一个绝缘的金属框架内，基本是开启式，并可装设多种附件，更换触头和部件较为方便，多用在电源端总开关。
过电流脱扣器有电磁式，电子式和智能式脱扣器等几种。
断路器具有长延时、短延时、瞬时及接地故障四段基本保护，每种保护整定值可以根据其壳架等级在一定范围内调整。
ACB断路器具有高额定电流、高短路分断能力和高短时耐受能力的显著特性，额定电流通常为400A-6300A，Icu、Ics、Icw最高可达150kA，其被广泛用于分配电能和保护线路及保护电源设备免受过载、欠电压、短路，单相接地等故障的危害，并可与下级断路器实现完全选择性，符合GB14048.2-2020《低压开关设备和控制设备第2部分:断路器的要求》。
MCCB断路器也被行业内称为装置式断路器，其结构特点是接地线端子外触头、灭弧室、脱扣器和操作机构等都装在一个塑料外壳内。
低压断路器的整定
低压断路器的常见故障及处理方法
故障现象 可能原因 处理方法
欠压脱扣器无电压或线圈损坏 不能合闸
储能弹簧变形 反作用弹簧力过大
检查施加电压或更换线圈
更换储能弹簧 重新调整
操作机构不能复位再扣
热脱扣器双金属片损坏 电流达到整定值， 电磁脱扣器的衔铁与铁心距离 断路器不动作 太大或电磁线圈损坏 主触头熔焊 启动电动机时断 路器立即分断 断路器闭合后一 定时间自行分断 电磁脱扣器瞬时整定值过小
低压断路器
2 ）当配电线路不考虑电动机的起动电流 时，按下式计算整定值 I szd KI jf 式中 I jf ——配电线路的尖峰电流，A； K ——可靠系数，一般取1.35。 3）当配电线路考虑电动机的起动电流时， 按下式计算整定值 I szd KI SMz （4） 式中 ——正常工作电流和可能出现的自起 I SMz 动电机 的起动电流的总和，A。
低压断路器
断路器的保护定值 （1）长延时脱扣器的电流整定值，动 作时间可以不小于10s；长延时脱扣器只 能作过载保护。 （2）短延时脱扣器的电流整定值，动 作时间约为0.1～0.4s；短延时脱扣器可 以作短路保护，也可以作过载保护。 （3）瞬时脱扣器的电流整定值，其动 作时间约为0.02s。瞬时脱扣器一般用作 短路保护。
自动空气断路器(自动开关)
可实现短路、过载、失压保护。 锁钩
释放弹簧
过流 脱扣器
欠压 脱扣器
主触点 手动闭合
动画
连杆装置
衔铁释放
自动空气断路器原理图
断路器的保护及选择要点
• 额定电流在600A以下，且短路电流不大时，可选用塑壳 断路器；额定电流较大，短路电流亦较大时，应选用万能 式断路器。 一般选用原则为： (1)断路器额定电流≥负载工作电流； (2)断路器额定电压≥电源和负载的额定电压； (3)断路器脱扣器额定电流≥负载工作电流； (4)断路器极限通断能力≥电路最大短路电流； (5)线路末端单相对地短路电流/断路器瞬时(或短路时)脱扣 器整定电流≥1.25； • (6)断路器欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压。
低压断路器的整定
选择合适的整定方法
2
要求。
根据具体情况选择恰当的整定方法，如熔断
式或液压磁力式。
3
设置保护元件参数
根据电力系统的特点和保护要求，调整断路
验证和测试
4
器的保护元件参数。
进行整定后的验证和测试，确保断路器的动 作特性符合要求。
整定参数的选取
整定参数的选取应考虑电力系统的负荷情况、设备的特性和保护要求，确保断路器能够及时准确地切断电路。
低压断路器的整定
本演示将介绍低压断路器的整定过程，包括定义、分类、工作原理以及整定 参数的选取和计算方法等内容。
低压断路器的定义
低压断路器是一种用于保护电力系统设备的电气装置，可以在电路中自动断 开电流以防止过载和短路故障的发生。
低压断路器的分类
按照断路器的工作原理和结构特点，可以将低压断路器分为熔断式、液压磁 力式、空气式和电力电子式等不同类型。
整定是指根据电力系统的要求和设备的特性，确定低压断路器的动作参数，以便在保护电力设备时达到可靠的动作 特性。
整定的分类
整定可以分为电气和机械两种类型。电气整定是通过调整断路器的保护元件 参数来实现，而机械整定则是通过调整断路器的机构参数来实现。
整定的步骤
1
收集信息
了解电力系统的负荷情况、设备参数和保护
低压断路器的优点
1. 可重复使用，不需要更换保护元件。 2. 断开电流速度快，能够迅速保护设备和人员的安动化操作。
低压断路器的工作原理
低压断路器通过电磁原理、熔断原理或气体压力原理等方式，对过载电流或 短路电流进行检测并快速切断电路。
整定的概念和作用
浅谈低压配电系统中断路器选型与整定
用 断路 器 、配 电断路 器 等几种 。不 管 断 能力 ；换 句话 说 ，它就 是在 规定 的 意对其 灵 敏度 的校 验 。⑦断 路器应 适 怎 么说 ，低 压断 路器 的分 类各 有各 的 试 验 电压 及其 它 条件 下的极 限 短路分 应所 在场所 的环境 条件 ，包 括粉尘 等
用途 ，具体 怎么 用要 根据 具体 的环 境 断 电流值 ，不 考 虑断路 器继 续 承载它 各种环境场所。 的额定 电流 。 而 对于 低压 断路 器 的整定 原则 来 来加 以选择 。 ３ 低压 断路 器选型坚持 的原则
而Ｉ ｃ ｓ 为 按 规 定 的试 验 程 序 所 规 说 ，我们 首先 可 以把 它 分为 正常工 作
行 失 压 、欠 压 、过 载 、和短 路保 护 的 者断路器壳架 等级额定 电流Ｉ ｎ ｍ。分开 承 载它 的额 定 电流 的能力 。 由此我们 电器 。它 可用来 分 配 电能 ，不频 繁地 来 说 ，断 路器 的额 定 电流 Ｉ ｎ，也就 是 可 知 ，Ｉ ｃ ｓ 比Ｉ ｃ ｕ 小 ，是 一个 Ｉ ｃ ｕ 的百分 启 动 异步 电动 机 ，对 电源线 路及 电动 通 常 我们说 的脱 扣器 额定 电流 ，一 般 数 。 机 等 实行保 护 ，当配 电电路 出现 过载 指 脱扣 器 能长期 通过 的电流 ，它对 带 ３ ． ２低压 断路 器设 计选型及整定原 和短路 等非正 常运行 工况 时， 在 电路系 可调式 脱 扣器 的断路 器而 言则 为脱 扣 则 低 压 断 路 器 在 设 计 选 型 时 ，有 统 中电气设 备 没有 发生 烧伤 和损 毁前 器 可长 期通 过 的最大 电流 ；断路器 壳 自动跳 闸将供 电 电源 断开进行 保护 ， 作 架 等级额定 电流Ｉ ｎ ｍ，它是指 和结 构相 为配 电 回路 、电动 机等设 备 的 电源控 似 的框 架或 塑料 外壳 中所 装 的最大 脱 制 和保 护开 关 ，低 压断 路器 的质 量直 扣 器额 定 电流表 示 。但是 如果 在实 际 断路器 的额 定 电流 ”这 接 关 系到 电 网 、设 备和 人身 安全 ，因 工 作 中遇 到 “
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1
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N N
TN
TT
RS
Rs
A
C
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四极断路器的选择应用
● 根据IEC60364- 465.1.5的规定，正常供电电源与备用 发电机之间的转换开关应采用四极开关
● 带漏电保护的双电源转换开关应采用四极开关 ● 不同接地系统间的电源切换开关应采用四极开关 ● TN-C系统严禁采用四极开关 ● TN-S系统一般不需要设四极开关 ● TT系统的电源进线开关应采用四极开关 ● IT系统中当有中性线时应采用四极开关
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低压断路器的保护整定
一级配电
主配电柜
二级配电
分配电柜
三级配电
终端配电箱
公用电
楼内配电间
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脱扣器的型式
●有两种型式的脱扣器: ●热磁式脱扣器（电磁式） ●电子式脱扣器
●两种脱扣器用于相同的主要功能: ●构成过流保护 ●使电流过载的回路断开
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低压断路器的基本特性
●额定工作电压 Ue ●额定电流 In ●壳架电流额定值 Irq ●过载保护脱扣电流整定值 Ir ●短路保护脱扣电流整定值 Im ●额定短时间耐受电流 Icw : 指在约定时间内允许通过的电流值，
该电流值在相应的时间通过导体，不会因过热而引起导体的损坏 ● Icw: In ≤2500A, Icw取12In与5kA中的较大者 In ＞2500A, Icw≥30KA
第一章 低压断路器选型和整定
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1
低压保护电器的功能与分类
●保护财产及人身安全: ●保护设备和线路，防止过载及短路造成的损害 ●防止由于绝缘故障引起的间接接触的危险
●要遵守的条件: ●按照 IEC 60364 (GB16895) ●在各回路的首端，分支路出口 (电流减小)
脱扣器
热磁脱扣器
电子脱扣器
热保护 过载保护 长延时 磁保护 短路保护 短延时
瞬时
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热磁式脱扣器
● 脱扣曲线
t
热脱扣 磁脱扣
I
Ir
Im
●热脱扣 Ir（过载保护） ●随着过载电流的持续，双金属 片受热弯曲，触发脱扣
F
●磁脱扣 Im（短路保护） ●利用电磁铁原理触发脱扣
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低压断路器的基本特性（续）
●分断能力（在交流情况下用交流分量的有效值来表示）： ● Icu:额定极限短路分断能力. Test=O-CO ● Ics:额定运行短路分断能力. Test=O-CO-CO
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低压断路器的基本特性（续）
●额定接通能力 (Icm)：能够使断路器闭合的最大电流， 在规 定条件下用最大预期峰值来表示 ● Icm = n×Icu
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低压断路器选择的一般要求
●按正常工作条件选择 ●额定电压 (Ue) Ue ≥ Un ●额定电流 (In) Irq ≥ In ≥ IB ●保护特性 线路、电动机、发电机
●按短路工作条件选择 ●短时耐受电流 Icw ●短路分断能力 Ics (Icu) ＞ Iscmax
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塑壳断路器 (MCCB)
●需要限流特性，可与上下级实现良好的选择性配合 ●符合 GB14048.2 (idt IEC 60947-2)
例如：Compact NSX, CVS(除100E型产品) ●电流范围 16A 至 630A ●Icu = Ics ，最高可达150 kA ●有卓越的限流特性，可实现电流和能量的选择性
●按照是否适合隔离分为： ●适合隔离 ●不适合隔离
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3
断路器的隔离功能
● 电路的所有电极（包括中性极）都必须是断开的；
● 必须符合公认的有关触头的电器间隙、爬电距离、过电压耐受能力的国家或者 国际标准；
● 可见的、适当地设计该装置触头可以被看见或者利用一个牢固焊定在装置作用 轴上的指示器来实现，即使由于触头熔焊在闭合位置，指示器也不可能指示它 处于断开位置；
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●按使用环境条件选择 ●多尘环境 ●腐蚀环境 ●高原地区 ●热带地区 ●特殊场所
●断路器极数 ●3极，4极
●安装方式 ●固定式、插入式、抽屉式
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断路器极数的确定
●选择三极还是四极断路器？
3P
L1 L2 L3
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4P
N L1 L2 L3
●保护电器的分类 ●低压断路器 ●低压熔断器 ●剩余电流动作保护器
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2
低压断路器的分类
●按照设计型式分为： ●空气断路器、塑壳断路器、小型断路器
●按照使用类别分为： ● A类:在短路情况下，选择性保护无人为短延时，因而无Icw ● B类:在短路情况下，选择性保护有人为短延时（可调节）， 有Icw
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6
小型断路器 (MCB)
●模块化，有限流作用和长寿命 ●符合 GB10963 (idt IEC 60898)
例如：iC65,C120 ●电流范围 1A 至 125A , ●Icn， 25 kA 以下, ●三级限流，具有长寿命，并可实现良好的选择性
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12
断路器极数的确定（续）
●采用四极断路器，中性极的主要作用是？
● 对中性线保护？ ● 对中性线隔离？
L1 L2 L3
对中性线隔离
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13
中性线带危险电压的分析
● 配电系统存在单相接地故障
L1 L2 L3 N PE
Uf
RRnn
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中性线带危险电压的分析（续）
● 泄漏电流 新设备0.5mA;在设备使用后期6.0mA。
● 断开触头之间的电压浪涌承受能力，1.2/50us冲击电压测试，6/8/12KV
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4
空气断路器 (ACB)
●需要高额定电流、高短路分断能力和高短时耐受能力
●符合 GB14048.2 (idt IEC 60947-2) 例如：Masterpact MT, MTE ●电流范围 400A 至 6300A, ●Icu = Ics = Icw， 最高达150 kA ●可与下级实现完全选择性