內容簡介：針對在電氣設計中低壓斷路器選型比較常見的問題進行分析，結合電氣規範及功能要求詳細說明斷路器各項引數的設定，並對斷路器技術的發展提出一些新的觀點和構思。
低壓斷路器設計選型是我們低壓電氣設計人員在設計中需熟練掌握的一項基本的技術技能。低壓斷路器按使用類別分為a、b兩類。a類為非選擇性；b類為選擇性（帶短延時功能）。
按設計形式分為開啟式（原萬能式或框架式）和塑料外殼式或模壓外殼式。按動作速度分為一般型和快速型（限流型斷路器），按用途可分為配電用、電動機保護用、漏電型斷路器等。每一型別都有其特點，相應其引數選擇亦有不同。
而在實際工作當中，由於斷路器選型不當或標註不全往往會給裝置成套、安裝及日後的正常使用帶來很多問題及隱患，根據近幾年來的工作經驗總結，低壓斷路器設計選型常見問題主要存在以下兩個方面：一. 低壓斷路器選型標註不全；二.
低壓斷路器設計選型考慮問題不全面，很多必要的步驟未考慮。
一．低壓斷路器選型標註不全
我們以乙個比較有代表性的塑殼斷路器（國產cm1）標註作為範例：cm1-100hp/33102 in80a。從這個範例標註中我們可以明確該斷路器殼架等級電流為100a，額定極限分斷能力為高分斷型（h）,帶電動操作機構(p),極數為三極，脫扣方式及附件為熱動－電磁（複式）脫扣並帶分勵脫扣，電動機保護用，額定電流為80a，這就是這個範例給我們帶來的全部資訊。
在我們的設計圖紙中，斷路器殼架等級電流、極數及額定電流的選擇比較容易，一般不會有遺漏，比較容易發生問題的是額定極限分斷能力、脫扣方式及附件、配電用途的標註。
1.額定極限分斷能力(icu)：
額定極限分斷能力icu：製造廠按相應的額定工作電壓規定斷路器在規定的條件下應能分斷的極限短路分斷能力值,用預期分斷電流表示(在交流情況下用交流分量有效值表示)。額定分斷極限能力按樣本資料分為基本型（c）、標準型（l）、較高分斷型（m）、高分斷型（h）, 具體選擇哪種形式主要根據短路電流計算來確定，在設計中應避免兩件事：
一是不標明分斷能力，二是不進行短路電流計算而盲目選型。不標明斷路器分斷能力就是將分斷能力的選擇權交給了配套廠家，而廠家通常是憑經驗選型或選擇低分斷能力的斷路器從而節省造價，這樣就會造成有些斷路器的分斷能力達不到具體工程要求從而造成隱患。不進行短路電流計算,就無法對分斷能力的選擇作出準確的判斷，為保險起見設計人員通常選擇較高分斷型或高分斷型的斷路器，這樣做表面上沒有什麼錯誤，但對於乙個完整的電氣工程設計是有欠缺的，在一定程度上會造成工程造價不合理提高。
2. 脫扣方式及附件
通常用於短路保護和過載保護的脫扣器，有以下幾種：
（1）瞬時脫扣器：即沒有人為延時動作的脫扣器。此種瞬時特性的過電流保護通常能無選擇性地迅速切除短路故障。
（2）三段保護特性脫扣器：具有長延時、短延時及瞬時脫扣器的過電流保護，是較完整的保護方式，瞬時脫扣器的整定值，其動作時間約為0.02秒；izd2為短延時脫扣器整定值，其動作時間約為0.
1~0.4秒；izd1為長延時脫扣器整定值，其動作時間可以不小於10秒鐘。
一般瞬時脫扣器用作短路保護；短延時脫扣器可作短路保護，也可作過載保護；長延時脫扣器只作過載保護。根據需要可以組合成二段保護（瞬時脫扣加短延時脫扣，或者瞬時脫扣加長延時脫扣），也可有一段保護（瞬時脫扣或短延時脫扣）。
（3）複式脫扣器：斷路器中的電磁脫扣器加上熱脫扣器合稱複式脫扣器。電磁脫扣具有瞬時特性，可保護短路。熱脫扣器具有長延時特性，可保護負載，故複式脫扣器具有二段保護特性。
通常的配電用途斷路器都是選擇熱動－電磁（複式）脫扣，而在一些電動機經濟型協調配合中可選用電磁脫扣和熱繼電器保護電動機。
斷路器的附件通常有報警觸頭、分勵脫扣器、輔助觸頭、欠電壓脫扣器，具體選用附件需根據工程需要確定，這裡強調的是分勵脫扣器控制電源的選擇，通常分勵脫扣器預設的的電源規格為ac230v、400v，但如果控制電源為dc24v,例如：用於消防聯動；則圖紙斷路器標註應標明分勵脫扣器脫扣電壓採用dc.24v，否則一旦訂貨，由於分勵脫扣器電源規格與控制電源不匹配，安裝時施工人員需在現場另外增加乙個dc24v中間繼電器並增加一路交流控制電源，給安裝造成了不必要的難度。
3.保護用途
斷路器一般分為配電用及保護電動機用，設計人員經常容易忽略的是電動機保護用斷路器忘記標註，通常斷路器選型預設為配電型，由於配電用斷路器過電流脫扣器瞬動倍數比保護電動機用斷路器低，這樣一旦電動機保護用斷路器選用了配電型，就有可能造成斷路器的瞬時整定電流不能躲過線路的正常工作啟動電流，從而造成頻繁跳閘，無法正常啟動電動機。
二．低壓斷路器設計選型考慮問題不全面
低壓斷路器的選擇應同時滿足下面各項要求：
1．保證在正常工作條件下不應切斷電路。
（1）正常工作時不切斷: izd1≥ijs; ijs：計算電流
由線路的計算電流來決定斷路器的額定電流，這是低壓斷路器設計選型最基本的乙個步驟，很多設計者在完成這一步驟後就萬事大吉了，實際上還有很多問題和步驟應該在設計中予以充分考慮。
(2) 用電裝置啟動時不切斷電路(按單台或配電線路中最大一台籠型電動機直接啟動): 配電用斷路器的瞬時過電流脫扣器整定電流應躲過配電線路的尖峰電流。根據中國航天工業規劃設計研究院等編《工業與民用配電設計手冊》（第三版）：
p116-（11-6）公式：
即izd3≥1.2[iqm1+ijs(n-1)]
式中izd3為斷路器的瞬時過電流脫扣器整定電流；iqm1為線路中最大一台電動機的全啟動電流（a），其值可取電動機啟動電流的2倍；ijs(n-1)為除啟動電流最大的一台電動機以外的線路計算電流（a）。根據《通用用電裝置配電設計規範》gb50055-93,2.4.
4條第3款規定:瞬動過電流脫扣器或過電流繼電器瞬動元件的整定電流，應取電動機啟動電流的2~2.5倍。
對於單台電動機， izd3≥（2~2.5）iqm.； 式中：iqm為籠型電動機的啟動電流。
根據上式，我們可以舉乙個簡單的單台電動機例子來說明低壓斷路器瞬時脫扣器的整定，一台y系列（y160l-4 15kw，輕載啟動）電動機，啟動電流iqm為212.1a，以塑殼式cm1斷路器選型為例，如整定電流定為32a,選用電動機保護型瞬動倍數按12倍整定izd3為384a， izd3＜2iqm=424.2a,不滿足設計要求，如整定電流定為40a按12倍整定為480a，izd3≥2iqm=424.
2a滿足設計要求。
2.發生接地故障時應保證在規定時間內切斷。
根據《低壓配電設計規範》gb50054-95，4.2.3條規定，當保護電器為符合jb1284-1985《低壓斷路器》的低壓斷路器時，短路電流不應小於低壓斷路器瞬時或短延時過電流脫扣器整定電流的1.
3倍。(1) 運用瞬時脫扣器時: id1≥1.3izd3.
(2) 帶有短延時脫扣器時: id1≥1.3izd2.
(3) 當帶有零序保護時: id1≥1.3izd0(一般用於主幹線).
式中: id1為單相接地故障電流， izd0為斷路器零序保護整定電流.
(4) 當採用剩餘電流保護時: id1≥1.3izdg(一般用於主幹線).
式中izdg為斷路器剩餘電流保護整定電流.
由於單相接地短路電流較小，斷路器的瞬時脫扣器一般較難滿足要求，可用其長延時脫扣器作後備保護，必要時可加裝零序保護裝置，或在中性線上加裝電流互感器－電流繼電器，或採用漏電繼電器等方法以分斷斷路器。
3.保護電器應保證在導體達到過載溫度前切斷。
(1) 過負載保護:根據《低壓配電設計規範》gb50054-95，4.3.4條規定，過負載保護電器的動作特性應滿足下列條件：
ijs≤izd1≤iz. 式中iz為電纜或導體載流量.
(2) 短路熱穩定校驗:
a.根據《低壓配電設計規範》gb50054-95，4.2.2條第1款規定，當短路持續時間不大於5s時,絕緣導體的熱穩定應按下式校驗：
s≥ i√t /k； 式中：s為絕緣導體的線芯截面，mm2；a為短路電流有效值，均方根值a；t 在已達到最高持續工作溫度的導體內短路電流持續作用的時間，秒；k 為不同絕緣的計算係數。
b.根據《低壓配電設計規範》gb50054-95，4.2.
2條第3規定，短路持續時間小於0.1s時，應計入短路電流非週期分量的影響；本規範「條文」解釋：按下式效驗：
（k.s）2≥i.2t 。
4.按線路的最大短路電流來校驗低壓斷路器的短路分斷能力。
本條的核心是短路電流的計算，由於很多任務程設計週期過短或外部條件不明確，，這些都會影響電氣工程的設計質量並造成工程造價不合理提高。尤其是大量工程施工方不按設計圖紙選定斷路器訂貨，設計人員在驗收時如果不仔細核對或者對各配電區域短路電流沒有乙個基本概念，就很容易出現問題，讓不合格的斷路器投入執行從而造成隱患。現在很多任務程變壓器容量較大，在民用建築中1600kva、2000kva甚至2500kva的變壓器大量選用，線路的短路電流也相應增大，因此在離變壓器較近的配電箱，箱內斷路器的短路分斷能力的選擇更應詳細計算，我們可以舉例說明。
設定變壓器容量為1600kva（uk%=6），距配電室25m處有一配電箱，進線電纜為yjv-4x70+1x35，經查表該配電箱處三相短路電流為ik1=18.52ka，單相短路電流id1=8.06ka，根據計算結果，以cm1斷路器為例該配電箱選擇額定執行短路分斷能力ics=35ka可滿足設計要求，這一般不會有問題，但最容易犯錯誤的是單相斷路器的選定，以c65系列小型斷路器為例，由於設計慣性很多圖紙都以c65n(6ka) 接單相迴路，而本例單相短路電流id1=8.
06ka，所以應選用c65h(10ka)或c65l(15ka)。如配電箱距配電室50m，進線電纜同樣為yjv-4x70+1x35, 根據中國航天工業規劃設計研究院等編《工業與民用配電設計手冊》（第三版）查表計算單相短路電流id1=4.33ka，單相斷路器選用c65n(6ka)是符合設計要求的。
5.保護電器上下級之間應有選擇性動作。
根據《低壓配電設計規範》gb50054-95，4.1.2條規定，「配電線路採用的上下級保護電器，其動作應具有選擇性；各級之間應能協調配和。
但對於非重要負荷的保護電器，可採用無選擇性切斷」。按本規範「條文」解釋，以往由於我國保護電器的效能較差，在低壓配電系統中要做到選擇性保護是有困難的。目前低壓電器發展較快，熔斷器、斷路器的更新換代產品的特性已有很大的改善。
例如按新標準生產的熔斷器（nt型等）選擇比為1：16，具有三段保護的斷路器也能大量生產，目前配電系統要做到選擇性已具有一定條件。但是考慮到低壓配電系統量大面廣，低壓配電系統要做到完善的選擇性還有困難。
結合我國國情，低壓配電系統只要部分滿足保護選擇性就可以了。即保證重要負荷不間斷供電，對於非重要負荷允許無選擇性切斷。
長期以來，設計人員習慣了對配電系統的保護選擇性問題不作深究，斷路器選擇性保護對設計者來說一直是乙個沒有很好解決的難題，在一些工程回訪中，故障點發生短路越級跳閘的現象屢有發生，但變壓器主進線斷路器越級跳閘是應該絕對避免的。從一些斷路器選擇性保護的技術資料及文獻來看，設計者應著眼於以下幾個方面。
（1）上級不宜選用非選擇型斷路器，因這種情況屬無選擇性。特別是首端應有選擇性動作。
（2）上下級的選擇性配合，應用上下級斷路器的特性曲線配合選擇比較準確，只要上下級斷路器特性曲線不相交即可，當無斷路器特性資料時，可以用上下級的可靠係數選用。根據中國航天工業規劃設計研究院等編《工業與民用配電設計手冊》-p650公式（11-21），
上級用選擇型斷路器（一般用於主幹線）應按以下要求整定：
a. izd2（上）≥1.2izd3(下)或izd2（上）≥1.2izd2(下)
b. 當帶有短延時脫扣器時,izd3不宜太小，一般為：
izd3=（12~15）izd1.
（3）優先保證變壓器主進線斷路器的選擇性保護並兼顧配電櫃出線斷路器的選擇性保護。主進線斷路器與各饋出線的保護電器都裝在低壓配電屏內,距離不過幾公尺,在此範圍內發生短路和接地故障的概率很小,如經計算主進線斷路器瞬動電流小於下級開關的短路電流，可採取主保護不設瞬動脫扣器而只設長延時及短延時整定電流，以避免故障時主斷路器無選擇性動作。並保證斷路器長（短）延時整定電流大於下級斷路器長（短）延時整定電流的1.
2倍，短延時整定電流大於下級斷路器瞬時整定電流的1.2倍。
低壓斷路器工作原理
低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合後，自由脫扣機構將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯，欠電壓脫扣器的線圈和電源併聯。當電路發生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構動作，主觸點斷開主電路。當電路過載時，熱脫扣器的熱元件發熱使...
低壓斷路器的選擇
未知日期 2007 7 6訪問 577 摘要 確定電器產品的電氣間隙，必須依據低壓系統的絕緣配合，而絕緣配合則是建立在瞬時過電壓被限制在規定的衝擊耐受電壓，而系統中的電器或裝置產生的瞬時過電壓也必須低於電源系統規定的衝擊電壓。關鍵詞 低壓斷路器選擇使用 最近幾年，與不少斷路器的使用者相互磋商 並在專...
低壓斷路器 空氣開關 知識
自動空氣開關也稱為低壓斷路器，可用來接通和分斷負載電路，也可用來控制不頻繁起動的電動機。它功能相當於閘刀開關 過電流繼電器 失壓繼電器 熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和，是低壓配電網中一種重要的保護電器。自動空氣開關具有多種保護功能 過載 短路 欠電壓保護等 動作值可調 分斷能力高 操...