断路器的选用原则

断路器的选用原则

断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。

假设某电源（SL7 10/0.4kV变压器）的容量为1600kVA，二次电流为2312A，其出线端5m处的 短路电流为42.96kA。某一支路的额定电流为125A，由于此支路离变压器很近，如在10m处，则此支路的断路器需要考虑采用HSM1_125H型塑壳式断路器（它的极限短路分断能力为400 V、50kA）。但是离变压器50m处，由于汇流排等的电阻和电抗值影响，50m处的短路电流已经降到34.5kA，而100m处，降为28.8kA。对此就可选择HSM1_125M型塑壳式断

路器（它的极 限短路分断能力为400V、35kA）。

现在国内许多断路器生产厂家，对同一壳架等级电流的短路分断能力分为E、S、M、H、L（杭 州之江开关厂的HSM1系列）或C、L、M、H（常熟开关厂的CM1系列）或S、H、R、U（天津低压电器公司的TM30系列）等级别。其中，E为经济型，S为标准型，M为中短路分断型，H为高分断型，L为限流型，C为经济型，L为低分断型；M为高分断型，H为超高分断型；S

为标准型，H为高分断型，R为限流型，U为超高分断型。

以HSM1_125型塑壳断路器为例，E型的极限短路分断能力为400V、15kA，S型为400V、25kA ，

M型为400V、35kA，H型为400V、50kA。

三、关于断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力和短时耐受电流

极限短路分断能力（Icu），是指在一定的试验参数（电压、短路电流、功率因数） 条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，不再继续承载其额定电流的分断能力。它的试验程序为0—t（线上）C0 （“0”为分断，t 为间歇时间，一般为3min，

“C0”表示接通后立即分断）。试检后要验证脱扣特性和工频耐压。

运行短路分断能力（Ics），是指在一定的试验参数（电压、短路电流和功率因数）条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，还要继续承载其额定电流的

分断能力，它的试验程序为0—t（线上）C0—t （线上）C0。

短时耐受电流（Icw）,是指在一定的电压、短路电流、功率因数下，忍受0.05、0.1、0.25、0.5或1s而断路器不允许脱扣的能力，Icw

是在短延时脱扣时，对断路器的电动稳定性和

热稳定性的考核指标，它是针对B类断路器的，通常Icw的最小值是：当In≤2500A时，它为12In或5kA，而In＞2500A时，它为30kA（ DW45_2000的Icw为 400V、50kA，DW45_3200

的Icw为400V、65kA）。

运行短路分断能力的试验条件极为苛刻（一次分断、二次通断），由于试后它还要继续承载额定电流（其次数为寿命数的5%），因此它不单要验证脱扣特性、工频耐压，还要验证温升。 IEC947_2（以及1997新版IEC60947_2）和我国国家标准GB14048是极限短路分断能力Icu

2规定，Ics可以

数值的25%、50%、75%和100%（B类断路器为50%、75%和 100%，

B类无25%是鉴于它多数是用于主干线保护之故）。

上文提到的选择断路器的一个重要原则是断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流，这

个断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力。

无论A类或B类断路器，它们的运行短路分断能力绝大多数是小于它的极限短路分断能力

Icu的。

A类：DZ20系列Ics＝50%～77%Icu，CM1系列Ics＝58%～7 2%Icu，TM30系列Ics＝50%～

75%Icu，（个别产品Ics＝Icu）。

B类：DW15系列Ics＝60%左右的Icu，（个别的如630AIcs＝Icu，但短路分断能力仅400V

时30kA），DW45系列Ics＝62.5%～80%Icu

不管是A类或B类断路器，只要它的Ics符合IEC947_2（或GB14048.2）标准规定的 Icu

百分比值都是合格产品。

用户在设计选用时只要符合断路器的极限短路分断能力≥线路预期短路电流就能满足要求了，对线路本身来说，例如上面举例的变压器容量为1600kVA的线路，可能出现的短路电流约为43kA,它是仅计算离变压器距离为5m，且把刀开关、互感器和断路器的内阻均看成零来计算的（短路电流因此比实际情况偏大）。这种短路的机率极小。在选用断路器时，只要它的极限短路分断能力＞43kA，譬如50kA就足够了。经过“0”一次、“C0”一次就完成了它的使 命，必须更换新的断路器，而运行短路分断能力，例如为50%的Icu

，也达到25kA ，

。

它既可以实现一次分断，二次通断（在25kA短路电流时）故障电流然后还要承载其额定电流 ，任务是非常艰巨的。有些使用者认定要按断路器的运行短路分断能力（Ics）≥ 线路

预期短路电流来设计，其实是一种误解，也是不必要的。

有些制造厂的样本里宣传，它的产品Ics=Icu

，如确实，说明它的I cu

指标有裕度，

如不确实，说明它有水份，不可全信，而且Ics=Icu

算。

的断路器 ，其售价要高很多，不合

应提到的是，所有断路器的短路分断能力（无论是Icu还是Ics）都是周期分量有效值。

在短路试验中的“C0”的C（close接通）的电流是峰值电流Ich。在试验站进行短路分断试验时，电压、短路电流（有效值）和功率因数（cos）已调整好，它的接通电流也就被确

定了。接通

下进线

11# 大 中 小 发表于 2006-3-21 14:41 只看该作者

转载：

断路器不能倒进线是由以下因素制约的：1.结构原因：对塑料外壳式断路器来说，上进线表示电源线经过联接板-静触头-动触头－软连接－保护系统（双金属元件或发热电阻元件和电磁铁系统）－连接板；而下进线则是电源线－连接板－保护系统－软连接－动触头－静触头－连接板。下进线时，如果开断短路电流，电弧虽然大部分进入灭弧室，但总有一部分带电的游离气体向动触头连接部分移动，某相的游离气体与相邻相带电体接触，就可能发生相间短路。另一方面，断路器即使成功地开断短路电流，但因是下接线，保护系统、软连接、公共转轴一直处于电源电压下（尽管无电流流过），将使绝缘件老化，也可能产生相间爬电等

事故。

2、恢复电压的原因：所谓恢复电压是指断路器开断短路电路的过程，加在动静触头之间的电压。只要电弧经过拉长和驱入灭弧室，使其受冷却，提高电弧电阻和电弧电压，且电弧电压大于恢复电压时，电弧才能被熄灭。恢复电压分有稳态恢复电压和暂态恢复电压两种。暂

态恢复电压有两个重要参数就是振荡频率f和过振荡系数r，f和r越大，触头间的电压增大速度也越高，电弧的熄灭就更困难。而振荡频率f则与线路的电感、电容和电阻有很大的关系。下进线因为有一大串的元件，电感、电容。电阻相对于上进线要高很多（上进线仅是流过连接板和静触头），所以它的暂态恢复电压也高很多，熄灭电弧很困难，常常引起击穿

而电弧重燃。

DW15/DW16的大电流规格（1600A以上）和DW40/45/15HH之所以既能上进线又能下进线是因为：触头的开距（动静触头的断开距离）较大，相间距离大并采取一些隔离和加大绝缘措施，DW40/45/15HH的每相用塑料结构隔离或形成独立小室，解决可能会导致相间短路及暂态恢复电压大的问题。某些塑壳式断路器，因采用双断点或是短路分断能力有很大的裕度，所以

能既上进线又能下进线。

对于只允许上进线的断路器，如果一定要下进线，就只有降低短路分断能力了。一般的经验数字是短路分断电流Ic小于或等于20KA时降15－20％，大于20KA时降25－30％左右，但不同的制造厂、不同型号的塑壳式断路器，下进线时的降低短路分断能力可能会有所不同，应按制造厂的技术条件的规定。下进线要降低的是短路分断能力，而不必降低它的使用电流。 带过载、短路保护的电子式剩余电流动作断路器（漏电断路器）的接线，它们也只能上进线。