断路器选型指南.doc

断路器标准及描述目录 [隐藏] · 1- 标准· 2- 描述工业用断路器必须符合 IEC 60947-1 和 60947-2标准或者其他等效标准家庭用的断路器应符合 IEC 60898 标准或者其他等效的国家标准标准对于工业用低压装置，相关的国际电工委员会 (IEC) 标准为：§ 60947-1: 第 1 部分：总则;§ 60947-2, 第 2 部分：断路器;§ 60947-3, 第 3 部分：开关；隔离器；隔离开关和熔断器组合装置;§ 60947-4, 第 4 部分：接触器和电动机起动器;§ 60947-5, 第 5 部分：电路控制电器和开关元件;§ 60947-6, 第 6 部分：多功能开关电器;§ 60947-7, 第 7 部分：辅助电器.对于家庭和类似的低压装置，适合的标准是 IEC 60898 或等效的国家标准描述图表 H24 以示意图的方式显示了低压断路器的主要部分及其 4 个主要功能：§ 断路组件，包括固定的和活动的触头以及灭弧室.§ 发现异常电流时，脱扣器将触发栓锁机构成为释放状态图表 H24: 断路器的主要部分该机构还与断路器的操作手柄相连§ 脱扣机构操动装置是:  -  热磁装置，由温度控制的双金属片检测过载情况，同时当电流水平达到短路条件时，电磁撞针动作；或由电流互感器供电的电子继电器，每相安装 1 个。

§ 分配给各类接线端子的空间目前用于主回路接线家庭用符合 IEC 60898 标准和国内类似标准的断路器 (见下页图表 H25) 有以下基本功能：§ 隔离;§ 过电流保护.图表 H25: 具有过电流保护和电路隔离功能的家用型的断路器如图表 H26 所示，通过附加一个功能模块，可以适配一些断路器以提供对地泄漏电流的灵敏检测 (30 mA) 功能而使断路器跳闸，而其他的型式有 (符合 IEC 61009 标准的 RCBO (剩余电流动作断路器) 以及符合 IEC 60947-2 标准 (附录 B) 的 CBR (剩余电流断路器) 都有剩余电流特性除上述功能外，通过附加模块还能为基本断路器增添更多的功能，如图表 H27 所示；特别是遥控和指示 (分闸-合闸-故障)图表 H26: 附加一个模块能够给上述 (图表 H25) 家用型断路器增加电击保护功能图表 H27: 低压模块式开关设备组件“Multi9”系统符合 IEC 60947-2 标准的工业用塑壳断路器已问世，通过附加一些可适配的模块，可以为上述的断路器增加一些类似的辅助功能 (见图表 H28)符合 IEC 947-2 标准、额定电流值较高的重工作制工业用空气断路器，具有多种内置的通信和电子功能 (见图表 H29)。

除保护功能外，Micrologic 控制单元还具有最优化的功能，如测量 (包括电能质量功能)、诊断、通信、控制和监视图表 H28: 具有多种辅助功能的工业用模块化断路器(Compact NSX)图表 H29: 重工作制工业用空气断路器示例Masterpact”空气断路器通过它的“Micrologic”脱扣单元提供各种自动化性能断路器的基本特性目录 [隐藏] · 1- 额定工作电压 (Ue)· 2- 额定电流 (In)· 3- 壳架等级额定值· 4- 过载脱扣电流整定值 (Irth 或 Ir)· 5- 短路脱扣电流整定值 (Im)· 6- 隔离特性· 7- 额定短路分断能力 (Icu 或 Icn)· 8- 备注断路器的基本特性有:§ 额定电压 Ue;§ 额定电流 In;§ 过载保护 (Ir[1] 或 Irth[1]) 和短路保护 (Im)[1]的脱扣电流整定范围;§ 短路分断电流额定值 (工业用断路器 Icu；家用断路器 Icn)额定工作电压 (Ue)这是断路器在正常 (无扰动的) 的情况下工作的电压断路器还有其他的电压值以应对骚扰，如断路器的其他特性所示额定电流 (In)这是配有专门的过电流脱扣继电器的断路器在制造厂家规定的环境温度下所能无限期承受的最大电流值，而不会超过电流承受部件规定的温度限值。

例如额定电流 In = 125 A ，在环境温度为 40 °C 下的断路器会配备校准了的合适的过电流脱扣继电器 (设定为 125 A)然而，如果适当地降低额定值，该断路器在更高的环境温度下也能使用这样，在规定的温度限值内，断路器在 50 °C 的环境温度下只能无限期承受 117 A或者 60 °C 环境温度下承受 109 A因此，可以通过降低过载的脱扣电流整定值，并相应作出标志可降低断路器的额定值使用耐高温的电子型脱扣器可以让断路器 (如上所述降低额定值) 在 60 °C (或者甚至 70 °C）的环境温度下工作备注: 断路器 (符合 IEC 60947-2 标准) 的 In 通常等于开关设备的 Iu，Iu 为额定持续电流壳架等级额定值配备有不同电流整定值的过电流脱扣器的断路器，能够适应于承受最高的过电流脱扣器整定电流值例如:一个 NSX630N 断路器能配备 4 个 150 ~ 630 A 的电子脱扣器断路器的壳架电流为 630 A过载脱扣电流整定值 (Irth 或 Ir)除了易于更换的小型断路器，工业用断路器都配备有可移去的，即可更换的过电流脱扣继电器另外，为使断路器满足其所控制的电路的要求，以及避免安装粗电缆，通常脱扣继电器都是可调的。

电流超过脱扣电流整定值 Ir 或 Irth (两个名称都经常使用)，断路器就会跳闸它还代表着断路器不跳闸时所能承受的最大电流该值必须大于最大负载电流 I B，但是小于电路 I z 所允许的最大电流 (见[[保护方案的实用值 ]])热脱扣继电器通常可在 0.7 ~ 1.0 In 范围内调整，但是如果使用电子设备，其调整范围会更大；通常为 0.4 ~ 1.0 In例 (见图表 H30):配有一个整定为 0.9，400 A STR23SE 过电流脱扣继电器的 NSX630N 断路器，其脱 扣电流整定值为: Ir = 400 x 0.9 = 360 А.备注: 对于配有不可调过电流脱扣继电器的断路器，Ir = In实例：对于 iC65N 20 A断路器，Ir = In = 20 (A)图表 H30: NSX630N 断路器例，配有可以调节到 0.9 的 STR23SE 脱扣装置，可得 Ir = 360 A短路脱扣电流整定值 (Im)短路脱扣继电器 (瞬时或短延时) 用于高故障电流值出现时，使断路器快速跳闸其跳闸阈值 Im:§ 由家用型断路器的标准如 IEC 60898 标准确定；或者;§ 依据相关标准，特别是 IEC 60947-2 标准，由工业用断路器的制造厂标出。

近来的断路器，有许多脱扣器可选，用户可以利用它使断路器的保护功能满足负载的特殊要求 (见图表 H31、图表 H32 和图表 H33) 保护继电器的类型过负荷保护短路保护家用型断路器 IEC 60898热磁Ir = In低整定值类型 B 3 In ≤ Im ≤ 5 In标准整定值类型 5 In ≤ Im ≤ 10 In高整定值类型 D10 In ≤ Im ≤ 20 In [2]工业用模块断路器 [3]热磁Ir = In 固定值低整定值类型 B 或 Z3.2 In ≤ 固定值 ≤ 4.8 In标准整定值类型 C 7 In ≤ 固定值 ≤ 10 In高整定值类型 D 或 K 10 In ≤ 固定值 ≤ 14 In工业用断路器 IEC 60947-2 [3]热磁Ir = In 固定值固定值: Im = 7 - 10 In可调范围: 0.7 In ≤ Ir ≤ In低整定值: 2 - 5 In - 标准整定值: 5 - 10 In电子长延时 0.4 In ≤ Ir ≤ In短延时，可调范围:1.5 Ir ≤ Im ≤ 10 Ir 瞬时 (I) 固定值:I = 12 - 15 In图表 H31: 用于低压断路器的过负荷和短路保护装置的电流脱扣范围图表 H32: 断路器热磁保护系统的性能曲线Ir: 过载 (热或长延时) 继电器脱扣电流整定值； Im: 短路 (电磁或短延时) 继电器脱扣电流整定值； Ii: 短路瞬时继电器脱扣电流整定值； Icu: 分断能力。

图表 H33: 断路器电子保护系统的性能曲线隔离特性如果断路器达到相关标准中规定的隔离器 (在其额定电压时) 的所有条件，就适用于隔离电路 (见低压开关的功能 - 隔离)这时候，它就被称作断路器隔离器，其面板上标有这样的标志所有的梅兰日兰的产品 Multi 9、Compact NSX 和 Masterpact 低压开关设备都属于这一类额定短路分断能力 (Icu 或 Icn)低压断路器短路脱扣特性 (大致) 与故障电流回路的 cos φ 有关这种关系的标准值已在某些标准中确定断路器的短路分断电流定额是断路器能够分断而不损害的最高 (预期的) 电流值标准中提供的电流值为故障电流交流分量的均方根值，即计算标准化值时直流暂态分量(总在最坏的情况短路下出现) 假定为零工业用断路器额定值 (Icu) 和家用断路器额定值 (Icn) 通常以 kA 均方根值的形式给出IEC 60947-2 标准定义了 Icu (额定极限短路分断能力) 和 Ics (额定运行短路分断能力)，以及一个有关 Ics 和 Icu 在不同使用类别 A (瞬时脱扣) 和 B (延时脱扣) 的表格，如 断路器的其他特性 所述在标准的指导下进行断路器额定短路分断能力的测试，包括:§ 操作顺序，包括一系列的操作，如短路下的闭合和断开;§ 电流和电压相位。

电流与电源电压同相时 (电路的 cos φ = 1)，电流的遮断要比在其他功率因数条件下容易些将电流在滞后 cos φ 低值时进行遮断是相当困难的；零功率因数 (理论上) 也是不易达到的实际上，所有的电力系统短路故障电流 (或多或少) 都存在滞后功率因数，而标准是基于通常情况下大多数电力系统有代表性的数值一般而言，故障电流 (特定的电压情况下) 越高，故障电流回路中的功率因数就越低，如临近发电机或大型变压器下面的图表 H34 是从 IEC 60947-2 标准中摘选出的，根据其额定 Icu 将 cos φ 标准值同工业用断路器联系起来§ 按照断开－延时－闭合/断开的顺序来试验断路器的 Icu 能力，作进一步试验以保证:  -  电介质耐受能力;   -  隔离 (绝缘)性能;   -  过载保护的正确动作不会因为试验而受损Icucosφ6 kA < Icu ≤ 10 kA0.510 kA < Icu ≤ 20 kA0.320 kA < Icu ≤ 50 kA0.2550 kA < Icu0.2图表 H34: 与故障电流电路的功率因数 (cos ϕ) 相关的 Icu (符合 IEC 60947-2 标准)备注1. ^ a b c 电流整定值是指用于过负荷和短路保护的热脱扣装置和“瞬时”电磁脱扣装置的动作电流。

2. ^ 大多欧洲制造商认为 IEC 60898 标准中的 50 In 高得不合实际 (M-G = 10 ~ 14 In)3. ^ a b 对于工业用途，IEC 标准没有规定值上述值仅为通常使用的值。