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浅析低压电动机保护断路器的选型摘要：本文从电动机保护断路器的类型及特点、鼠笼式异步电动机的起动特性、电动机保护断路器脱扣曲线以及电动机保护断路器等几个方面来分析，为断路器选型和保护整定提供参考。
关键词：电动机保护；断路器；整定值引言现阶段电动机运行工况复杂，配电保护繁琐。
断路器避免误动，准确切除故障是选型的重中之重。
本文从电动机保护断路器的类型及特点、鼠笼式异步电动机的起动特性、断路器脱扣曲线分析等几个方面结合实际案例，为断路器选型提供一种简易计算方法。
1电动机保护断路器的类型及特点1.1电动机保护断路器有两大类：第一类，兼具过载保护和短路保护功能，脱扣器类型为热磁式和电子式。
第二类，只具有短路保护功能，短路保护元器件为磁脱扣线圈，也称单磁保护。
1.2电动机保护断路器有两大特点：第一个特点，除了遵循GB 14048.2-2008外，过载保护的反时限特性必须满足GB 14048.4-2010标准的要求，即约定不脱扣电流和约定约定脱扣电流对应的时间，还需要满足过载继电器的脱扣级别要求。
配电断路器过载保护曲线遵循的是GB 14048.2-2008标准中反时限断开特性。
第二个特点是磁保护或瞬时保护整定值相对配电型断路器高，一般12~15In 甚至更高，目的是为了躲过电动机起动时在第一个半波出现的接通电流峰值，避免磁保护误动作；配电型断路器的瞬时整定一般为10In。
2鼠笼式异步电动机的起动特性断路器的保护特性需要与电动机的工作特性相匹配。
如图1所示左侧曲线为鼠笼式电动机起动特性曲线，电机起动电流通常为4~8.4In，峰值发生在第一个半波，在第二、第三周波内急剧衰减。
右侧反时限脱扣曲线为保护电器过载保护曲线。
从图可知反时限脱扣曲线需保持在电动机正常运行电流和起动电流的上方，磁保护或瞬时保护整定值Irm＞I"d。
In为电动机额定电流（有效值）Id为电动机起动电流（有效值）I"d为接通电流峰值（峰值）图1 断路器与电动机特性曲线对比3电动机保护断路器脱扣曲线分析3.1热磁式电动机保护断路器以额定电流23A断路器为例，热脱扣范围为17~23A，磁脱扣电流为327A±20%。
接触器的类型应根据电路中负载电流的种类来选择。
即交流负载应选用交流接触器，直流负载应选用直流接触器。
根据使用类别选用相应系列产品，接触器产品系列是按使用类别设计的，所以应根据接触器负担的工作任务来选择相应的使用类别。
若电机承担一般任务，其接触器可选AC-3类；若承担重任务可选用AC-4。
如选用AC-3类用于重任务时，应降低容量使用，例如，AC-3设计的控制4KW电动机的接触器，用于重任务时，应降低一个容量的等级，只能控制2.2KW电动机等。
直流接触器的选择类别与交流接触器类似。
2.接触器主触点的额定电压选择被选用的接触器主触点的额定电压应大于或等于负载的额定电压。
3.接触器主触点额定电流的选择In=Pn×103/√3Uncosφ·η式中，Pn为电动机功率（KW），Un为电动机额定线电压（V）cosφ为电动机功率因数，其值大约在0.85-0.9之间。
η为电机的效率，其值一般在0.8-0.9之间。
在选用接触器时，其额定电流应大于计算值。
也可以根据电气设备手册给出的被控电动机的容量和接触器额定电流对应的数据选择。
在已知接触器主触点额定电流的情况下，可以计算出所控制电动机的功率。
例如，CJ20-63型交流接触器在380V时的额定工作电流为63A，故它在380V时能控制的电动机的功率为Pn=√3×380V×63A×0.9×10-3=33KW其中，cosφ、η均取0.9。
由此可见，在380V的情况下，63A的接触器的额定控制功率为33KW。
在实际应用中，接触器主触点的额定电流也常常按下面的经验公式计算In=Pn×103/KUn式中，K为经验系数，取1-1.4。
在确定接触器主触点电流等级时，如果接触器的使用类别与所控制负载的工作任务相对应时，一般应使主触点的电流等级与所控制的负载相当，或者稍大一些。
如果不对应，例如用AC-3类的接触器控制AC-3与AC-4混合类负载时，则需降低电流等级使用。
中华人民共和国国家标准低压配电设计规范GB 50054—1995第一章总则第1.0.1条为使低压配电设计执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全、配电可靠、电能质量合格、节约电能、技术先进、经济合理和安装维护方便，制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于新建和扩建工程的交流、工频500V以下的低压配电设计。
第1.0.3条低压配电设计应节约有色金属，合理地选用铜铝材质的导体。
第1.0.4条低压配电设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准、规范的规定。
第二章电器和导体的选择第一节电器的选择第2.1.1条低压配电设计所选用的电器，应符合国家现行的有关标准，并应符合下列要求。
一、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应：二、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流，三、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应，四、电器应适应所在场所的环境条件；五、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。
用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。
第2.1.2条验算电器在短路条件下的通断能力，应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1％时，应计入电动机反馈电流的影响。
第2.1.3条当维护、测试和检修设备需断开电源时，应设置隔离电器。
第2.1.4条隔离电器应使所在回路与带电部分隔离，当隔离电器误操作会造成严重事故时，应采取防止误操作的措施。
第2.1.5条隔离电器宜采用同时断开电源所有极的开关或彼此靠近的单极开关。
第2.1.6条隔离电器可采用下列电器：一、单极或多极隔离开关、隔离插头；二、插头与插座，三、连接片；四、不需要拆除导线的特殊端子；五、熔断器。
第2.1.7条半导体电器严禁作隔离电器。
第2.1.8条通断电流的操作电器可采用下列电器：一、负荷开关及断路器，二、继电器、接触器，三、半导体电器，四、10A及以下的插头与插座。
第二节导体的选择第2.2.1条导体的类型应按敷设方式及环境条件选择。
低压断路器整定一、意义1、躲过线路正常电流，当发生故障电流时分断断路器以保护线路或负载2、上下级断路器间实现选择性配合二、方法1、固定动作定值断路器：选择不同额定电流的断路器2、可调动作定值断路器：选择合适额定电流的断路器，调整断路器脱扣器上动作电流值、动作时间值三、原则1、保证可靠保护：⑴低压断路器过流脱扣器额定电流的选择低压断路器过流脱扣器的额定电流IN.OR不小于线路的计算电流I30，即IN.OR≥I30。
⑵低压断路器过流脱扣器动作电流的整定①瞬时过电流脱扣器动作电流的整定。
低压断路器所保护的对象中，有某些电器设备，这些电器设备在启动过程中，会在短时间内产生数倍于其额定电流的高峰值电流，从而使低压断路器在短时间内承受较大的尖峰电流。
瞬时过电流脱扣器的动作电流Iop o 必须躲过线路的尖峰电流Ipk，即Iop o ≥Krel·Ipk，式中Krel为可靠系数。
在选用断路器时，应注意使低压断路器的瞬时过电流脱扣器的整定电流躲过尖峰电流，以免引起低压断路器的误动作；②短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定。
短延时过流脱扣器的动作电流Iop s ，也应躲过线路的尖峰电流Ipk，即Iop s ≥Krel·Ipk，式中Krel为可靠系数。
短延时过流脱扣器的动作时间一般分0.2S、0.4S和0.6S三种，按前后保护装置的保护选择性来确定，应使前一级保护的动作时间比后一级保护的动作时间长一个时间级差；③长延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定。
长延时过流脱扣器主要是用来保护过负荷，因此其动作电流Iop l 只需要躲过线路的最大负荷电流即计算电流I30，即Iop l ≥Krel.I30，式中Krel为可靠系数。
长延时过流脱扣器的动作时间应躲过允许短时过负荷的持续时间，以免引起低压断路器的误动作；④过流脱扣器的动作电流与被保护线路的配合要求。
为了不致线路因出现过负荷或短路引起绝缘线缆过热受损甚至失火，而其低压断路器不跳闸事故的发生，低压断路器过流脱扣器的动作电流Iop应符合公式的要求，Iop≤Kol.Ial，式中Ial—绝缘线缆的允许载流量；Kol—绝缘线缆的允许短时过负荷系数，对瞬时和短延时过流脱扣器，一般取4.5；对长延时过流脱扣器，做短路保护时取1.1，只做过负荷保护时取1。
低压电器的选择低压电器主要指低压系统中刀开关、熔断器、断路器、接触器、电动机起动器、继电器及导线电缆等。
低压电器选择的原则同高压电器一样，首先按安装地点、使用环境及要求选择其型号和防护等级，然后按正常工作条件选择其规格（包括额定电压、额定电流、有的继电器还要选择调节范围等），再按非正常工作条件来进行校验，校验方法与高压电器相同，但只校验断流能力Ｉ。
对于熔断器、接触器、断路器、热继电器、电动机起动器等的选择还要注意系数Ｋ的选取，合理选择Ｋ值使电器能在正常工作条件下承载负荷电流，并能躲过电动机起动时的冲击电流，也能在非正常工作条件下（除接触器）切断事故电流而自动跳闸，保护电气系统。
１、熔断器的选择熔断器主要作为电气系统短路保护元件，小容量（３ｋＷ以下）可兼作过载保护，熔断器的选择有三个内容，一是型号的选择，二是熔管（熔体壳）额定电流的选择，三是熔体额定电流的选择。
１）熔断器的型号很多，一般根据使用场所的条件进行选择。
ＲＭ１０系列无填料封闭管式熔断器适用于低压交直流动力网络、成套配电设备中，作为短路保护和防止连续过负荷用。
额定电流为１５～１０００Ａ。
Ｒ１系列熔断器适用于２２０Ｖ交直流及以下、额定电流１０Ａ及以下控制电路及信号电路的室内电气设备中，作为短路或过负荷保护之用。
ＲＣ１Ａ系列瓷插式熔断器适用于交流３８０Ｖ及以下一般线路末端和一般电气设备的短路保护。
额定电流为１～２００Ａ。
ＲＴ０系列有填料封闭管式熔断器适用于交直流低压短路电流大的电力网络及配电系统中，作为电缆、导线及电气设备（中型电动机、变压器及开关等）的短路保护及导线、电缆的过负荷保护。
尤其适用供电线路或断流能力要求较高的场所，如电厂用电、变电所的主电路及靠近电力变压器出线端的供电线路。
额定电流为50～1000Ａ。
ＲＴ10系列有填料封闭管式熔断器适用交直流500Ｖ及以下、额定电流100Ａ及以下的大短路电流的电力网络和配电装置中，作为电缆、线路及电气设备的短路保护和电缆、导线的过负荷保护。
低压断路器的选用和整定原则及方法【摘要】本文阐述了低压配电系统断路器选用和整定方法和原则，有助于发挥其控制、测量和保护作用，有利于低压配电系统安全、可靠、连续运行。
【关键词】断路器；选型；整定；方法；原则低压配电系统的主要任务是确保其安全、可靠、连续运行，出现故障时尽快切除故障回路并保证非故障回路正常运行。
随着电气技术发展，低压断路器已逐步实现了智能化、模块化和小型化，合理选择并整定低压断路器，有助于发挥其控制、测量和保护作用，也是保证上述要求的重要环节。
四川维尼纶厂30万吨/年醋酸乙烯项目低压配电系统按照中石化框架协议采购ABB低压开关柜，柜内配ABB E系列框架断路器和T系列塑壳断路器。
下面详细阐述本项目低压各级断路器的选用和整定原则及方法。
一、低压各级断路器的选用原则和方法低压断路器最常见负载有配电类、电动机类和家用电器类三类，应根据不同的负载性质及要求选用不同保护特性的断路器。
配电线路应选用配电型断路器，配电型断路器有选择性与非择性之分。
电动机保护型断路器只要有过载长延时和短路瞬时的两段保护性，可选用非选择性断路器。
家用和类似场所的保护型断路器是一种额定电流在63 A以下的小型非选择性断路器。
低压断路器选用的主要原则有：（1）根据低压配电系统的负载性质、故障类别以及对线路保护的要求，来确定选用的断路器类型。
（2）断路器的额定电压、额定频率应与所在回路的标称电压及标称频率相适应，断路器的额定电流不应小于所在回路的负载计算电流。
（3）断路器应适应所在场所的环境条件。
（4）断路器应满足短路条件下的动稳定、热稳定要求，用于断开短路电流时应满足短路条件下的通断能力。
在低压配电系统中，要保证上、下两级断路器之间选择性动作，一般上一级断路器采用选择性断路器，下一级断路器采用非选择性断路器或选择性断路器，利用短延时脱扣器的延时动作或延时动作时间的不同以获得选择性。
对于重要负荷的配电线路上下级间的断路器应采用选择性保护断路器。
低压断路器的整定原则
（1）断路器在正常工作和用电设备正常启动时，所装设的保护不应动作切断电路。
（2）线路故障时，应可靠切断故障电路。
断路器的最根本任务是保护电路，必须在规定的时间内能有效地切断故障电路，满足规范最基本的要求。
（3）各级保护电器线路故障时，应该有选择性地切断电路。
电气控制设备各级断路器的保护动作特性应能彼此协调配合，要有选择性地动作，即发生故障时，应使靠近故障点的断路器保护首先切断，而其靠近电源侧的上一级保护不应动作，尽可能地缩小断电范围。
这三项要求常常是相互矛盾的，控制系统设计的任务就是要合理地选择保护电器，正确整定其参数，如保护电器额定电流或整定电流大小受到第（1）和第（2）项的限定，而动作时间的快慢又受到第（2）和第（3）项的制约，则必须仔细计算、校验，协调矛盾，实现对立的统一，以符合规范的要求。
低压断路器的选型和整定低压断路器的选用，应根据具体使用条件选择使用类别，选择额定工作电压、额定电流、脱扣器的整定电流等参数，参照产品样本提供的保护特性曲线选用保护特性，并需对短路特性和灵敏系数进行校验。
断路器的分类（1）框架式断路器（ACB）框架断路器也称为万能式断路器，其所有零件都装在一个绝缘的金属框架内，常为开启式，可装设多种附件，更换触头和部件较为方便，多用在电源端总开关。
过电流脱扣器有电磁式，电子式和智能式脱扣器等几种。
断路器具有长延时、短延时、瞬时及接地故障四段保护，每种保护整定值均根据其壳架等级在一定范围内调整。
框架断路器适用交流50Hz，额定电压380V、660V，额定电流为200A-6300A的配电网络中,主要用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路，单相接地等故障的危害，该断路器具有多种智能保护功能，可做到选择性保护。
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。
框架式断路器还经常应用于变压器400V侧出线总开关、母线联络开关、大容量馈线开关和大型电动机控制开关。
（2）塑壳式断路器（MCCB）塑壳式断路器也被称为装置式断路器，其接地线端子外触头、灭弧室、脱扣器和操作机构等都装在一个塑料外壳内。
辅助触点，欠电压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化，结构非常紧凑，一般不考虑维修，适用于作支路的保护开关。
塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元，而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。
塑壳式断路器过电流脱扣器有电磁式和电子式两种，一般电磁式塑壳断路器为非选择性断路器，仅有长延时及瞬时两种保护方式；电子式塑壳断路器有长延时、短延时、瞬时和接地故障四种保护功能。
部分电子式塑壳断路器新推出的产品还带有区域选择性连锁功能。
塑壳式断路器一般用于配电馈线控制和保护，小型配电变压器的低压侧出线总开关，动力配电终端控制，也可用于各种生产机械的电源开关。
