直流断路器选用计算
直流屏断路器选型
直流屏出线断路器怎么选
直流屏出线断路器主要有两种用途，一种是控制电源，一种是合闸电源。
选择的时候先选出合闸断路器的容量，电力标准里有这个规定：一般取合闸电流的0.3倍，如电磁式操作机构的断路器，合闸电流为100A（也有200A的），那么直流断路器的容量就是30A，靠近规格选32A（200A的就选择63A的）。
控制开关的选择一般比合闸开关低两个等级，如果合母开关选32A，控母开关就选择20A。
现在的高压断路器很少有电磁式操作机构的了，基本上都是弹簧操作机构，合闸电流已经大大减小了，实际运用中直流合母只是给储能电机供电，电机储能电流只有2A。
所以很多直流屏上合母开关一般取16A，控母开关取10A，有的直流屏中干脆就不分合、控母，所有开关一律是10A，16A，或者20A。
直流屏出线开关一般与熔断器配合使用，出线开关相当于“负荷开关”，短路保护由熔丝承担。
所以这个开关（一般是用空气开关）的额定电流只要大于总的负载电流并留有适当余度就可以了，供你参考。
实践证明，控制开关选择断路器和接触器，电容开关选择隔离开关较好。
熔丝开关质量较差。
光伏DC1500V光伏直流系统断路器选型方案介绍
功率 260W 265W 270W 275W
最大系统工作电压 1215.72V 1215.72V 1219.68V 1235.52V
最大系统开路电压 1524.6V 1524.6V 1528.56V 1532.52V
备注:本数据根据峰值数据余量20%计算修正，推荐采用。
首先我们来探讨一下电压的计算:
光伏组件参数表: (图表一)
功率 260W 265W 270W 275W
最大工作电压 30.7V 30.7V 30.8V 31.2V
最大工作电流 8.49A 8.63A 8.77A 8.82A
最大开路电压 38.5V 38.5V 38.6V 38.7V
测试数据环境指标:(大气 AM1.5, 辐照度1000 W/m?, 温度25?C)
(图表四):最大工作电流计算表
功率 260W 265W 270W 275W 最大工作电流 8.49A 8.63A 8.77A 8.82A 修正后电流 12.735A 12.945A 13.155A 13.23A 16路汇流箱出线预测峰值 203.76A 207.12A 210.48A 211.68A
断路器的额定工作电流、额定工作电压、分断能力三大指标在光伏系统中应重点关注额定工作电压与额定工作电流，分断能力做参考指标。额定工作电压、额定工作电流的选型应当确保断路器保护可靠且无误动作。在光伏系统中断路器选型主要依据是组件的参数、组串块数、海拔、辐照度峰值、极端低温及余量等几个主要方面，组件参数与组串块数是主要的计算依据，海拔、辐照度峰值、极端低温应当与设计余量测算一起考量。额定工作电压主要与组件参数、组串块数有直接联系，海拔与低温在考虑设计余量中考虑。额定工作电流与辐照度峰值、经验余量一同压，其次谈电流。
断路器直流分量 -回复
断路器直流分量-回复断路器直流分量指的是通过断路器的直流电流的大小。
在电力系统中，直流电流是很常见的，尤其是在输电线路上，因为直流电能的传输损耗相对较小。
然而，由于直流电流无法自动断开，所以在需要断开直流电路时，就需要使用断路器来进行控制。
断路器直流分量的大小可以影响断路器的选择和特性。
下面，我们将一步一步回答关于断路器直流分量的一些问题，以便更好地理解这个主题。
1. 为什么在直流电路中需要使用断路器？在直流电路中，当需要断开电流时，没有像交流电路一样，电流会自动通过零点而断开。
这就需要使用断路器来控制直流电路的开关。
断路器具有开关电路的能力，可以在需要时打开或关闭电路。
2. 断路器直流分量的定义是什么？断路器直流分量的定义是通过断路器的直流电流的大小。
这个值通常以安培（A）为单位。
3. 影响断路器直流分量的因素有哪些？断路器直流分量的大小受以下几个因素的影响：- 电路中的直流电流强度：直流电流的大小直接决定了断路器直流分量的大小。
- 断路器额定电流：断路器的额定电流是指断路器能够正常工作的最大电流。
如果直流分量超过了断路器的额定电流，可能导致断路器无法正常工作或损坏。
- 断路器的额定电压：直流分量的大小也受断路器额定电压的影响。
如果直流电压超过了断路器的额定电压，可能会导致断路器无法正常工作或产生危险。
- 断路器的类型和设计：不同类型和设计的断路器对直流分量的容忍程度不同。
因此，根据具体的使用情况，需要选择适合的断路器类型和设计。
4. 如何计算断路器直流分量的大小？计算断路器直流分量的大小可以使用安培计算公式来计算。
根据电路中的直流电流强度和断路器的额定电流，可以计算出断路器直流分量的大小。
公式如下：直流分量= 直流电流强度- 断路器额定电流请注意，这个计算公式仅适用于基本的直流电路情况。
对于更复杂的电路情况或其他类型的断路器，可能需要采用不同的计算方法。
5. 断路器直流分量的大小对电路和设备有什么影响？断路器直流分量的大小对电路和设备都有一定的影响。
断路器负载功率计算公式
断路器负载功率计算公式负载功率=电流×电压×功率因数其中，电流是通过电路中的电流，单位为安培(A)；电压是电路中的电压，单位为伏特(V)；功率因数是电路的功率因数。
在实际的负载计算中，可能涉及到不同的电路类型和负载类型。
下面将介绍两种常见的断路器负载功率计算公式。
1.直流电路的负载功率计算在直流电路中，负载功率的计算公式为：负载功率=电流×电压其中，电流是电路中通过的电流，单位为安培(A)；电压是电路中的电压，单位为伏特(V)。
例如，如果一个直流电路中的电流为10A，电压为12V，则负载功率为：负载功率=10A×12V=120W2.交流电路的负载功率计算在交流电路中，负载功率的计算公式为：负载功率=电流×电压×功率因数其中，电流是电路中的电流，单位为安培(A)；电压是电路中的电压，单位为伏特(V)；功率因数是电路的功率因数。
根据负载类型的不同，功率因数的取值也不同。
常见的负载类型及其功率因数如下：-阻性负载：功率因数为1（即纯电阻）；-感性负载：功率因数大于0，但小于1；-容性负载：功率因数小于0，但大于-1举例来说，如果一个交流电路中的电流为5A，电压为220V，且负载类型为感性负载，其功率因数取值为0.8，则负载功率为：负载功率=5A×220V×0.8=880W总结：断路器负载功率的计算公式为负载功率=电流×电压×功率因数。
在直流电路中，负载功率的计算公式为负载功率=电流×电压。
在交流电路中，负载功率的计算公式为负载功率=电流×电压×功率因数。
具体的负载功率计算需根据电路类型和负载类型的不同确定功率因数的取值。
直流系统直流断路器的选型配置
直流系统直流断路器的选型配置曹凤香;周宁;张妍【摘要】在电力系统中,直流电源系统是保证电网安全稳定运行的重要设备,其可靠与否对安全运行至关重要.通过对直流电源系统中额定电流的计算,并参照相关规程规,详细描述了直流断路器的类型选择与级差配合,供业内人员参考.【期刊名称】《江西电力》【年(卷),期】2012(036)004【总页数】3页(P51-53)【关键词】直流系统;断路器;级差配合【作者】曹凤香;周宁;张妍【作者单位】江西省电力科学研究院,江西南昌330096;江西省电力科学研究院,江西南昌330096;江西省电力科学研究院,江西南昌330096【正文语种】中文【中图分类】TM5610 引言直流电源系统是由蓄电池、充电设备、监控装置和馈线网络等主要元器件有机组合的独立电源系统。
在电力系统中，直流电源系统是保证电网安全稳定运行的重要设备，可靠与否，对安全运行至关重要。
近年来，在发电厂、变电站的直流系统中直流断路器的应用范围不断扩大，其在直流系统发生短路故障时的级差配合问题提到了相当重要的位置。
因此，对直流系统保护设备及其级差配合应予以足够的重视，尤其是随着技术的发展，直流系统采用熔断器保护不再是唯一的选择，而是已经形成了熔断器、断路器、熔断器和断路器组合等多种保护方式，使得直流回路保护配置与级差配合更加完善、灵活，但也更加复杂。
本文就直流断路器动作特性，上下级差配合，选型配置的有关问题进行分析和探讨。
1 断路器额定电流的计算1.1 直流馈电柜电源回路断路器额定电流按直流馈电柜上全部用电回路的计算电流之和选择，即：式中:n——直流断路器额定电流，A;I cc——控制负荷计算电流，A;I cp——保护负荷计算电流，A;I cs——信号负荷计算电流，A;K c——同时系数，取0.80。
为保证保护动作选择性的要求，断路器的额定电流还应大于直流分电柜馈线断路器的额定电流，它们之间的电流极差不宜小于4级。
1.2 蓄电池组出口回路蓄电池出口回路应按蓄电池1 h放电率电流选择，即：式中：I n——直流断路器额定电流，A;I1h——蓄电池1 h放电率电流，A,铅酸蓄电池可取5.5I10,I10——铅酸蓄电池10 h放电率电流，A;按保护动作选择性条件，即额定电流应大于直流馈线中断路器额定电流最大的一台来选择，即式中：I n.max——直流馈线中直流断路器最大的额定电流，A;K c4——配合系数，一般可取2.0，必要时取3.0。
直流分量计算结果
系统对称短路电流I SYS （KA）50系统对称短路电流分量峰值
I ac =V2I SYS (kA)70.71068断路器出头分离时间t cp (ms)
75直流分量I dc （KA）
45.50585直流分量衰减时间常数τ（ms）
170.1623直流分量百分数%
64.35499系统元件短路电抗X(Ω)
0.15495系统元件电阻R(Ω)0.0029
根据IEEE_C37.013-1997(发电机断路器)规范及《电力工程电气设计手册》计算，直流分量百
分数与短路电流大小无关，只与系统电阻与电抗及电网频率有关！%=(I dc /I ac )x100=电抗见发电机参数表X d ''然后转成欧姆见右边公式发电机出口断路器直流分量选型
根据计算输入需要根据分闸时间确认输入+1/2周波
τ=(X/wR)*1000:(w=2πf=314;X系统元件短路阻抗，R系统元件电阻)发电机定子直流电阻。
直流电源系统断路器的级差配合
四、额定电流的计算
4.6 蓄电池组出口回路 In≥I1h I1h蓄电池1h放电率电流（A），铅酸蓄电池取5.5I10 同时要求 In≥Kc4In.max In.max直流馈线中直流断路器最大的额定电流（A）， Kc4配合系数，取2~3 。 同时要求满足蓄电池出口回路短路时灵敏系数要求和按事故初期冲击放电电流校验保护动作时间。 4.7 直流母线联络开关 宜采用隔离开关，额定电流 In≥Ksin∑Ibuse ∑Ibuse较大电流母线段上全部负载电流之和，Ksin同时系数，取0.5~0.6。 4.8 蓄电池放电回路 In≥1.1I10~1.3I10 即按放电装置的额定电流来选择。
六、典型断路器保护特性曲线
GM32 GM100 GM225
GM400 GM800 GM1250
பைடு நூலகம்
六、典型断路器保护特性曲线
北京人民电器厂三段式断路器特性曲线
01
GMB32 GMB100 GMB225 GMB400
02
GMB800 GMB1250 GW3B2000
03
五、选择性校验
断路器上、下级之间的动作电流和时间应保证选择性要求，在确定断路器额定电流后，应对断路器上、下级的选择性配合进行校验，按照DL/T5044-2004标准的规定，校验方式如下： 5.1 过负荷长延时保护（脱扣）： 按断路器额定电流整定 IDZ≥KKIn IDZ保护（脱扣）动作电流(A)，KK 可靠系数，取1.05,In额定电流(A)； 根据下一级断路器的额定电流进行整定 In1≥Kc1In2 In1、In2上、下级断路器额定电流(A)，Kc1上、下级断路器保护 配合系数，一般取≥1.6 t1≻t2 t1、t2 上、下级断路器在相同电流作用下的保护时间。 原则上应选择微型、小型、塑壳型、框架型等不同系列的直流断路器，额定电流从小到大，它们之间的电流级差不宜小于4级。
直流断路器选型
5 选择断路器几个要点5. 1 直流整流电路过流保护直流整流电路的过流保护一般考虑采用在交流侧的熔断器或断路器的保护方案，可根据整流电路、负载和直流侧工作电流来选择交流断路器的额定电流、额定电压和分断能力。
5. 2 电池组直流电源的过流保护举例说明：一电池组的容量为500 Ah 。
最大放电电压240 V (110 块2. 2 V 的电池串联) 。
每块电池内阻为0. 5 mΩ(电池组内阻Ri = 55 mΩ) 。
电源在选择断路器时应考虑以下3 点：(1) 选择断路器的工作电流。
I = U/ Z ，Z为电路和设备阻抗，Z = Ri + R = U/ I ，当R mRi ，Ri 可忽略不计。
R = 20 Ω 时，I = 240 V/ 20Ω= 12 A。
断路器额定工作电流可选择16 A。
(2) 选择断路器的额定短路能力。
Icu =U/ Ri = 240 V/ 0. 05 Ω= 4 kA。
可选择具有6 kA或10 kA 的直流短路保护能力的断路器。
如果电池组的内阻未知，可近似计算所选用的断路器的短路保护能力，用公式Ics = KC ，C 为电池容量，单位为Ah ，K 为系数，10 ≤K < 20 ，一般选择10 ，但不超过20 (如，Ics = 5 kA) 。
交流断路器可采用多极串联的方式来提高其直流分断能力。
(3) 选择断路器的工作电压。
可根据电池的放电电压(也认为是直流电路的电源电压) 决定所选择断路器的工作电压。
断路器的额定工作电压要大于电池组的放电电压。
6 交流断路器在直流电路中的串联使用电路中，单相交流电压为220 (230) V、440V ;而直流电路电压为24 、48 、60 、125 、220 (250) 、440 V。
交流断路器在直流电路中应用时重点要考虑直流电路的电压问题。
直流电路的电压越高，电弧电压大于电源电压的熄弧条件越难满足，电弧越不容易熄灭，故交流断路器分断直流短路电流越困难。
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直流断路器选用计算
来源：国际电工网时间：2007-12-20 字体：[ 大中小 ] 投稿
(一)交流断路器选用计算
1．选择电气参数的一般原则
(1)断路器的额定工作电压大于或等于线路额定电压。
(2)断路器的额定电流大于或等于线路计算负载电流。
(3)断路器的额定短路通断能力大于或等于线路中可能出现的最大短路电流，一般按有效值计算。
如果选用的断路器额定电流与要求相符，但额定短路通断能力小于断路器安装点的线路最大短路电流，必须提高选用断路器的额定电流，而按线路计算负载电流选择过电流脱扣器的额定电流。
如果这样还不能满足要求，则可考虑下述三种方案解决：
1）采用级联保护(或称串级保护)方式，利用上一级断路器和该断路器一起动作来提高短路分断能力。
采用这种方案时，需将上一统断路器的脱扣器瞬动电流整定在下级断路器额定短路通断能力的80％左右。
2)采用限流断路器。
3)采用断路器加后备熔断器。
（4) 线路末端单相对地短路电流大于或等于1.25倍断路器瞬时(或短延时)脱扣器整定电流。
这对负载电流较小，配电线路较长的情况尤为重要。
因为线路较长时，末端短路电流较小，单相对地短路电流就更小。
在三相四线制中相零短路时，对地短路电流还要小些，有时比道电流脱扣器整定的电流还要小，不能使过电流脱扣器动作，因而在单相对地时失去保护。
在这种情况下，考虑在零线上装设电流互感器(其二次接电流继电器，对地短路时，继电器动作使断路器分断)，或采用带零序电流互感器的线路(或漏电继电器)来解决。
采用这些方法时，变压器中性点均应接地。
(5) 断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。
是否需要欠电压保护，应按使用要求而定，并非所有断路器都需要带欠电压脱扣器。
在某些供电质量较差的系统，选用带欠电压保护的断路器，反而会因为电压波动造成不希望的断电。
如必须带欠电压脱扣器，则应考虑有适当的延时。
(6)具有短延时的断路器，若带欠电压脱扣器，则欠电压脱扣器必须是延时的，其延时时间应大于或等于短路延时时间。
(7)断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。
(8)电动传动机构的额定工作电压等于控制电源电压。
2．配电用断路器的选用计算
除考虑上述一般选用原则外，还需考虑把系统的故障限制在最小范围内，防止故障时扩大停电区域，为此，需增加下列选用原则：
(1)断路器的长延时动作电流整定值小于或等于导线允许载流量。
对于采用电线电缆的情况，可取电线电缆容许载流量的80％。
(2)3倍长延时动作电流整定值的可返回时间大于或等于线路中最大起动电流的电动机的起动时间。
(3)短延时动作电流整定值按下式选用
式中 I sd——短延时动作电流，A；
I d——线路计算负载电流，A；
K S——电动机的起动电流倍数
I N——电动机额定电流，A。
(4)瞬时电流整定值按下式选用
式中 I in——瞬时电流，A；
K p ——电动机起动电流的冲击系数，一般取Kp＝1.7—2；
I Nm——最大的1台电动机的额定电流，A。
(5)短延时的时间阶梯，按配电系统的分段而定，一般时间阶梯为2—3级。
每级之间的短延时时差为0.1-0.2s，其可返回时间应保证各级的选择性动作。
选定短延时阶梯后，最好按被保护对象的热稳定性加以校核。
3．电动机保护用断路器的选用计算
电动机保护用断路器可分为两类：
1)断路器只作保护而不负担正常操作。
2)断路器兼作保护和不频繁操作用。
选用原则：
(1) I sd = I n
式中 I sd ——长延时电流整定值，A；
I N ——电动机额定电流，A。
(2)瞬时整定电流I in
1)保护笼型异步电动机时
2)保护绕线转子异步电动机时
4．导线保护断路器的选用计算
(1) I sd≥ I d
式小 I sd——长延时整定电流值，A；
I d——线路计算负载电流，A；
(2) I in＝ (6～20)Id
式中 I in——瞬时整定电流值，A。
5．断路器与上下级电器保护特性配合要求
(1)断路器的长延则特性应低于被保护对象的允许过载特性。
来源:
(2)低压侧主开关短延时脱扣器与高压侧过电流保护继电器的配合级差为0.4—0.7s，视高压侧保护继电器的型式而定。
(3)低压侧主开关过电流脱扣器保护特性低于高压侧熔断器的熔化特性。
(4)上级断路器短延时整定电流大于或等于1.2倍下级断路器短延时或瞬时(若下级无短延时)整定电流。
(5)上级断路器的保护特性和下级断路器的保护特性不能交叉。
在级联保护方式时可以交叉，但交点短路电流应为下级断路器的80％。
(6)断路器与熔断器配合时，一般熔断器作后备保护。
应选择交接电流IB小于断路器的额定短路通断能力的80％，当短路电流大于IB时，应由熔断器动作。
(7)在具有短延时和瞬时动作的情况下，上级断路器瞬时整定电流小于或等于断路器的延时通所能力，大于或等于1.1倍下级断路器进线处的短路电流。
(二)直流断路器选用计算
直流断路器的选用条件
(1)额定工作电压＞直流线路的电压,考虑到反接制动和逆变条件，应大于2倍电路电压。
(2)额定电流≥直流线路的负载电流。
对于周期负载，可按其等效发热电流考虑。
(3)过电流动作整定值≥电路正常工作电流最大值，对于起动直流电动机，应避过电动机的起动电流。
(4)逆流动作整定值＜被保护对象允许的逆流数值。
(5)额定短路通断能力＞电路可能出现的最大短路电流。
对于快速断路器初始电流上升陡度(初始di／dt)＞电路可能出现最大短路电流的初始上升陡度。
(6)快速断路器分断的I2t＜与其配合的快速断路器的I2t.。