断路器的选用原则与标准

　　断路器的选用原则与标准_电力/水利_工程科技_专业资料。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m 处的 短路电流为 4

　　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m 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， 型为 400V、 S 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” 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—t （线。 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： In≤2500A 时， 当 它为 12In 或 5kA， In＞2500A 而 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 2 规定， 可以是极限短路分断能力 Icu 数 Ics 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 的断路器 ，其售价要高很多，不合算。 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” C 的 （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 选用低压断路器时应特别注意其分断能力 摘 要：讨论了低压断路器短路分断能力的选择，极限短路 分断能力与运行短路分断能力的区别。 关键词：低压断路器；分断能力；极限短路分断能力；运行 短路分断能力 中图分类号：TM56 文献标识码：B When Choosing Low—voltage Breaker，Its Breaking Capacity Should be Specially Paid Attention to ZHANG Wen—rong (Hebei Energy Institute of Vocation and Technology，Tangshan 063004，China) Abstract：The selection of breaking capacity of short circuit of a low—voltage breaker and difference between breaker capacity of liminting short circuit and brecaking capacity of running short circuit are discussed in the paper Key Words：low—voltage breaker;breaking capacity;breaking capacity of limition short circuit;breaking capactity of running short circuit 1 概述 低压断路器又称自动空气开关，是一种自动切断电路故障的 保护电器，在电路中主要起短路和过载保护作用，它既能带 负荷通断电路，又能在短路、过负荷和低电压时自动跳闸。 选用低压断路器时除了应满足额定电压、额定电流、安装条 件、保护性能及操作方式的要求外，还应特别注意其分断能 力的校验。 2 低压断路器的分断能力及其校验 低压断路器的分断能力是指在保证断路器不受到任何损坏 的前提下，能够分断的最大短路电流值。为了保证低压断路 器在其保护范围内发生最严重的短路故障时，低压断路器能 够安全地切断电路，选用断路器时，一定要使断路器的分断 能力大于断路器出线端处最大三相短路电流，即必须对低压 断路器进行分断能力的校验。 (1)对动作时间在 0.02s 以上的断路器(如 DW 型)，其分断电 流 Icn 应不小于通过它的最大三相短路电流周期分量有效值 Ik(3)，即 Icn≥Ik(3) (2)对动作时间在 0.02s 及以下的断路器(如 DZ 型)， 其分断电 流 Icn 或 icn 应不小于通过它的最大三相短路冲击电流 Ish(3) 或 ish(3)，即 Icn≥Ish(3) 或 icn≥ish(3) 上面的式子中， 或 ish 在产品样本的技术数据中给出， Icn Ik(3) 为系统在最大运行方式下的三相短路电流周期分量的有效 值，在无限大容量系统中，Ik(3)＝I″ I″一次暂态电流， 即为短路电流周期分量第一个周期的有效 值(单位：A) 短路冲击电流 ish(3)即为短路全电流最大瞬时值，其值可按 下式计算： 式中：短路电流冲击系数 Tf—短路回路非周期分量的时间常数 L—短路回路的等效电感(单位：H) R—短路回路的等效电阻(单位：Ω ) 冲击系数 Ksh 的数值随短路回路时间常数 Tf 的不同而变化， 短路回路为纯电阻电路时， ， Kch＝1； 当为纯电感电路时， ， Ksh=2。所以，1≤Ksh≤2。 对于一般的高压电网，Tf≈0.05s，此时 Ksh 可取 1.8，则冲 击电流为 2.55；短路全电流最大有效值 =1.51I″ 在 1000kVA 及以下的电力变压器二次侧及低压电路中发生 三相短路时，一般可取 Tf≈0.008s，Ksh=1.3，则冲击电流 为 ；短路全电流最大有效值 =1.09I″。 3 低压断路器的额定极限短路分断能力和额定运行短路 分断能力的区别 断路器的额定分断能力分为额定极限短路分断能力和额定 运行短路分断能力两种。 《低压开关设备和控制设备 低 国标 压断路器》 (GB14048.2—94)对断路器额定极限短路分断能力 和额定运行短路分断能力作了如下的解释： (1)断路器的额定极限短路分断能力(Icn)：按规定的实验程序 所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分 断能力； (2)断路器的额定运行短路分断能力(Icn)：按规定的实验程序 所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断 能力； (3)额定极限短路分断能力(Icn)的试验程序为 O—t—CO。 其具体试验是： 把线路的电流调整到预期的短路电流值(例如 380V 50kA)，而试验按钮未合，被试断路器处于合闸位置， 按下试验按钮，断路器通过 50kA 短路电流，断路器立即开 断(open 简称 O)， 断路器应完好， 且能再合闸。 为间歇时间， t 一般为 3min，此时线路仍处于热备状态，断路器再进行一次 接通(close 简称 C)和紧接着的开断(O)，(接通试验是考核断 路器在峰值电流下的电动和热稳定性)。此程序即为 CO。断 路器能完全分断，则其极限短路分断能力合格。 (4)断路器的额定运行短路分断能力(Icn)的试验程序为 O—t —CO—t—CO。它比 Icn 的试验程序多了一次 CO，经过试 验，断路器能完全分断、熄灭电弧，就认定它的额定运行短 路分断能力合格。 因此，可以看出，额定极限短路分断能力 Icn 指的是低压断 路器在分断了断路器出线端最大三相短路电流后还可再正 常运行并再分断这一短路电流一次，至于以后是否能正常接 通及分断， 断路器不予以保证； 而额定运行短路分断能力 Ics 指的是断路器在其出线端最大三相短路电流发生时可多次 正常分断。 IEC947—2《低压开关设备和控制设备 低压断路器》标准规 定：A 类断路器(指仅有过载长延时、短路瞬动的断路器)的 Ics 可以是 Ics 的 25％、50％、75％和 100％。B 类断路器(有 过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护的断路器) 的 Ics 可以是 Ics 的 50％、75％和 100％。因此可以看出，额 定运行短路分断能力是一种比额定极限短路分断电流小的 分断电流值，Ics 是 Icu 的一个百分数。 一般来说，具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段保 护功能的断路器，能实现选择性保护，大多数主干线(包括变 压器的出线端)都采用它作主保护开关。 不具备短路短延时功 能的断路器(仅有过载长延时和短路瞬动二段保护)，不能作 选择性保护，它们只能使用于支路。IEC92《船舶电气》指 出：具有三段保护的断路器，偏重于它的运行短路分断能力 值，而使用于分支线路的断路器，应确保它有足够的极限短 路分断能力值。 无论是哪种断路器， 虽然都具备 Icu 和 Ics 这两个重要的技术 指标。但是，作为支线上使用的断路器，可以仅满足额定极 限短路分断能力即可。现在出现的较普遍的偏颇是宁取大， 不取正合适，认为取大保险。但取得过大，会造成不必要的 浪费(同类型断路器，其 H 型—高分断型，比 S 型—普通型 的价格要贵 1.3 倍～1.8 倍)。因此支线上的断路器没有必要 一味追求它的运行短路分断能力指标。而对于干线上使用的 断路器，不仅要满足额定极限短路分断能力的要求，同时也 应该满足额定运行短路分断能力的要求，如果仅以额定极限 短路分断能力 Icu 来衡量其分断能力合格与否，将会给用户 带来不安全的隐患。 4 低压断路器分断能力校验实例 假设某变电所中，10/0.4kV 电力变压器容量为 1600 kVA，变 压器阻抗电压为 4.5％，高压侧系统短路容量为无穷大。选 出额定电流为 800A 的出线低压断路器。 根据低压断路器的额定电流，拟选用 ABB 低压电气设备有 限公司生产的 F1 型额定电流为 1250A 的低压断路器，其中 F1B 的 Icu=40kA，Ics=40kA；F1N 的 Icu=50kA，Ics=40kA； F1S 的 Icu＝55kA，Ics=55kA。它们的分断时间大于 0.02s。 根据《工业与民用配电设计手册》可查得变压器二次侧三相 短路电流 Ik(3)＝42.93kA，如果以低压断路器的额定极限短 路分断能力 Icu 作为校验依据，就会选择 F1N。因为 F1N 的 Icu=50kA42.93kA＝Ik(3)。而此断路器用于干线，以额定运 行 短 路 分 断 能 力 Ics 作 为 校 验 依 据 会 发 现 FIN 的 Icu=40kA42.93kA=Ik(3)。因此 F1N 无法满足要求，所以应 选用 F1S。 断路器选用的新看法 2008 年 06 月 20 日 星期五 22:47 摘要：最近几年，与不少断路器的使用者相互磋商、探讨， 并在专业刊物上阅读了一些断路器选用的文章，感到收益很 大，但又觉得断路器的设计、制造者与它的用户之间由于沟 通、交流和宣传不够，致使电器产品的用户在选择低压断路 器上还存在一部分偏失。据此，笔者拟再次论述断路器的选 择和应用，以期抛砖引玉、去伪存真。 关键词：断路器 选用 最近几年，与不少断路器的使用者相互磋商、探讨，并 在专业刊物上阅读了一些断路器选用的文章，感到收益很 大，但又觉得断路器的设计、制造者与它的用户之间由于沟 通、交流和宣传不够，致使电器产品的用户在选择低压断路 器上还存在一部分偏失。据此，笔者拟再次论述断路器的选 择和应用，以期抛砖引玉、去伪存线、按线路预期短路电流的计算来选择断路器的分断能 力精确的线路预期短路电流的计算是一项极其繁琐的工作。 因此便有一些误差不很大而工程上可以被接受的简捷计算 方法：(1)对于 10/0.4KV 电压等级的变压器，可以考虑高压 侧 的 短 路 容 量 为 无 穷 大 (10KV 侧 的 短 路 容 量 一 般 为 200~400MVA 甚至更大，因此按无穷大来考虑，其误差不足 10%)。 (2)GB50054-95《低压配电设计规范》 2.1.2 条规定： 的 “当短路点附近所接电动机的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” ，若短路电流为 30KA，取其 1%，应是 300A，电动机的总功率约在 150KW， 且是同时启动使用时此时计入的反馈电流应是 6.5∑In。(3) 变压器的阻抗电压 UK 表示变压器副边短接(路)，当副边达 到其额定电流时，原边电压为其额定电压的百分值。因此当 原边电压为额定电压时，副边电流就是它的预期短路电流。 (4)变压器的副边额定电流 Ite=Ste/1.732U 式中 Ste 为变压器 的容量(KVA)，Ue 为副边额定电压(空载电压)，在 10/0.4KV 时 Ue=0.4KV 因此简单计算变压器的副边额定电流应是变压 器容量 x1.44～1.50。(5)按(3)对 Uk 的定义，副边的短路电流 (三相短路)为 I(3)对 Uk 的定义，副边的短路电流(三相短路) 为 I(3)=Ite/Uk，此值为交流有效值。(6)在相同的变压器容量 下，若是两相之间短路，则 I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3)(7)以上 计算均是变压器出线端短路时的电流值，这是最严重的短路 事故。如果短路点离变压器有一定的距离，则需考虑线路阻 抗，因此短路电流将减小。例如 SL7 系列变压器(配导线为 三芯铝线KVA，变压器出线端短路时，三 相短路电流 I(3)为 7210A。短路点离变压器的距离为 100m 时，短路电流 I(3)降为 4740A；当变压器容量为 100KVA 时 其出线A。离变压器的距离为 100m 处 短路时，短路电流为 2440A。远离 100m 时短路电流分别为 0m 的 65.74%和 67.47%。所以，用户在设计时，应计算安装 处(线路)的额定电流和该处可能出现的最大短路电流。并按 以下原则选择断路器：断路器的额定电流 In≥线路的额定电 流 IL 断路器的额定短路分断能力≥线路的预期短路电流 因 此，在选择断路器上，不必把余量放得过大，以免造成浪费。 2、断路器的极限短路分断能力和运行短路分断能力 国 际 电 工 委 员 会 的 IEC947-2 和 我 国 等 效 采 用 IEC 的 GB4048.2《低压开关设备和控制设备 低压断路器》标准， 对断路器极限短路分断能力和运行短路分断能力作了如下 的定义： 断路器的额定极限短路分断能力(Icu)： 按规定的试 验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能 力的分断能力； 断路器的额定运行短路分断能力(Ics)：按规 定的试验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电 流能力的分断能力。 极限短路分断能力 Icu 的试验程序为 otco。 其具体试验是：把线路的电流调整到预期的短路电流 值(例如 380V，50KA)，而试验按钮未合，被试断路器处于 合闸位置，按下试验按钮，断路器通过 50KA 短路电流，断 路器立即开断(OPEN 简称 O)并熄灭电弧，断路器应完好， 且能再合闸。t 为间歇时间(休息时间)，一般为 3min，此时 线路处于热备状态，断路器再进行一次接通(CLOSE 简称 C) 和紧接着的开断(O)(接通试验是考核断路器在峰值电流下的 电动和热稳定性和动、静触头因弹跳的磨损)。此程序即为 CO。断路器能完全分断，熄灭电弧，并无超妯规定的损伤， 就认定它的极限分断能力试验成功； 断路器的运行短路分 断能力(Icu)的试验程序为 otco t co， 它比 Icu 的试验程序多了 一次 co。经过试验，断路器能完全分断、熄灭电弧，并无超 出规定的损伤，就认定它的额定进行短路分断能力试验通 过。 Icu 和 Ics 短路分断试验后，还要进行耐压、保护特性 复校等试验。由于运行短路分断后，还要承载额定电流，所 以 Ics 短路试验后还需增加一项温升的复测试验。 Icu 和 Ics 短路或实际考核的条件不同，后者比前者更严格、更困难， 因此 IEC947-2 和 GB14048.2 确定 Icu 有四个或三个值， 分别 是 25%、50%、75%和 100%Icu(对 A 类断路器即塑壳式)或 50%、 75%、 100%Icu(对 B 类断路器， 即万能式或称框架式)。 断路器的制造厂所确定的 Ics 值， 凡符合上述标准规定的 Icu 百分值都是有效的、合格的产品。 万能式(框架式)断路器， 绝大部分(不是所有规格)都具有过载长延时、短路短延时和 短路瞬动的三段保护功能，能实现选择性保护，因此大多数 主干线(包括变压器的出线端)都采用它作主(保护)开关， 而塑 壳式断路器一般不具备短路短延时功能(仅有过载长延时和 短路瞬动二段保护)，不能作选择性保护，它们只能使用于支 路。 由于使用(适用)的情况不同，IEC92《船舶电气》建议： 具有三段保护的万能式断路器，偏重于它的运行短路分断能 力值，而大量使用于分支线塑壳断路器确保它有足够的极限 短路能力值。我们对此的理解是：主干线切除故障电流后更 换断路器要慎重，主干线停电要影响一大片用户，所以发生 短路故障时要求两个 CO，而且要求继续承载一段时间的额 定电流，而在支路，经过极限短路电流的分断和再次的合、 分后，已完成其使命，它不再承载额定电流，可以更换新的 (停电的影响较小)。但是，无论是万能式或塑壳式断路器， 都有必须具备 Icu 和 Ics 这两面三刀个重要的技术指标。 只有 Ics 值在两类断路器上表现略有不同，塑壳式的最小允许 Ics 可以是 25%Icu，万能式最小允许 Ics 是 50%的 Ics=Icu 的断 路器是很少的，即使万能式也少有 Ics=100%[国外有一种采 用旋转双分断(点)技术的塑壳式断路器， 它的限流性能极好， 分断能力的裕度很大，可做到 Ics=Icu，但价格很高]。我国 的 DW45 智能型万能式断路器的 Ics 为 62.5%～65%Icu，国 际上，ABB 公司的 F 系列，施耐德的 M 系列也不过是 70% 左右，而塑壳式断路器，国内各种新型号，Ics 大抵在 50%～ 75%Icu 之间。 有些断路器应用的设计人员，按其所计算的 线路预期短路电流选择断路器时，以断路器的额定运行短路 分断能力来衡量， 由此判定某种断路器(此断路器的极限短路 能力大于线路预期短路电流，而运行短路分断能力则低于计 算电流)为不合格。这是一个误解。 3、断路器的电气间隙与爬电距离 确定电器产品的电气 间隙，必须依据低压系统的绝缘配合，而绝缘配合则是建立 在瞬时过电压被限制在规定的冲击耐受电压，而系统中的电 器或设备产生的瞬时过电压也必须低于电源系统规定的冲 击电压。因此： (1)电器的额定绝缘电压应≥电源系统的额 定电压 (2)电器的额定冲击耐受电压应≥电源系统的额定冲 击耐受电压 (3)电器产生的瞬态过电压应≤电源系统的额定 冲击耐受电压。 基于以上三原则，电器的额定冲击耐受电 压(优先值)Uimp 就与电源系统的额定电压所确定的相对地 电压的最大值和电器的安装类别(过电压类别)等有很大的关 系：相对地电压值越大，安装类别越高[分为 I(信号水平级)、 Ⅱ(负载水平级)、Ⅲ(配电水平级)、Ⅳ(电源水平级)]，额定冲 击电压就越大。例如相对地电压为 220V，安装类别为Ⅲ时， Uimp 为 4.0KV，要是安装类别为Ⅳ，Uimp 为 6.0KV。电器 产品(例如断路器)的 Uimp 为 6.0KV 污染等级 3 级或 4 级， 其最小的电气间隙是 5.5mm。DZ20、CM1 和我厂的 HSM1 系列塑壳断路器的电气间隙均为 5.5mm(安装类别Ⅲ)，只是 用于电源级安装，如 DZ20 系列的 800 以上规格，Uimp 为 8.0KV，电气间隙才提高到≥8mm。而产品的实际的电气间 隙，如 HSM1 系列，Inm(壳架等级电流)=125A 时，电气间 隙为 11mm，160A 为 16mm，250A 为 15mm，400A 为 18.75mm，630 和 800A 均为 300mm，都大于 5.5mm。 关于 爬电距离，GB/T14048.1《低压开关设备与控制设备 总则》 规定：电器(产品)的最小爬电距离与额定绝缘电压(或实际工 作电压)、 电器产品使用场所的污染等级以及产品本身使用的 绝缘材料的性质(绝缘组别)有关。例如：额定绝缘电压为 660(690)V，污染等级为 3，产品使用的绝缘材料组别为Ⅲ a(175≤cti〈400，CTI 为绝缘材料的漏电起痕指数)，最小爬 电距离为 10mm。上面所提到塑壳式断路器的爬电距离都大 大超过规定的数值。 综上所述，如果电器产品的电气间隙 和漏电距离，达到绝缘配合要求，就不会因为外来过电压或 线路设备本身的操作过电压造成设备的介质电击穿。 GB7251.1-1997《低压成套开关设备和控制设备 第一部分： 型式试验和部分型式试验成套设备》(等郊于 IEC439-1： 1992)， 对绝缘配合的要求与 GB/T14048.1 是完全一样的。 有 一些成套电器制造厂提出断路器接线用铜排，其相与相之间 的(空气)距离应大于 12mm，有的甚至提出断路器的电气间 隙应大于 20mm。这种要求是不合理的，它已经超出了绝缘 配合的要求。 对于大电流规格，为了避免在出现短路电流 时产生电动斥力，或是大电流时导体发热，为了增加散热空 间，因而适当加宽相间的空间距离也是可以的。此时无论是 达到 12mm 或 20mm，都可由成套电器制造厂自行解决，或 请电器元件厂提供有弯头的接线端子或联结板(片)来实现。 一般断路器出厂时，都提供电源端相间的隔弧板，以防止电 弧喷出时造成相间短路。零飞弧的断路器为防开断短路电流 时有电离分子逸出，也安装这种隔弧板。如果没有隔弧板， 则对裸铜排可包扎绝缘带，其距离应不小于 100mm。 4、四极断路器的应用 关于四极断路器的应用，目前国 内还没能对国家标准或规程之类作硬性的使用要求的规定， 虽然地区性四极电器(断路器)的设计规范已经出台，但安装 与不安装四极电器的争论还在进行中，某些地区的使用近年 来出现一窝蜂的趋势，各断路器制造厂也纷纷设计，制造各 种型号的四极断路器投放市场。笔者同意一种意见，就是用 或不用应以是否能确保供电的可靠性、安全性为准，因此大 体上是： (1)TN-C 系统。TN-C 系统中，N 线与保护线 PE 合二为一(PEN 线)， 考虑安全， 任何时候不允许断开 PEN 线， 因此绝对禁用四极断路器；(2)TT 系统、 TN-C-S 系统和 TN-S 系统可使用四极断路器，以便在维修时保障检修者的安全， 但是 TN-C-S 和 TN-S 系统，断路器的 N 极只能接 N 线，而 不能接 PEN 或 PE 线)装设双电源切换的场所，由于系 统中所有的中性线(N 线)是通联的，为了确保被切换的电源 开关(断路器)的检修安全，必须采用四极断路器； (4)进入住 宅的单相总开关，宜选用带 N 极的二极断路器(检修时作隔 离器之用) (5)用于 380/220V 系统的剩余电流保护器(漏电断 路器)，中性线必须穿越保护器的零序电流互感器(铁心)，防 止无中性线V 的负载有泄漏电流而误动作， 此时应选用四极或带中性线的二极剩余电流保护器。 交流断路器选用计算 1．选择电气参数的一般原则 (1)断路器的额定工作电压大于或等于线)断路器的额定电流大于或等于线)断路器的额定短路通断能力大于或等于线路中可 能出现的最大短路电流，一般按有效值计算。 如果选用的断路器额定电流与要求相符，但额定短路 通断能力小于断路器安装点的线路最大短路电流，必须提高 选用断路器的额定电流，而按线路计算负载电流选择过电流 脱扣器的额定电流。如果这样还不能满足要求，则可考虑下 述三种方案解决： 1）采用级联保护(或称串级保护)方式，利用上一级断 路器和该断路器一起动作来提高短路分断能力。采用这种方 案时，需将上一统断路器的脱扣器瞬动电流整定在下级断路 器额定短路通断能力的 80％左右。 2)采用限流断路器。 3)采用断路器加后备熔断器。 (4) 线路末端单相对地短路电流大于或等于 1.25 倍断 路器瞬时(或短延时)脱扣器整定电流。这对负载电流较小， 配电线路较长的情况尤为重要。因为线路较长时，末端短路 电流较小，单相对地短路电流就更小。在三相四线制中相零 短路时，对地短路电流还要小些，有时比道电流脱扣器整定 的电流还要小，不能使过电流脱扣器动作，因而在单相对地 时失去保护。在这种情况下，考虑在零线上装设电流互感器 (其二次接电流继电器，对地短路时，继电器动作使断路器分 断)，或采用带零序电流互感器的线路(或漏电继电器)来解 决。采用这些方法时，变压器中性点均应接地。 (5) 断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。 是否需要欠电压保护，应按使用要求而定，并非所有 断路器都需要带欠电压脱扣器。在某些供电质量较差的系 统，选用带欠电压保护的断路器，反而会因为电压波动造成 不希望的断电。如必须带欠电压脱扣器，则应考虑有适当的 延时。 (6)具有短延时的断路器，若带欠电压脱扣器，则欠电 压脱扣器必须是延时的，其延时时间应大于或等于短路延时 时间。 (7)断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。 (8)电动传动机构的额定工作电压等于控制电源电压。 2．配电用断路器的选用计算 除考虑上述一般选用原则外，还需考虑把系统的故障 限制在最小范围内，防止故障时扩大停电区域，为此，需增 加下列选用原则： (1)断路器的长延时动作电流整定值小于或等于导线允 许载流量。对于采用电线电缆的情况，可取电线 倍长延时动作电流整定值的可返回时间大于或等 于线路中最大起动电流的电动机的起动时间。 (3)短延时动作电流整定值按下式选用 式中 Isd——短延时动作电流，A； Id——线路计算负载电流，A； KS——电动机的起动电流倍数 IN——电动机额定电流，A。 (4)瞬时电流整定值按下式选用 式中 Iin —— 瞬时电流，A； Kp ——电动机起动电流的冲击系数， 一般取 Kp ＝1.7—2； INm——最大的 1 台电动机的额定电流，A。 (5)短延时的时间阶梯，按配电系统的分段而定，一般 时间阶梯为 2—3 级。每级之间的短延时时差为 0.1-0.2s，其 可返回时间应保证各级的选择性动作。选定短延时阶梯后， 最好按被保护对象的热稳定性加以校核。 微型断路器(MCB)选用 微型断路器(以下简称 MCB)是建筑电气终端配电装置中使 用最广泛的一种终端保护电器。MCB 虽然是一种终端电器。 但它量大面广，若选用了不合适的 MCB，造成的损失也是 惨 重的。本文根据 MCB 的常用电气参数谈 MCB 的正确选 用方法。 MCB 的额定分断能力额定分断能力就是在保 证断路器不受任何损坏的前提下能分断的最 大短路电流 值。现在市场上见到的 MCB，根据各制造厂商提供的有关 技术资料和设计手册， 一般有 4．5kA、6kA、10kA 等几种 额定分断能力。我们在选用 MCB 时，应当像选用 MCCB(塑 壳 断路器)、ACB(框架式断路器)一样，计算在该使用场合 的最大短路容量， 再选择 MCB。 如果 MCB 的额定分断能力 小于被保护范围内的短路故障电流，则在发生故障时，不但 不能分断故 障线路，还会因 MCB 的分断能力过小而引起 MCB 的爆炸，危及人身和其它电气设备线路的安全运行。 低压配电线路的短路电流与该供电线路的导线截面、导线敷 设方式、短路点与电源距离长短、配电变压器的容量大小、 阻抗百分比等电气参数有关。一般工业与民用建筑配电变压 器低压侧电压多为 0．23／O．4LV，变压器容量大多为 1600kVA 及以下，低压侧线路的短路电 流随配电容量增大 而增大。对于不同容量的配变，低压馈线端短路电流是不同 的。一般来 说，对于民用住宅、小型商场及公共建筑，由 于由当地供电部门的低压电网供电，供电线路 的电缆或架 空导线截面较细， 用电设备距供电电源距离较远， 选用 4． 5kA 及以上分断能力的 MCB 即可。对于有专供或有 10kV 变配 电站的用户，往往因供电线路的电缆萍面较粗，供电距离较 短，应选用 6kA 及以上额定分断能力的 MCB。而对于如变 配电站(站内使用的照明、 动力 电源直接取自于低压总母排) 以 及大容量车间变配电站(供车间用电设备)等供电距离较 短的类似场合， 则必须选用 10kA 及以 上分断能力的 MCB， 具体设计时还必须进行校验。此外，特别要注意的三点是： 1．随着现代建筑物中配变容量的增大；大容量母线槽的使 用以及用电设备与电源间的距离在缩短等各种因素，使供电 线路末端的短路电流也在不断地增大，特别是一些高档的写 字楼、办公楼、宾馆及大型商场等公共建筑，这类场合使用 的 MCB，在设计时应加以注意。 2．MCB 有两个产品 标准：一个是 IEC898《家用装置及类似装置用断路器》 (GBl0963—1999)；另一个是 IEC947—2《低压开关设备及控 制设备低压断路器》 !EC898 是针对由非电 气专业和无经验 。 人员使用的标准，而 IEC947—2 是针对由电气专业人员操作 使用的产品标 准。 两个标准对 MCB 的额定分断能力指标是 不同的，对设计人员来说，一定要看具体使用场合和对象来 选用 MCB。若按 IEC947—2 的额定分断能力来选用 MCB， 应安装在供专业人员操作 的箱柜中，并由专业人员操作， 如各楼层、厂房内的照明总配电箱；若按 IEC898 来选用 MCB，可供安装在非专业人员使用的操作电箱中，如大会议 厅、厂房内的照明开关箱中，这 些使用对象都是一般的工 作人员。因此在选用 MCB 时一定要注意加以区别，不能混 淆。 3．一般来说，MCB 的额定分断能力是在上端子 进线、下端子出线状态下测得的。在工程 中若遇到特殊情 况下要求下端子进线、上端子出线，由于开断故障电流时灭 弧的原因，MCB 必须降容使用，即额定分断能力必须按制 造厂商提供的有关降容系数来换算。现在有些厂商 制造的 MCB，上下端子均可进线及自由安装，分断能力不受影响， 但笔者认为，在非万不得已的情况下，宜以上进下出为妥。 MCB 的保护特性根据 IEC898，MCB 分为 A、B、C、D 四 种特 性供用户选用： （1）. A 特性一般用于需要快速、 无延时脱扣的使用场合，亦即用于较低的峰值 电流值(通常 是额定电流／n 的 2—3 倍)，以限制允许通过短路电流值和 总的分断时间， 利用 该特性可使 MCB 替代熔断器作为电子 元器件的过流保护及互感测量回路的保护； （2）. B 特性一般用于需要较快速度脱扣且峰值电流不是很大的使 用场合； A 特性相比较， 特性允许通过的峰值电流＜3In 与 B 一般用于白炽灯、电加热器等电阻性负载及住宅线）. C 特性一般适用于 大部分的电气回路，它 允许负载通过较高的短时峰值电流而 MCB 不动作，C 特性 允许通过的峰 值电流＜5In 一般用于荧光灯、高压气体放电 灯、动力配电系统的线）. D 特性一般适 用 于很高的峰值电流(10In)的开关设备，一般用于交流额 定电压与频率下的控制变压器和局 部照明变压器的一次线 路和电磁阀的保护。 从以上保护特性的分析可知，对 于各种不同性质的线路，一定要选用合适的 MCB。如有 气 体放电灯的线路，在灯启动时有较大的浪涌电流，若只按该 灯具的额定电流来选择 MCB，则往往在开灯瞬间导致 MCB 的误脱扣。 在保护特性方面， C898 标准内明确规定， 瓜 MCB 不能用于对电动机的保护，只可作为替代熔 断器对配 电线路(如电线电缆)进行保护。在这方面，设计人员往往容 易忽视，并且在一些生 产厂商的样本和设计资料手册上也 有一些误导的地方。大家知道，电动机在起动瞬间有一个 5 —7In 持续时间为 10s 的起动电流，即使 C 特性在电磁脱扣 电流设定为(5—lO)In，可以保证 在电动机起动时避过浪 MCB 的前后级选择性配合 大家知道，在供配电线路中，对于保护电器必须达到“三性 选择性、快速性、灵敏性” 。快速性和灵敏性分别 与保护电器本身特点和线路运行方式有关，而选择性则与上 下级保护电器之间的配合有关。配合恰当，则能有选择地将 事故回路切除，保证供电系统的其它无故障部分继续正常运 行，反之，则影响供电的可靠性。MCB 的选择性可分两个 区域，一个 是过载区的选择性，另一个是短路区的选择性。 如图 1 所示， MCB 的热脱扣器的电流时间特性是一个反时限曲 线 分别代表 QLl、Q12 的最长不开断时间， t1、 t2分别代表 QLl、 Q12 的最长开断时间。 对于某一电流， 如果断路 器 QL1 的 t1’ Q12 的 t2构成的关系是 tl＞t2， 与 说明过载区有选择性。通过实践证明，一 般 MCB 在过载区 若 I1／I2，即能在过载区有选择性。当短路电流流过电 磁脱扣系统时，MCB 上下间要获得选择性是很困难的，为 了防止越级脱扣， 一般应使 QLl 的瞬时脱扣电流 Im1 与 Q12 的瞬时脱扣电流 Im2 之比大于 1．4。当短路电流大于 7ml 时，要想只有 Q12 开断，应 选限流型断路器作为 Q12，这 样可以减少电流的峰值及持续时间，使 QLl 免于断开，当然 也可 选用具有延时的断路器作为 QLl。当短路电流很大时， 是很难保证有选择性的，只能获得部 分选择性。制造厂商 为了方便设计人员选用合适的 MCB 以确保选择性，在设计 参考资料中都 有向用户推荐的匹配表，设计人员可以根据 匹配表选用上下级的 MCB。 McB 的附件选用 MCB 有一些电气辅助装置和保护附件能与 MCB 本体拼 装组合在一起，扩展使用范围，其中最主 要的是剩余电流 动作保护器(简称 RCD)、分励脱扣器(简称 ST)、欠压脱扣器 (简称 UR)。RCD 与 MCB 组合在一起就能成为带过电流保 护的剩余电流动作断路器(简称 RCBO)，安装在配电箱内 能 防止线路发生单相接地故障时危及人身安全和有效抑制电 气火灾。关于 RCD 的工作原理， 本文不作赘述。 MCB 的附件 UR 是当电源电压下降到 70％以下时，使 MCB 脱扣；当电源末恢复正常时，防止 MCB 重新接通。既 可防止一些电气设备在低电压下运行而损坏设备，也可防止 电源突然恢复 正常时，线路上的电动机等大容量负荷在没 有接到控制信号下自行起动，从而提高了线路的 安全性。 但对于一些特殊要求的场合和一般照明回路则不宜安装 UR 装置。 分励脱扣装置 ST 是 一种能远距离控制 MCB 脱扣的 装置。 上述两种脱扣装置都是电压型线圈，都能使 MCB 达到 脱扣的目的，但两者是有区别的。UR 是按长时间通电设计 的，而 ST 是按瞬间通电设计的，这一点往往在选用时被疏 忽，误把 ST 当作 UR 使用，导致 ST 的烧毁。如果 UR 当作 ST 使用，理论上是可行的，但实际上是不经济的。因为 UR 是 24h 接入线路中的，终究要消耗一定的电功率，并且发出 一定的热量。如果要使 UR 兼有失压和分励脱扣作用，则在 控制回路中应接人一常闭按钮，这点请务必注意 微型断路器的选用 2007-07-18 22:34 上海市嘉定建筑设计院 姚军 [摘要] 微型断路器(MCB)是建筑电气终端配电装置中使用 最广泛的一种终端保护电器。该文根据 MCB 的常用电气参 数，提出应当像选用塑壳断路器和框架断路器一样，计算最 大短路容量后再选择； 对于不同性质的线路， 一定要选用 ‘不 同保护特性的 MCB；MCB 的设计和使用是针对 50—60Hz 交流电网的，如用于直流电路，应根据制造厂商提供的磁脱 扣动作电流同电源频率变化系数来换算；当环境温度大于或 小于校准温度值时，必须根据制造厂商提供的温度与载流能 力修正曲线来调整 MCB 的额定电流值；设计人员应根据制 造厂商提供的匹配表选用上下级 MCB。 最后指出 MCB 的附 件选用时的注意事项。 关键词 微型化断路器 微型断路器(以下简称 MCB)是建筑电气终端配电装置 中使用最广泛的一种终端保护电器。 MCB 虽然是一种终端 电器。但它量大面广，若选用了不合适的 MCB，造成的损 失也是惨重的。 本文根据 MCB 的常用电气参数谈 MCB 的正 确选用方法。 McB 的额定分断能力额定分断能力就是在保证断路器 不受任何损坏的前提下能分断的最大短路电流值。现在市场 上见到的 MCB，根据各制造厂商提供的有关技术资料和设 计手册，一般有 4．5kA、6kA、10kA 等几种额定分断能力。 我们在选用 MCB 时，应当像选用 MCCB(塑壳断路器)、 ACB(框架式断路器)一样，计算在该使用场合的最大短路容 量，再选择 MCB。如果 MCB 的额定分断能力小于被保护范 围内的短路故障电流，则在发生故障时，不但不能分断故障 线路， 还会因 MCB 的分断能力过小而引起 MCB 的爆炸， 危 及人身和其它电气设备线路的安全运行。 低压配电线路的短路电流与该供电线路的导线截面、 导线敷设方式、短路点与电源距离长短、配电变压器的容量 大小、阻抗百分比等电气参数有关。一般工业与民用建筑配 电变压器低压侧电压多为 0．23／O．4LV，变压器容量大多 为 1600kVA 及以下， 低压侧线路的短路电流随配电容量增大 而增大。对于不同容量的配变，低压馈线端短路电流是不同 的。一般来说，对于民用住宅、小型商场及公共建筑，由于 由当地供电部门的低压电网供电，供电线路的电缆或架空导 线截面较细，用电设备距供电电源距离较远，选用 4．5kA 及以上分断能力的 MCB 即可。 对于有专供或有 10kV 变配电 站的用户， 往往因供电线路的电缆萍面较粗， 供电距离较短， 应选用 6kA 及以上额定分断能力的 MCB。而对于如变配电 站(站内使用的照明、动力电源直接取自于低压总母排)以 及大容量车间变配电站(供车间用电设备)等供电距离较短的 类似场合，则必须选用 10kA 及以上分断能力的 MCB，具体 设计时还必须进行校验。此外，特别要注意的三点是： 1．随着现代建筑物中配变容量的增大；大容量母线槽 的使用以及用电设备与电源间的距离在缩短等各种因素，使 供电线路末端的短路电流也在不断地增大，特别是一些高档 的写字楼、办公楼、宾馆及大型商场等公共建筑，这类场合 使用的 MCB，在设计时应加以注意。 2．MCB 有两个产品标准：一个是 IEC898《家用装置 及类似装置用断路器》(GBl0963—1999)；另一个是 IEC947 —2《低压开关设备及控制设备低压断路器》 。!EC898 是针对 由非电气专业和无经验人员使用的标准，而 IEC947—2 是针 对由电气专业人员操作使用的产品标准。两个标准对 MCB 的额定分断能力指标是不同的，对设计人员来说，一定要看 具体使用场合和对象来选用 MCB。若按 IEC947—2 的额定 分断能力来选用 MCB，应安装在供专业人员操作的箱柜中， 并由专业人员操作，如各楼层、厂房内的照明总配电箱；若 按 IEC898 来选用 MCB，可供安装在非专业人员使用的操作 电箱中，如大会议厅、厂房内的照明开关箱中，这些使用对 象都是一般的工作人员。因此在选用 MCB 时一定要注意加 以区别，不能混淆。 3．一般来说，MCB 的额定分断能力是在上端子进线、 下端子出线状态下测得的。在工程中若遇到特殊情况下要求 下端子进线、 上端子出线， 由于开断故障电流时灭弧的原因， MCB 必须降容使用，即额定分断能力必须按制造厂商提供 的有关降容系数来换算。现在有些厂商制造的 MCB，上下 端子均可进线及自由安装， 分断能力不受影响， 但笔者认为， 在非万不得已的情况下，宜以上进下出为妥。MCB 的保护 特性根据 IEC898，MCB 分为人、B、C、D 四种特性供用户 选用：A．特性一般用于需要快速、无延时脱扣的使用场合， 亦即用于较低的峰值电流值(通常是额定电流／n 的 2—3 倍)，以限制允许通过短路电流值和总的分断时间，利用该特 性可使 MCB 替代熔断器作为电子元器件的过流保护及互感 测量回路的保护；B 特性一般用于需要较快速度脱扣且峰值 电流不是很大的使用场合；与 A 特性相比较，B 特性允许通 过的峰值电流＜3In 一般用于白炽灯、电加热器等电阻性负 载及住宅线路的保护； 特性一般适用于大部分的电气回路， C 它允许负载通过较高的短时峰值电流而 MCB 不动作，C 特 性允许通过的峰值电流＜5In 一般用于荧光灯、高压气体放 电灯、动力配电系统的线路保护；D 特性一般适用于很高的 峰值电流(10In)的开关设备，一般用于交流额定电压与频率 下的控制变压器和局部照明变压器的一次线路和电磁阀的 保护。 从以上保护特性的分析可知，对于各种不同性质的线 路，一定要选用合适的 MCB。如有气体放电灯的线路，在 灯启动时有较大的浪涌电流，若只按该灯具的额定电流来选 择 MCB，则往往在开灯瞬间导致 MCB 的误脱扣。 在保护特性方面，瓜 C898 标准内明确规定，MCB 不能用于 对电动机的保护， 只可作为替代熔断器对配电线路(如电线电 缆)进行保护。在这方面，设计人员往往容易忽视，并且在一 些生产厂商的样本和设计资料手册上也有一些误导的地方。 大家知道，电动机在起动瞬间有一个 5—7In 持续时间为 10s 的起动电流，即使 C 特性在电磁脱扣电流设定为(5—lO)In， 可以保证在电动机起动时避过浪涌电流；但对热保护来讲， 其过载保护的动作值整定于 1．45Jn，也就是说电动机要承 受 45％以上的过载电流时 MCB 才能脱扣，这对于只能承受 ＜20％过载的电机定子绕组来讲，是极容易使绕组间的绝缘 损坏的，而对于电线电缆来讲是可承受的。因此，在某些场 合如确需用 MCB 对电机进行保护， 可选用 ABB 公司特有的 符合 IEC947—2 标准中 K 特性的 MCB，或采用 MCB 外加 热继电器的方式，对电动机进行过载和短路保护。 McB 的使用频率 MCB 的设计和使用是针对 50~60Hz 交流电网的，由于磁脱 扣器的电磁力与电源频率、动作电流有关，因此对于在交流 电压下使用的 MCB 用于直流电路或其它电源频率场合的保 护时，磁脱扣器的动作电流是不同的。一般应根据制造厂商 提供的磁脱扣动作电流同电源频率变化系数来换算。当交流 用 MCB 用于直流电路的保护时，由于灭弧的原因，应选用 类似西门子的 5SX5 直流专用 MCB。 McB 的使用环境温度 MCB 的过载保护依靠热脱扣器，通常，现有 MCB 的热脱扣 器额定电流是生产厂家根据 IEC898 标准在基准温度为 30C 条件下整定的， MCB 的工作温度一般推荐为—25C—十 55C。 热脱扣器由一种双金属片组成，当通过的电流达到某设定值 并维持一定时间后使 MCB 脱扣。因此，热脱扣器与温度是 息息相关的。 如环境温度变化将导致 MCB 的工作温度变化， 使热脱扣器的工作特性相应变化。由于 MCB 通常安装于配 电箱内，使用环境温度也不可能恒定为 30C，实际使用时， 终端配电箱内的 MCB 是紧密无间地安装在一起的，且大多 数场合又是嵌在、墙内安装，导致散热效果差，使配电路内 的温升上升很大，故 MCB 的实际工作温度总比环境温度高 10C~15C 左右。 因此， 当环境温度大于或小于校准温度值时， 我们必须根据有关制造厂商提供的温度与载流能力修正曲 线来调整 MCB 的额定电流值。一般来说，当环境温度大于 或低于校正值 10C 时，MCB，的额定电流值须减小或增加 5%左右。 MCB 的前后级选择性配合 大家知道，在供配电线路中，对于保护电器必须达到“三性 ——选择性、快速性、灵敏性” 。快速性和灵敏性分别与保 护电器本身特点和线路运行方式有关，而选择性则与上下级 保护电器之间的配合有关。配合恰当，则能有选择地将事故 回路切除，保证供电系统的其它无故障部分继续正常运行， 反之，则影响供电的可靠性。MCB 的选择性可分两个区域， 一个是过载区的选择性，另一个是短路区的选择性。如图 1 所示， MCB 的热脱扣器的电流—时间特性是一个反时限曲线;分别代表 QLl、Q12 的最长不开断时间，t1、t2 分别代表 QLl、Q12 的最长开断时间。对于某一电流，如果 断路器 QL1 的 t1’与 Q12 的 t2构成的关系是 tl＞t2，说 明过载区有选择性。通过实践证明，一般 MCB 在过载区若 I1／I2，即能在过载区有选择性。当短路电流流过电磁脱扣 系统时，MCB 上下间要获得选择性是很困难的，为了防止 越级脱扣，一般应使 QLl 的瞬时脱扣电流 Im1 与 Q12 的瞬时脱扣电流 Im2 之比大于 1． 当短路电流 4。 大于 7ml 时，要想只有 Q12 开断，应选限流型断路器作为 Q12，这样可以减少电流的峰值及持续时间，使 QLl 免于断 开，当然也可选用具有延时的断路器作为 QLl。当短路电流 很大时，是很难保证有选择性的，只能获得部分选择性。制 造厂商为了方便设计人员选用合适的 MCB 以确保选择性， 在设计参考资料中都有向用户推荐的匹配表，设计人员可以 根据匹配表选用上下级的 MCB。 McB 的附件选用 MCB 有一些电气辅助装置和保护附件能与 MCB 本体拼装组 合在一起，扩展使用范围，其中最主要的是剩余电流动作保 护器(简称 RCD)、分励脱扣器(简称 ST)、欠压脱扣器(简称 UR)。RCD 与 MCB 组合在一起就能成为带过电流保护的剩 余电流动作断路器(简称 RCBO)，安装在配电箱内能防止线 路发生单相接地故障时危及人身安全和有效抑制电气火灾。 关于 RCD 的工作原理，本文不作赘述，在此特别提出六点 注意事项。 1． RCBO 使用于何种低压配电接地型式中不能有半 该 点含糊，因为用于 TT、TN、IT 的系统中的接线要求都有不 同，详见《电世界》1996 年“剩余电流保护器讲座”等有关 文章。但不管如何干变万化，凡是带电载流导体(个性线也是 载流导体)必须全部接入 RCD， 而保护线 PE 则绝对不能接入 RCD，PE 线应与设备的金属外壳连接。笔者认为：为避免 许多不必要的误脱扣，RCBO 的极数宜与该接入回路的载流 导体数相等。 2．RCD 的额定脱扣电流入数值应根据 JGJ／T16—92 《民用建筑电气设计规范》第 14．3．11 条进行选择。从安 全的角度考虑，RCD 的入选择得越小越好，但实际上，任何 供电回路的用电设备都有正常的泄漏电流，如果 RCD 的比 小于正常的泄漏电流或者该回路的正常泄漏电流大于 50％ In,则供电回路无法正常运行，故从供电的可靠性来考虑，In 选择得不能太小，它主要受到正常泄漏电流的制约。 3．RCD 的上下级配合问题。一般来说，RCD 的额定 剩余不动作电流 In0(根据 IEC 有关的标准)等于 In 的 50%。 如果干线和支线上的 RCD 动作电流值很接近，就有可能使 几个支线 之和大于干线上的 RCD 的 In， 使干线上的 RCD 误动，两者之间就失去了选择性。通常， 上下两级 RCD 额定动作电流之比应大于 2．5，当然，RCD 的选择性也可根据动作时间的差异来达到。一般对终端配电 箱来说电源总断路器处的 RCD 主要为防止电气火灾，可选 用 In＝100—300mA、时间 t＝0．3s 左右的产品，如梅兰日 兰的 vigiS 型产品。支线上的 RCD 主要为防止人身电击，可选用 In＝6—30mA(视具体使用场 合)、瞬动型产品，如梅兰日兰 vigi 型产品。 4．对于 TT 系统，装有 RCD 的支路与不装 RCD 的支路不应使用公共接地极。TT 制接地系统因中性点接地 与凹线接地分开，个性线 N 与 PE 线无连接，供电线路一般 较长，相—地回路阻抗较大，发生单相接地故障时，线路保 护装置不能可靠地切断电源，容易造成电击和火灾事故，因 此这种系统中装设 RCD 作单相接地保护是有效的措施之一。 但个别装 RCD 的分支回路必须有单独的接地极与 PE 线， 否 则当未装 RCD 的回路发生漏电时，会通过 PE 线傅 u 装有 RcD 的设备外壳上，但 RCD 不动作；而造成电击事故。因 此， 必须有独立的接地板与 PE 线专供有 RCD 的分支回路用， 它们之间不能有电气连接。 5．目前在我国生产的 RCD 有两种形式，一种为电磁 式(ELM)，另一种为电子式(ELE)。对于 ELE，笔者认为要慎 用，ELE 在工作时要有一稳定的操作电压。现市场上的一般 EIE 均无独立的操作电源，该操作电源均由 RCD 所控制的 电源供电，而在发生故障时，往往电网电压偏低或过高，导 致 ELE 不能正常工作。 因此， 设计人员应对装设 ELE 的 RCD 处发生事故时的电源电压进行验算，如果不符合产品的规定 值， 应考虑采取补救措施或选用 ELM 的 RCD。ELM 的 RCD 进出线可以倒装，而 ELE 的 RCD 进出线． 对于一些特殊场合和一些特殊用途的电源， 如化工、 石油、各类保安电源、事故照明、消防设备电源、医院手术 室供抢救用电源等，不应安装 RCD，若有必要可酌情安装剩 余电流报警装置。着重提一下，RCD 不是防止电击事故的唯 一措施，只是措施之一，某些场合还应当与总等电位或局部 等电位联结等其它措施相结合使用。 MCB 的附件 UR 是当电源电压下降到 70％以下时，使 MCB 脱扣；当电源末恢复正常时，防止 MCB 重新接通。既 可防止一些电气设备在低电压下运行而损坏设备，也可防止 电源突然恢复正常时，线路上的电动机等大容量负荷在没有 接到控制信号下自行起动，从而提高了线路的安全性。但对 于一些特殊要求的场合和一般照明回路则不宜安装 UR 装 置。 分励脱扣装置 ST 是一种能远距离控制 MCB 脱扣的装置。 上述两种脱扣装置都是电压型线圈，都能使 MCB 达 到脱扣的目的，但两者是有区别的。 UR 是按长时间通电设 计的，而 ST 是按瞬间通电设计的，这一点往往在选用时被 疏忽，误把 ST 当作 UR 使用，导致 ST 的烧毁。如果 UR 当 作 ST 使用， 理论上是可行的， 但实际上是不经济的。 因为 UR 是 24h 接入线路中的，终究要消耗一定的电功率，并且发出 一定的热量。如果要使 UR 兼有失压和分励脱扣作用，则在 控制回路中应接人一常闭按钮，如图 2 所示，这点请务必注 意。