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最全的选择断路器的方法

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2015-11-03 05:11:46

有关断路器的选择问题,史上最全的如何选择断路器的方法,断电器的分类及如何选择的方法与技巧,做为电工朋友来讲,掌握必要的断路器选用原则,是完成断路器选型的首要条件。

一、如何选择合适的断路

1、断路器

断路器是控制电流通断的设备,主要应用于对线路及设备的保护,如果电路中出现过载、短路、欠压等故障时,断路器能迅速切断电源,保护线路、负载及相关设备的安全。断路器被广泛应用于机电设备及线路中,但是随着被保护对象所能承受过载电流的能力不同,选用的断路器的保护特性不同,因此如何选择合适的断路器变得非常重要。

2 断电器的分类及如何选择

断路器根据其使用可分为配电型断路器、电机保护型断路器、家用保护型断路器、漏电断路器等,根据它们的保护特性不同,本文介绍如何选择适合的断路器,以便在选择断路器是作为依据。

2.1 配电用断路器的选择。配电用断路器一般是用在低压电网中专门用于分配电能的断路器,包括电源总断路器和负载支路断路器。在选用这一类断路器时,需特别注意下列选用原则:

1)线容许载流量不小于断路器的长延时动作电流整定值。如果是采用电线电缆的情况,断路器的长延时动作电流整定值可取电线电缆容许载流量的80%。

2)线路中* 大起动电流的电动机的起动时间不大于3倍长延时动作电流整定值的可返回时间。

3)瞬时电流整定值I1:I1=1.1(Ijx+klkIedm)。其中:kl为电动机起动电流的冲击系数,一般取kl=1.7~2;Iedm为* 大的一台电动机的额定电流。

2.2 电机保护型断路器的选择。电动机有两个特点:一是起动电流通常是额定电流的几倍;二是具有一定的过载能力。所以,选择断路器来保护电动机时必须要注意到电动机的这两个特点,为保障电动机可靠地运行,在选择断路器时应注意以下几点:

1)以电动机的额定电流来确定断路器的长延时动作电流整定值。

2)断路器的6倍长延时动作电流整定值的可返回时间>电动机的实际起动时间。

3)断路器的瞬时动作电流整定值:笼型电动机应为8~15倍脱扣器额定电流;绕线型电动机应为3~6倍脱扣器额定电流。

2.3 家用保护型断路器的选择。在家庭供电中通常把断路器当作总电源保护开关或分支线保护开关用。如果线路或家用电器发生短路或过载时,断路器能自动跳闸,切断电源,从而有效的保护这些设备免受损坏,将事故缩减到* 小的范围之内。

在家庭中一般用单极(1P)作分支保护;用二极(即2P)断路器作总电源保护。在家庭中选择断路器的额定容量电流大小很重要,因为断路器的额定电流如果选择过大,线路或家用电器发生短路或过载时,断路器不能自动跳闸,切断电源,如果选择的偏小,则断路器易频繁跳闸,引起不必要的停电,影响了正常的生活,造成不必要的麻烦。

一般以额定电流区分般小型断路器规格,主要6A,10A,16A,20A,25A,32A,40A,50A,63A,80A,100A等;一般家庭在选择或验算总负荷电流的总值时要注意:

1)各分支电流的值

① 纯电阻性负载用电器铭牌上注明功率直接除以电压即的,
公式I=功率/200v;
例如200w的灯泡,分支电流I=200W/220=0.9A
阻性负载电器有灯泡、电热器、电风扇、电炒锅、电暖器、电熨斗、电热毯、电饭锅、吸尘器、电热水器、空调等。

② 感性负载计算稍微复杂,要考虑消耗的功率,具体计算还要考虑功率因数等,为便于估算,本人给出一个简单的计算方法,对于一般的感性负载,根据其注明负载计算出来的功率的二倍即可,例如注明200W的日光灯的分支电流I=200W/220v=0.9A,翻倍为0.9*2=1.8A(比精确计算值1.5A,多0.3A)。
感性类电器有电视机、洗衣机、日光灯、电冰箱、荧光灯等。

2)总负荷电流即为各分支电流之和
知道了分支电流和总电流,就可以选择分支断路器及总闸断路器的规格,或者验算已设计的这些电气部件的规格是否符合安全要求;为了确保安全可靠,电气部件的额定工作电流一般应大于2倍所需的* 大负荷电流;另外在选择电气部件时,还要考虑到以后用电负荷增加的可能性,为以后需求留有余量。

2.4 漏电断路器的选择
漏电断路器一般分为二极、三极、四极,分别应用于不同的线路中。只有正确的选择与使用才能起到应有的作用,所以选择漏电断路器时要注意以下五点:

1)过载脱扣器的额定电流≥线路的* 大负载电流;2)断路器的极限通断能力≥电路* 大短路电流;3)线路应保护的漏电电流应≤断路器的规定漏电保护电流;4)线路设备的正常工作电压和电流≤断路器的额定电压、电流;5)有较短的分断反应时间,能够起到保护线路和设备的作用。

有时在应用中对于是否选用四极断路器很难做出判断,在此提出对于是否选择四极断路器需遵循的原则,在下列情况下应选择四极断路器:

1)根据IEC465.1.5条规定,正常供电电源与备用发电机之间的转换断路器;2)带漏电保护的双电源转换断路器应采用四极断路器。两个上级断路器带漏电保护,其下级的电源转换断路器;3)在两种不同接地系统间电源切换断路器;4)TT系统的电源进线断路器;5)IT系统中当有中性线引出时采用的断路器。

在下列情况下一般不需要使用四极断路器或禁止使用四极断路器:

1)TN-S、TN-C-S系统一般不需要设置四极断路器;2)TN-C系统严禁使用四极断路器。

2.5 断路器选择后在使用过程中的注意事项
断路器选择后在使用过程中应注意以下内容:断路保护器的漏电、过载、短路保护特性是由制造厂设定的,在使用过程中不可随意调整,以免影响性能;电路接好后,应检查接线是否正确。可通过试验按钮加以检查。断路器因线路短路断开后,需检查触头,若主触头烧损严重或有凹坑时,需进行维修;如断路器不能分断,说明断路器或线路有故障,需进行检修;在漏电保护器投入运行后,每经过一段时间,用户应通过试验按钮检查断路器是否正常运行;漏电断路器的负载接线必须经过断路器的负载端,不允许负载的任一相线或零线不经过漏电断路器,否则将产生人为“漏电”而造成断路器合不上闸,造成“误动”。

四极漏电断路器必须接入零线,以使电子线路正常工作;验按钮的作用在于断路器在新安装或运行一定时期后,在合闸通电的状态下对其运行状态进行检查。按动试验按钮,断路器能分断,说明运行正常,可继续使用;为了更加有效地保护线路和设备,可以将漏电断路器与熔断器配合使用。断路器因被保护电路发生故障而分断,则操作手柄处于脱扣位置。查明原因排除故障后,应先将操作手柄向下扳,使操作机构“再扣”后,才能进行合闸操作。

二、如何选择断路器?

如何选择断路器,从以下6点来选择

1、首先根据额定电压选,额定电压要一致。
2、断路器的额定电流要大于等于所用电路的额定电流。
3、断路器的额定开断电流要大于等于所用电路的短路电流。
4、根据环境条件选,如海拔、温度、湿度,选择符合要求的断路器。
5、根据品牌选质量、性价比较高的断路器。
6、对特殊开断情况,进行校验断路器。 然而不同的负载应选用不同类型的断路器,

最常见的负载有配电线路、电动机和家用与类似家用(照明、家用电器等)三大类。以此相对应的便有配电保护型、电动机保护型和家用及类似家用保护型的断路器。这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的。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器。

具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时的三段保护特性。万能式(又称框架式)断路器中的DW15系列、DW17(ME)系列、AH系列和DW40、DW45系列中大部分是B型,而DZ5、DZ15、DZ20、TO、TG、CM1、 TM30及HSM1等系列和万能式DW15、DW17的某些规格因仅有过载长延时、短路瞬时的二段保护,它们是属于非选择型的A类断路器。选择性保护。

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,这就是选择性保护(由于QF1不动作,就使未发生故障的QF3、QF4支路保持供电)。

如果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部停电,就不是选择性保护了。

能够实现选择性保护的原因是,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(通常它的全分断时间不大于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,如果要达到选择性保护的要求,上一级的断路器应选用具有三段保护的B型断路器。对于直接保护电动机的电动机保护型断路器,它只要有过载长延时和短路瞬时的二段保护性能就够了,也就是说它可选择A类断路器(包括塑壳式和万能式),DZ5、DZ15、TO、TG、GM1、TM30、HSM1及DW15等系列除有配电保护的性能外,它们的630A及以下规格均有保护电动机的功能。

家用和类似场所的保护(过去又称它为导线保护或照明保护),也是一种小型的A类断路器,其典型产品有C45N、PX200C、HSM8等等。

配电(线路)、电动机和家用等的过电流保护断路器,因保护对象(如变压器、电线电缆、电动机和家用电器等)的承受过载电流的能力(包括电动机的起动电流和起动时间等)有差异,因此,选用的断路器的保护特性也是不同的。

(1)表1为配电保护型断路器的反时限断开特性注:可返回特性:考虑到配电线路内有电动机群,由于电动机仅是其负载的一部分,且一群电动机不会同时起动,故确定为3In(In为断路器的额定电流,In≥IL,IL为线路额定电流),对断路器进行试验,当试验电流为 3In时保持5s(In≤40A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,这就是返回特性。

(2)表2为电动机保护型断路器的反时限断开特性注:按电动机负载性质可以选2、4、8、12min之内动作,一般的选 2~4min。7.2In也是一种可返回特性,它必须躲过电动机的起动电流(5~7倍In),Tp为延时时间,按电动机的负载性质可选动作时间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) 配电保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);电动机保护型的瞬动整定电流为12In,一般设计时In可以等于电动机的额定电流。

(4)表3为家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性注: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。用户可根据保护对象的需要,任选它们中的一种。

(5)B类断路器的短路短延时特性DW15型断路器:3~10In(Inm为1600A时,Inm为壳架等级电流),3~6In(Inm为2500A、4000A时),短延时时间为0.2或0.5s。ME型断路器:3~12In,短延时时间0~0.3s可调。 DW45型断路器:0.4~15In,短延时时间0.1、0.2、0.3和0.4s可调。在进行工程设计时,应根据不同的负载对象来选择不同保护特性(如上所述)的断路器,以免因选用不当造成严重后果。在实践中最容易混淆的是电动机负载保护误选为配电保护型或家用保护型。小型断路器(MCB)也有电动机保护型,如天津梅兰日兰的C45AD等,它们的保护特性应符合表2。

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