万能式低压主断路器、塑料外壳式断路器设计选型

低压断路器选用与技术规范内容简介：本文针对在电气设计中低压断路器选型比较常见的问题进行分析，结合电气设计规范说明断路器各项参数以及对低压断路器进行选型。

低压断路器设计选型是我们低压电气设计人员在设计中需熟练掌握的一项基本的技术技能。

低压断路器应符合GB 14048.2—2001《低压开关设备和控制设备低压断路器》的要求。

下面先介绍断路器的主要特性（1）分类1）按使用类别分为A、B两类。

A类为非选择性；B类为选择性。

2）按设计形式分为开启式（原万能式或框架式）和塑料外壳式或模压外壳式。

3）按是否适合隔离分为：a）适合隔离：断路器在断开位置时，具有符合隔离功能安全要求的隔离距离，并应提供一种或多种方法显示主触头的位置。

b）不适合隔离。

4）除以上分类外，还有其他多种分类。

例如按操动机构的控制方法，按安装方式分，按外壳防护等级分等。

（2）低压断路器选型我们以施奈德产品：NSX100N TMD1003P4D为例我们可以明确该断路器壳架等级电流为100A，其他产品还有250A、400A、630A几个等级。

N为分段能力有F为36KA、N为50KA、H为70KA、L为100KA。

TMD为脱口执行器。

3P4D为极数有3P2D、3P3D、4P4D、4P3D。

1.额定极限分断能力（ICU）额定极限分断能力ICU：一般厂家出厂时附带的产品说明备注均有明细。

按相应的额定工作电压规定断路器在规定的条件下应能分断的极限短路能力值，用预期分断电流表示（在交流情况下用交流分量有效值表示）。

2、额定短路接通能力（ICM）在规定的额定电压下工作、额定频率以及一定的功率因数或时间常数下，断路器的短路接通能力值，用最大预期峰值电流表示。

对于交流，断路器的额定短路接通能力不应小于其额定极限分断能力乘以表1-1中的系数N的乘积。

（交流断路器的）短路接通和分断能力之间的比值N3、额定运行短路分断能力（ICS）：按相应的额定工作电压规定断路器在规定的条件下应能分断的运行短路能力值，用预期分断电流表示，相当于额定极限短路分断能力规定的百分数中的一档，并化整到最接近的整数。

低压断路器（空气开关）典型产品低压断路器主要分类方法是以结构形式分类，即开启式和装置式两种。

开启式又称为框架式或万能式，装置式又称为塑料壳式。

断路器一般选用原则（1）断路器的额定工作电压≥线路额定电压。

（2）断路器的额定电流≥线路负载电流。

（3）断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流(按有效值计算)。

（4）线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时脱扣器整定电流。

（5）断路器的欠电压脱扣器额定电压＝线路额定电压。

（6）断路器分励脱扣器额定电压＝控制电源电压。

（7）电动传动机的额定工作电压＝控制电源电压。

（8）校核断路器允许的接线方向。

有些型号断路器只允许上进线，有些型号允许上进线或下进线。

低压断路器的选用原则1）根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式--确定选用框架式、装置式或限流式等。

2）断路器的额定电压UN应等于或大于被保护线路的额定电压。

3）断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压。

4）断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。

5）断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。

6）配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。

7）断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。

（1）装置式断路器装置式断路器有绝缘塑料外壳，内装触点系统、灭弧室及脱扣器等，可手动或电动(对大容量断路器而言)合闸。

有较高的分断能力和动稳定性，有较完善的选择性保护功能，广泛用于配电线路。

目前常用的有DZl5、DZ20、DZXl9和C45N （目前已升级为C65N）等系列产品。

其中C45N（C65N）断路器具有体积小，分断能力高、限流性能好、操作轻便，型号规格齐全、可以方便地在单极结构基础上组合成二极、三极、四极断路器的优点，广泛使用在60A及以下的民用照明支干线及支路中(多用于住宅用户的进线开关及商场照明支路开关)。

塑壳断路器的选用1.引言塑料外壳式断路器 以下简称MCCB ，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。

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，除国际知名品牌，如ABB、施耐德外，国内一些企业也不甘落后，自行开发、研制或引进国外先进技术，并加以消化、吸收，也向市场推出了成熟了的产品 如常熟开关厂的CMl、天津低压开关厂TM30等 。

这类产品具有零飞弧、高分断、大容量、进出线方向可以互换、智能型、四极、内部附件结构模块化、安装积木化、体积小型化等特点。

实现了MCCB所需的选择性保护功能和多种辅助功能，并带有通信接口，使低压配电系统实现自动化和组网成为可能；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。

然而，目前在一些电气设计方案中，对MCCB的正确合理选用并不尽人意，往往忽略了所选厂家的MCCB规格、型号、附件等其它电气参数，特别是对一些新型MCCB的电气参数理解不透，标注不全、应用类别、使用场合及用途等考虑不周。

选用了不合适的MCCB，导致成套厂订货困难，保护的选择性变差，灵敏性，合理性不符合设计规范要求，不但使MCCB 没有物尽所用，反而造成了浪费，降低了配电系统的可靠性，影响了工矿企业的生产和人们的生活。

为此，本文结合有关MC—CB的常用参数和国家标准谈谈自己对MCCB正确选用的一些看法。

2.断路器的常用基本相关符号其合义及相互之间的关系Inm——断路器壳架等级电流 A ，它所指的含义是本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 ，它所指的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=Ir1。

Ir1——断路器的长延时整定电流 A ，它所指的含义是该断路器的过载保护脱扣器所整定的电流值。

低压断路器用作交、直流线路的过载、短路保护，被广泛应用于建筑照明、动力配电线路、用电设备作为控制开关和保护设备，也可用于不频繁起动电动机以及操作或转换电路1．种类（1）万能式断路器（2）塑料外壳式断路器（3）电动斥力式限流断路器（4）剩余电流保护断路器（5）直流快速断路器（6）灭磁断路器2．低压断路器的选用要点表示低压断路器性能的主要指标有分断能力和保护特性。

分断能力是指开关在指定的使用和工作条件及在规定的电压下接通和分断的最大电流值（kA）。

保护特性主要分为过电流保护、过载保护和欠电压保护三种。

（1）额定电压断路器的额定电压应大于线路额定电压。

主要是交流380V或直流220V的供电系统。

按线路额定电压进行选择时应满足下列条件：（4-10-5）式中——低压断路器的额定电压，V；——线路的额定电压，V。

（2）额定电流断路器的额定电流与过电流脱扣器的额定电流应大于线路计算负荷电流。

当按线路的计算电流选择时，应能满足下式：（4-10-6）式中——低压断路器的额定电流，A；——线路的计算电流或实际电流，A。

如果环境温度低于+40℃，则电器产品温度每低1℃，允许电流比额定电流值增加0.5%。

但增加总数不得超过20％。

10.5 低压断路器断路器的保护定值（1）长延时脱扣器的电流整定值，动作时间可以不小于10s；长延时脱扣器只能作过载保护。

（2）短延时脱扣器的电流整定值，动作时间约为0.1～0.4s；短延时脱扣器可以作短路保护，也可以作过载保护。

（3）瞬时脱扣器的电流整定值，其动作时间约为0.02s。

瞬时脱扣器一般用作短路保护。

10.5 低压断路器（3）瞬时过电流脱扣器的整定电流瞬时脱扣器的动作时间为0.02s左右。

瞬时或短时过电流脱扣器的整定电流应能躲开线路的尖峰电流。

1）负载是单台电动机，整定电流按下式计算（4-10-7）式中——瞬时或短时过电流脱扣器整定电流值，A；——可靠系数，对动作时间大于0.02s的断路器，K取1.35，对动作时间小于0.02s的断路器K取1.7～2.0；——电动机的起动电流，A。

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。

产品概述正常工作条件和安装条件选型指南注：1)配电用断路器无代号；保护电动机用断路器以2表示。

2)手柄直接操作无代号；电动操作用P 表示，转动操作用Z 表示。

□ 周围空气温度：周围空气温度不超过+40℃，且其24h 内的平均温度值不超过+35℃，周 围空气温度的下限为-5℃；□ 海拔：安装地点的海拔不超过2000m ；□ 大气条件：最高温度为+40℃时，空气的相对湿度不超过50%；在较低的温度下可以允许 有较高的相对湿度，例如+20℃时达90%。

对由于温度变化偶而产生在产品上的凝露应采 取特殊的措施；□ 污染等级：3级；□ 安装类别：Ⅲ级；□ 安装条件：断路器应安装在没有雨雪侵袭, 无显著摇动和冲击振动的地方,断路器一般应垂 直安装。

DZ20系列塑料外壳式断路器，适用于交流50Hz ，额定电流从16A 至630A ，额定绝缘电压660V ,额定工作电压380V 及以下的电路中，一般作配电用，其中Y 、J 型的壳架等级额定电流225A 和Y 型400的断路器亦可作为保护电动机之用，在正常情况下,断路器可分别作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁起动之用。

产品符合：GB/T 14048.2 标准。

配电用断路器,在配电网络中用来分配电能且作为线路及电源设备的过载、短路和欠电压保护。

DZ20系列塑料外壳式断路器基本参数及技术性能主电路的额定值和极限值表2控制电路分励脱扣器及电动机构的额定控制电源电压(Us)和欠电压脱扣器的额定工作电压(Ue)表3□ 辅助触头和短路保护电器(SCPD )的协调配合辅助触头与熔断器串联(推荐选用RL6-25/6)。

在1.1 倍额定工作电压、功率因数0.5~0.7之间，能够承受熔断器熔断时间内通过预期短路电流为1000A 。

□ 分励脱扣器动作值当电源电压等于额定控制电源电压Us 的70%~110%之间的任一电压时，则在断路器的所有操作条件下应导致分励脱扣器脱扣。

□ 欠电压脱扣器动作值当电源电压下降(甚至缓慢下降)到额定工作电压的70%至35%范围内，欠电压脱扣器应动作，欠电压脱扣器在电源电压低于或等于脱扣器额定工作电压的 35%时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭合;电源电压等于或者大于85%欠电压脱扣器的额定工作电压时,在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合。

常用的塑壳式低压断路器(图)型号及选用低压断路器也称自动开关或自动空气断路器。

它是一种既能作开关用，又具有电路自动保护功能的低压电器。

（1）断路器有三大部分组成：触头和灭弧系统——通断电路的部件各种脱扣器——检测电路异常状态并作出反应，即保护性动作的部件；操作机构和自动脱扣机构——中间联系部件。

（2）图是断路器外型、结构原理图。

结构图中触点2有三对，串联在被保护的三相主电路中。

手动扳动按钮为“合”位置（图中未画出），这时触点2由锁键3保持在闭合状态，锁键3由搭钩4支持着。

要使开关分断时，扳动按钮为“分”位置（图中未画出），搭钩4被杠杆7顶开（搭钩可绕轴5转动），触点2就被弹簧1拉开，电路分断。

自动开关的自动分断，是由电磁脱扣器6、欠压脱扣器11和热脱扣器12使搭钩4被杠杆7顶开而完成的。

电磁脱扣器6的线圈和主电路串联，当线路工作正常时，所产生的电磁吸力不能将衔铁8吸合，只有当电路发生短路或产生很大的过电流时，电磁吸力才能将衔铁8吸合,撞击杠杆7，顶开搭钩4，使触点2断开，从而将电路分断。

欠压脱扣器11的线圈并联在主电路上，当线路电压正常时，欠压脱扣器产生的电磁吸力能够克服弹簧9的拉力而将衔铁10吸合，如果线路电压降到某一值以下，电磁吸力小于弹簧9的拉力，衔铁10被弹簧9拉开，衔铁撞击杠杆7使搭钩顶开，则触点2分断电路。

当线路发生过载时，过载电流通过热脱扣器的发热元件13而使双金属片12受热弯曲，于是撞杆7顶开搭钩，使触点断开，从而起到过载保护作用。

根据不同的用途，自动开关可配备不同的脱扣器。

（3）按结构分类自动开关有万能式（框架式）和塑料外壳式（装置式）两种。

控制线路中常用塑壳式自动开关作为电源引入开关或作为控制和保护不频繁起动、停止的电动机开关，以及用于宾馆、机场、车站等大型建筑的照明电路。

其操作方式多为手动，主要有扳动式和按钮式两种。

万能式（框架式）主要用于供配电系统。

自动开关与刀开关和熔断器相比，具有以下优点：结构紧凑，安装方便，操作安全，而且在进行短路保护时，由于用电磁脱扣器将电源同时切断，避免了电动机缺相运行的可能。

关键词：断路器；选择；合理使用；问题1概述塑壳断路器广泛应用于工农业、交通、矿山、民用建筑和国防等部门，对电力的传输和分配、电路的控制与保护起很大作用，是一种使用量大，面广的产品。

由于使用者对塑壳断路器的特性和技术要求了解不深或不全面，有些概念容易互相混淆，在实际应用中就经常出现一些偏失和误解。

本文对用户在选择和使用塑壳断路器时容易出现的问题做一介绍，以帮助用户合理选择使用塑壳断路器。

2断路器壳架等级断路器壳架等级额定电流是指基本尺寸相同的框架和塑料外壳中能装的最大脱扣器的额定电流。

断路器额定电流是指断路器中的脱扣器能长期通过的电流，又称断路器脱扣器额定电流。

同一系列中有多种壳架等级额定电流，同一壳架等级额定电流中又有多种额定电流。

例如DZ20系列中有100、225、400、630、800、1250等壳架等级额定电流，而100壳架等级额定电流中有16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A额定电流；225A壳架等级额定电流中有100A，125A、160A、180A、200A、225A 额定电流。

DZ20—100和DZ20—225两种壳架等级中都有100A额定电流，但断路器体积外形和分断能力不相同，因此在选用时要把型号填写完整即具体的壳架等级额定电流内的断路器额定电流。

额定电流分级是按优先系数来选择的：一方面是符合和满足最大线路和电器元件额定电流的需要；另一方面是为了标准化，以取得最佳的使用导线及加工的效益。

因此它所规定的级别是：3(6)、8、10、、16，20、25、32、40、50、63、80，100、125、160、200、250、315、400A等。

由于此规定，当线路计算负载为90A时，则只能选100A规格，因此在一定程度上影响它的保护性能。

脱扣器电流整定值是指脱扣器调整到动作电流值。

它是指额定电流In的倍数，是动作电流值，例如：过电流整定到电流的、、5、10倍，就写成Ir＝1.2In，1.3In、5In、10In等。

001选型指南产品概述RDM1系列塑料外壳式断路器具有体积小、分断能力高、飞弧短、抗震动的特点, 是陆地及船舶使用的理想产品。

断路器额定绝缘电压800V （RDM1-80为500V ）,适用于交流50Hz/60Hz ，额定工作电压至690V ,额定电流至1600A 的配电网络中，用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、短路和欠电压等故障的损坏。

亦能作线路不频繁转换和电动机不频繁启动及过载、短路、欠电压保护。

断路器可垂直安装（即竖装），亦可水平安装（即横装）。

断路器适用于隔离，符号表示为“”。

产品符合:GB/T 14048.2 标准。

注：00表示不带脱扣器及内部附件；2极产品仅提供08、10、20、30；表1 四极产品中性极（N ）的型式002右面安装辅助触头引线方向报警触头分励脱扣器欠电压脱扣器表2 脱扣器方式及内部附件代号主要技术指标本系列断路器额定冲击耐受电压Uimp 为8kV(其中RDM1-80为6kV ）。

□ □ 周围空气温度不超过+40℃,且其24h 的平均温度值不超过+35℃；周围空气温度下限为-5℃； 注：如果使用环境空气温度高于+40℃或低于-5℃，应与制造厂协商。

□ 最高温度：+40℃时，空气的相对湿度不超过50%，在较低的温度下可以允许有较高的湿度，例如20℃时达90%。

对由于温度 变化偶而产生在产品上的凝露应采取特殊的措施；□ 污染等级：3级；□ 断路器主电路的安装类别：Ⅲ，不接至主电路的辅助电路和控制电路安装类别为Ⅱ；□ 安装最大倾斜度：22.5°；□ 在受到船舶正常振动时能可靠工作。

安装地点的海拔：高度不超过2000 m ；正常工作条件和安装条件过电流脱扣器由具有反时限特性的热动型长延时脱扣器及瞬时动作的电磁脱扣器组成，其动作特性见表4表4003断路器的附件断路器的内部附件和外部附件根据用户需要安装断路器的内部附件分励脱扣器分励脱扣器的额定控制电源电压为：AC50Hz ,230V 、400V ；DC24V ,在 70%~110% 的额定控制电源电压下断路器能可靠断开。

产品概述DZ15系列塑料外壳式断路器主要适用于交流50Hz，额定工作电压为220V或380V，额定电流至100A的配电网络中，可用来分配电能和保护线路及电源设备的过载及短路，还可作为线路的不频繁转换和电动机不频繁启动之用。

产品符合：GB/T 14048.2标准。

选型指南正常工作条件和安装条件□ 海拔：安装地点的海拔不超过2000m；□ 周围空气温度：周围空气温度上限不超过+40℃；周围空气温度24h的平均值不超过+35℃。

周围空气温度下限不低于-5℃；□ 湿度：最高温度为+40℃时，空气的相对湿度不超过50%，在较低的温度下可以允许有较高的 相对湿度，例如20℃时达90%，对由于温度变化偶尔产生的凝露应采取特殊的措施；□ 污染等级：3；□ 安装条件：安装在无冲击振动及无雨雪侵袭的地方；上接线端子接电源侧，下接线端子接负载 侧；与垂直面的倾斜度不超过5°；□ 安装类别：Ⅲ。

/21技术参数断路器基本参数表1操作循环次数与试验参数表2断路器过电流脱扣器反时限断开动作特性a ) 配电保护用断路器反时限断开动作特性过电流脱扣器的保护特性短路保护特性断路器短路保护电流整定值表3表4表5b) 电动机保护用断路器断开动作特性/22/23图1 二极断路器外形尺寸和安装尺寸图2 三极断路器外形尺寸和安装尺寸订货须知用户订货时必须说明：□ 断路器的名称及型号;□ 断路器的额定电流(A );□ 断路器的保护种类;□ 极数(4;客户未注明时产品出厂为三极四线制)□ 数量:例如：订购DZ15-100断路器,透明壳,三极,电动机保护用,额定电流100A ,数量50台。

可写为：DZ15-100/3902 100A 透明壳 50台。

外形及安装尺寸表6本系列漏电断路器的外形尺寸(含防护罩)和安装尺寸符合表6及图1~2要求。

塑料外壳式断路器的选择应遵循哪些原则随着电气设备的普及和现代工业的发展，断路器已成为电气系统中必不可少的重要元件。

塑料外壳式断路器在低电压电气系统中应用越来越广泛。

然而，在选择塑料外壳式断路器时，需要考虑多个因素，这些因素将直接影响其性能和可靠性。

下面介绍一些选择塑料外壳式断路器时需要遵循的原则。

1. 额定电压和电流首先，要根据所使用的电路的额定电流和电压来选择塑料外壳式断路器。

断路器的额定电流应与电路的额定电流相同或略大，以确保断路器在正常情况下可以顺利工作。

同时，断路器还应选择能够承受电路额定电压的型号，以保证设备的安全和可靠性。

2. 选择短路保护能力在选择塑料外壳式断路器时，还需要注意其短路保护能力。

短路保护能力是指断路器在短路故障时能够及时切断电路的能力。

一般来说，断路器的短路保护能力应该能够满足所连接电缆的短路电流要求，以防止电路故障时电缆受到伤害。

3. 选择额定断电能力在选择塑料外壳式断路器时，还需要注意其额定断电能力。

额定断电能力是指断路器在正常工作条件下切断电路的能力。

它反映了断路器的负载能力和安全性能，因此选择时应根据实际需要选择符合电路负载能力的额定断电能力。

4. 工作方式塑料外壳式断路器有手动和自动两种工作方式。

手动型断路器一般用于对设备的手动打开和关闭控制，而自动型断路器则可以实现设备的自动保护和恢复功能。

因此，选择时需要根据实际需求选择不同的工作方式。

5. 触头特性塑料外壳式断路器的触头特性也是选择时需要考虑的一点。

触头特性包括静触头电阻和动触头距离等，这些参数反映了断路器的可靠性和控制性能。

因此，在选择断路器时应注意触头特性是否符合实际需求。

6. 机械校正性能塑料外壳式断路器具有良好的机械稳定性能。

然而，在实际使用中，由于环境温度的变化以及设备维修时的操作不当等原因，断路器的机械性能可能会发生变化。

因此，在选择时需要注意其机械校正性能是否良好，以保证设备的可靠性和长期稳定性能。