断路器的特性、功能、选用

断路器的特性、功能、选用一、低压断路器的功能1．接通和分断负载电路低压断路器可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。

2．隔离作用当变频器进行维修时，或长时间不用时，将其切断，使变频器与电源隔离，确保安全。

3．保护作用低压断路器具有过电流及欠电压等保护功能，当变频器的输入侧发生短路或电源电压过低等故障时，可迅速进行保护。

二、低压断路器的选择断路器的电流等级分为：1A、1.5A、3A、6A、IOA、16A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、150A、200A、250A、315A、350A、400A、500A、630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3200A、4000A、5000A、6300A等。

断路器常用于变频控制柜中的总开关或分路开关，应按使用的电压和电流来进行选择。

电流过小断路器容易误动作，过大会起不到保护作用。

选用时应充分考虑电路中是否有正常过电流。

在变频器单独控制电路中，属于正常过电流的情况有：1)变频器刚接通瞬间，对电容器的充电电流可高达额定电流的2~3倍。

2)变频器的进线电流是脉冲电流，其峰值常可能超过额定电流。

一般变频器允许的过载能力为150%，1min。

所以为了避免误动作，低压断路器的额定电流IQN应选：IQN≥(1.3~1.4)IN式中IN——变频器的额定电流。

在电动机要求实现工频和变频的切换控制的电路中，断路器应按电动机在工频下的起动电流来进行选择：IQN≥2.5IMN式中IMN-电动机的额定电流。

三、断路器的主要特性1．额定极限短路分断能力ICU低压断路器的分断能力指标有两种：额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力ICS。

Ics作为一个特性参数，并非只简单考虑断路器的分断能力，而是作为一种分断指标，即分断几次短路故障后，还能保证其正常工作。

对于断路器而言，应有足够的ICU，能够分断短路电流使开关跳闸。

2．限流分断能力限流分断能力是指断路器短路跳闸时限制故障电流的能力。

断路器发生短路时，触头快速打开产生电弧，相当于在线路中串人一个迅速增加的电弧电阻，从而限制了故障电流的增加。

断路器断开时间越少，Ics就越接近ICU，限流效果就越好，也可大大降低短路电流引起的电磁效应、电动效应和热效应对断路器和用电设备的不良影响，延长断路器的使用寿命。

3．短路保护短路保护就是短路瞬时跳闸。

要注意在负载变化后及时调整保护的整定值，防止整定值过小频繁跳闸影响供电质量，或整定值过大使线路和设备得不到有效保护。

4．过载延时保护过载延时保护是指负载电流超过设备的限定范围有烧毁设备的危险，保护装置能在一定时间内切断电源。

过载有热量积累的过程，保护动作不需要过于迅速。

对于短时过电流，保护不应该动作。

5．隔离功能隔离功能就是要求断路器断开后的泄漏电流不致对人身和设备产生危害。

多次短路跳闸后开关性能下降，泄漏电流会增大。

对人体而言30mA以下为安全漏电电流，而在恶劣的环境中，超过300mA的泄漏电流持续2h以上，就可能使绝缘损坏发生相地短路进而引发火灾。

四、断路器的基本参数Imm——断路器壳架等级电流(A)。

含义是该断路器内所能安装的最大开关及脱扣器电流值。

In——断路器的额定电流(A)。

含义是该断路器内选用的额定热动型脱扣器电流值，在不可调固定式热脱扣器中，In=Irt。

Irt——断路器的长延时整定电流(A)。

含义是该断路器的过载保护脱扣器所整定的电流值。

五、万能式断路器介绍我国生产的万能式断路器有DW15、DWX15、DW16、DW17、DW45、DW47、DW48等系列产品，并不断在升级换代。

图1所示为使用较为广泛的DW17系列万能式断路器，适用于交流50Hz、电压380V、660V 或直流440V、4000A的配电网络，用来分配电能和保护线路及电源设备的过载、欠电压、短路等，在正常的条件下，可作为线路的不频繁转换之用，1250A以下的断路器在交流50Hz、电压380V的网络中可用作保护电动机的过载和短路。

近年来，国外产品陆续进入国内市场，比较有代表性的有法国、美国、德国、瑞士、日本等国家的产品，这些国家产品的主要技术性能代表了当代断路器产品的最高水平。

新一代产品的短路分断能力指标已达100 - 150kA，可以说比实际需要高出很多。

从保护形式看，大部分产品已经实现智能化，保护功能完善，已可满足各种使用要求。

先进的断路器产品大都可带通信接口，支持各种现场总线。

施耐德公司NT16 N1型产品，其额定电流为1600A，外形尺寸是目前国际上公布的相同电流等级万能式断路器中壳架尺寸最小的。

西门子公司的Sen-tron WL系列万能式断路器的特点是系列全，具有3个壳架等级，各自成整体独立结构（不采用相极拼装式），从而缩小了大电流(6300A)等级的形式尺寸，并提高了产品的可靠性。

因此，万能式断路器的高性能化、小型化和智能化成为新一代产品的标志。

以三菱super AE系列断路器为例，这是一种实现全模块化、实现飞弧距离为零、可逆连接的智能断路器。

super AE系列低压断路器可安装在低压配电柜中作为主开关，用于交流50Hz，额定工作电压400V、690V，额定绝缘电压1000V，额定工作电流6300A及以下的配电网络中，用来分配电能和保护线路及设备免受过载、短路、欠电压和接地故障等的危害。

它具有多种保护模块、通信模块，提高电网运行的安全性、可靠性，并可满足配电系统自动化的需求。

六、塑壳式断路器介绍塑料外壳式断路器作为低压配电系统和电动机保护回路中的过载、短路保护电器，是应用极广的产品。

塑壳式断路器的特点是结构紧凑、体积小，目前的最大电流为1250A。

随着现代科技水平的不断发展，新技术、新工艺、新材料不断出现，断路器的生产工艺及各种材质不断改进，使断路器的性能有了很大的提高。

国际知名品牌，有ABB S系列、西门子3VL、3VF、3VT系列、施耐德NS系列、三菱NF 系列和富士BW、E、S系列等，其中，NS系列断路器应用了施耐德公司独有的电弧压力能量脱扣技术，当发生短路时，动触头断开时产生的电弧使壳内高分子聚合物迅速气化，产生的气体驱动活塞弹簧机构脱扣，使断路器快速断开。

而施耐德公司旗下的梅兰日兰C45系列小型断路器，由于性能卓越，拥有很大的市场占有量。

国内产品不少品牌采用国际上先进的灭弧技术CCV，即四重加速及窄缝分断消游离灭弧技术，实现了零飞弧、高分断、大容量、小型化，降低了低压成套配电装置的动、热稳定性的要求，缩小了成套配电装置的体积，大大地提高了供配电系统和设备运行的可靠性。

新一代塑壳式断路器的进出线方向可以互换，内部附件结构模块化、安装积木化。

塑壳式断路器不但实现了所需的选择性保护功能和多种辅助功能，并且带有通信接口，使低压配电系统实现自动化和组网成为可能。

塑壳式断路器的操作方式有本体直接操作、电动操作机构、旋转手柄操作接线方式。

塑壳式断路器的接线方式有板前接线、板后接线、插入式接线3种方式。

低压断路器的外形如图3所示。

(1)塑壳式断路器产品型号(2)塑壳式断路器的额定值(3)塑壳式断路器的附件塑壳式断路器的附件作为断路器功能的派生和补充，为断路器增加了更多的控制手段，同时也扩大了保护功能。

因此，目前已经成为断路器不可分割的一个重要部分。

1)断路器附件的种类，分为机内附件和机外附件两类。

机内附件是安装在断路器内部的附属装置，包括分励脱扣器、欠电压脱扣器、辅助开关和报警开关4种。

机外附件则是安装在断路器外部的附属装置，包括辅助手柄、外部操作手柄、电操机构、手柄闭锁装置、机械联锁装置、电气联锁装置、板后接线装置、插入式安装台和辅助触点装置等。

2)表示断路器状态的附件。

辅助开关和报警开关的区别在于：辅助开关主要用于断路器的分合状态的显示，通过断路器的分合对其他相关电器实施控制或联锁；报警开关主要用于断路器因故障而断开时的状态显示，在断路器负载发生故障时及时向其他相关电器实施控制或联锁。

3)实现断路器欠电压保护功能的附件。

欠电压脱扣器是一种保护性附件，当电源电压下降到欠电压脱扣器额定电压的35%- 70%时，欠电压脱扣器能使断路器脱扣；当电源电压低于欠电压脱扣器额定电压的35%时，欠电压脱扣器能保证断路器不合闸；当电源电压高于欠电压脱扣器额定电压的85%时，欠电压脱扣器能保证断路器正常工作。

4)实现断路器操作功能的附件。

①分励脱扣器是一种实现断路器的远距离分闸的附件，通常用于应急状态下对断路器进行远距离分闸操作和作为漏电继电器等保护电器的执行元件。

②电操机构也是一种远距离操作断路器的机外附件，既可用来实现断路器的远距离分闸操作，也能实现断路器的合闸操作。

③辅助手柄一般用于600A及以上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。

④外部操作手柄是一种具有将断路器的上下扳动操作转换成旋转操作功能的机外附件。

5)实现断路器锁定功能和联锁功能的附件。

①手柄闭锁装置是一种能使断路器操作手柄可靠地处于打开或闭合位置（即分闸或合闸锁定），而在机械上并不影响断路器自由脱扣的保护装置。

②机械联锁装置也是一种保护装置，主要用于双电源供电电路中两台断路器不可同时通电的场合。

③电气联锁装置（也称自动电源切换装置）为自动实现切换的双电源保护装置。

6)实现断路器多种安装接线方式的附件。

断路器的安装接线方式除最常见的板前接线方式外，还有板后接线方式和插入式接线方式。

①板后接线方式采用板后接线装置。

②插入式接线方式采用插入式安装台。

7)其他：辅助触点装置是专门为带有机内附件的插入式接线方式配套的附属装置。

电操机构不仅是一种远距离操作断路器的机外附件，也常用于630A以上开关的现场操作（由于大开关手操作较费力）。

塑壳式断路器的安装方式和接线方式并不是一回事。

按安装方式分有同定式和插入式／抽出式；按接线方式分，不论固定式和插入式／抽出式，都有板前接线、板后接线，有些产品有专用的电缆或母线的前／后接线端子。