怎么选择小型断路器和怎么计算整定电流？

本文主要介绍配电终端中微型断路器的选择，根据不同的配电线路选择不同的附件。通过断路器的整定计算、灵敏度和分断能力验证来判断所选断路器是否合理。

有高压和低压断路器。通常，额定交流电压为1200V及以下，额定DC电压为1500V及以下的断路器称为低压断路器。低压断路器按其结构、用途和功能可分为万能式断路器(ACB)、塑壳断路器(MCCB)和微型断路器(MCB)。

一般微型断路器的单极厚度为18mm，特点是体积小分断能力大。小型断路器由脱扣器、机构、触头系统和灭弧室组成。微型断路器一般有两个功能:短路保护和热保护。短路保护由电磁瞬时脱扣器完成，主要是螺线管冲击电磁铁。

小型断路器短路保护的工作原理大多采用限流分断技术。限流分断原理的实质是利用短路故障电流快速分断触头，提高触头间的电弧电压，从而限制短路电流。热保护采用双金属片，额定电流5A以上采用直接加热，额定电流5A以下采用复合加热。

小型断路器的选择

1小型断路器选择的一般条件和注意事项

(1)型号选择。根据不同的用途，选择不同的断路器。断路器一般分为配电、照明、电机保护、晶闸管保护和漏电保护。

(2)极数的选择。应根据不同的安装环境条件和被保护对象的相数选择四极、三极、两极和单极断路器。

(3)断路器额定电流的选择。“断路器额定电流”通常是指“断路器外壳额定电流”而不是“脱扣器额定电流”。“断路器外壳框架额定电流”是表示断路器框架电流容量的参数，主要由主触头的电流容量决定，也决定了可安装的脱扣装置的最大额定电流值。

(4)低压断路器的额定电压≥线路额定电压。

(5)低压断路器跳闸装置的额定电流≥计算线电流。

(6)有些低压断路器脱扣器的额定电流对环境温度的变化特别敏感，选择时应注意运行环境的气象条件。

保护用各种断路器的选择

1)照明电路

室内照明电路通常为阻性负载，一般可选用微型断路器。

(1)断路器的整定计算

长延时和瞬时过电流脱扣器的整定电流为:iset 1≥krel 1 IC；；Iset3≥Krel3Ic .

式中Iset1和Iset3:长延时瞬时过电流脱扣器的断路器整定电流；Krel1，Krel3:长延时瞬时过电流断路器脱扣器的可靠性系数取决于电光源的启动特性和低压断路器的特性。其值见表1；Ic:电路计算电流。

表1照明断路器长延时和瞬时过电流脱扣器的可靠性系数

(2)灵敏度检查

如果用断路器可靠地切断接地故障电路，应满足下列要求:Idmin/Iset1≥Krel。其中Idmin:受保护线路末端的最小短路电流；Krel:跳闸动作的可靠性系数取1.3。

如果线路较长，单相短路电流较小，不能满足上述要求，可采用剩余电流保护器进行接地故障保护。

(3)分断能力的验证

断路器的额定短路分断能力不应小于保护线路最大短路电流的有效值。

2)电机电路

电动机的回路可选用电动机保护断路器或一般配电保护断路器。电动机保护断路器具有过载保护和短路瞬时动作保护。一般配电保护断路器用于电机短路保护，热继电器用于线路过载保护。为了避免电动机启动时断路器动作，电动机可以Y-△或降压启动。

(1)电动机过载保护用长延时过电流脱扣器的整定值Iset1应接近但不小于电动机的额定电流，在7.2倍整定值电流下的动作时间应大于电动机的起动时间。相应的瞬时脱扣器的整定电流应为电动机起动电流的2 ~ 2.5倍。否则应单独装设过载保护器，长延时脱扣器的整定电流不得任意增大。

(2)瞬时过电流跳闸动作值Iset3的整定:ISET3 ≥ (2 ~ 2.5) IQD。公式(2 ~ 2.5)是考虑电动机起动电流非周期分量和低压断路器操作电流误差的可靠性系数。Iq是电机的启动电流。

(3)灵敏度检查:Idmin/Iset3≥Krel。其中Idmin为电动机终端单相或两相(中性点不接地系统)的最小短路电流，Krel为低压断路器的灵敏度系数，单相取1.5 ~ 2，防爆场所取2，两相短路取2。

(4)中断能力验证:中断能力验证与照明断路器相同。

3.保护配电线路的断路器

(1)长延时过流跳闸的动作值Iset1设定为Iset1≥Ic，Iset1≤Iz。式中Ic:线路负荷计算电流；Iz:导体允许的持续载流能力；

(2)瞬时过电流脱扣器的动作值Iset3的设定。Iset3既要避开线路的最大峰值电流Icmax，又要根据动作电流大于下一个低压断路器的瞬时动作电流，即满足以下两个公式:iset 3≥1.3 Icmax = 1.3×(k IQD 1+IC(n-1))

公式1.3中考虑了电动机起动电流误差、负荷计算误差和低压断路器操作电流误差的可靠性系数；k为1.7 ~ 2；Iqd1为最大电机的启动电流；Ic(n-1)计算线路的电流，启动电流最大的电机除外。

Iset3≥1.2，其中1.2为考虑低压断路器电流误差的可靠性系数。

(3)灵敏度系数验证:Idmin/ Iset3≥Krel。Idmin型为该等级低压断路器保护的配电线路中发生单相或两相(中性点不接地系统)短路时的最小短路电流。当是电缆馈线时，其短路点根据以下两项确定:

①对于单根电缆，它是线路的末端。

②多根电缆并联馈电时，一根电缆中间某处发生故障的可能性最大，其短路点按图1确定。

(5)分断能力的验证

分断能力检查与照明电路相同。

3)小型断路器的选择性配合

微型断路器通常是非选择性断路器。在配电终端中，上层断路器和下层断路器为非选择性断路器，这种配合只有部分选择性，但由于价格低廉，在一些不重要的场合应用广泛。为了在实际使用中尽可能保证选择性，一般可以按照以下原则进行选择:

(1)上一个断路器的长延时脱扣器的整定电流I1set1应大于或等于下一个断路器的长延时脱扣器的整定电流I2set1的2倍。即i1set 1≥2 i2set 1；；

(2)前一断路器瞬时脱扣器的整定电流I1set3应大于或等于后一断路器瞬时脱扣器的整定电流I2set3的1.4倍。即i1 set 3≥1.4 I2 set 3；；

小型断路器的上下级之间的选择性配合也可按表2进行。

表2小型断路器的上下级配合选择表

4)四极断路器的选择

德力西四极断路器的选择要慎重。四级断路器的N极设计为先合后分。但当N极的动、静触头接触不良或后期闭合时，实际N线断开，会使其他三相线和断开的N线的相电压升高或降低，导致部分设备烧毁。

以下情况需要选择四极断路器:

(1)有双电源切换要求的系统必须选用四极断路器，以满足整个系统的维护、试验和检修的隔离要求；

(2)屋内每户单相总开关应为N极双极开关(可用四极断路器)；

(3)剩余电流动作保护器(漏电开关)必须保证被保护电路中的所有火线都断开。因此，对于有剩余电流动作保护要求的电路，应选择N极(如四极)漏电断路器。

5)剩余电流保护附件的选择

低压电网中可选用带剩余电流保护附件的断路器，以防止人身触电、电气火灾和电气设备损坏。按动作方式分为电磁式剩余电流保护器和电子式剩余电流保护器。零序电流互感器电磁式剩余电流保护器二次回路的输出电压不经任何放大直接激励剩余电流脱扣器，其动作功能与线电压无关。

零序电流互感器二次回路与脱扣器之间连接有电子放大电路。变压器次级电路的输出电压经电子电路放大后激励剩余电流脱扣器。其动作功能与线电压有关。

正确选择漏电保护器的额定漏电电流非常重要:一方面，当触电或漏电电流超过允许值时，漏电保护器能选择性动作；另一方面，漏电保护器不应在正常漏电流作用下运行，以免供电中断造成不必要的经济损失。

漏电保护器的额定漏电动作电流应满足以下三个条件:

1)为保证人身安全，额定泄漏电流不应大于人体安全电流值，国际公认为30mA。

2)为保证电网的可靠运行，额定泄漏电流应避开低压电网的正常泄漏电流；

3)为保证多级保护的选择性，下一级的额定泄漏电流应小于上一级。