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万能式低压主断路器、塑料外壳式断路器设计选型
北京市住宅建筑设计研究院 朱林根
一、 设备选型技术导向
（一） 概述
低压断路器，原名空气开关、自动开关，现与IEC 等同，国家统一命名为低压断路器系列产品。从20世纪50年代以来经过全面仿苏、自行设计、更新换代和技术引进以及合资生产等几个阶段，低压断路器国产制造能力大容量额定电流可以生产到5000A；引进产品可供应到6300A，极限分断能力可达120～150kA，三段时间保护及智能化产品的开发。国内已形成系列生产低压断路器的行业。 我国“六·五”、“七·五”开发设计的万能式断路器conventional circuit－breaker，有DW15、DW16系列；“七·五”后对塑料外壳式断路器moulded ca circuit－breaker，低压断路器DZ20系列在Y、J 型基础上又开发了高分断能力的G 型；“八·五”期间继续开发了经济型C 型及无飞弧系列DZ20W 型产品，TM30系列（16～2000A）塑壳式断路器等。
引进技术生产的大容量DW914系列、ME 系列、M（Master Pact）系列、F 系列、AE（1000、1600、2
500、3200A）系列等万能式低压断路器；S 系列、Com Pact 系列等塑壳式低压断路器等。 在中国市场销售的有西门子的3WN1（630～6300A）、3WN6系列万能式低压断路器，3VF3～3VF8系列限流塑壳式低压断路器等。
1.常熟开关厂生产的CW1系列智能型万能式断路器用于控制和保护低压配电网络。一般安装在低压配电柜中作主开关起总保护作用。其技术性能已达到了国际上同类型产品90年代先进水平。其主要技术性能如下：
（1） 交流额定电流630～5000A；
（2） 短路分断能力80～120kA（有效值）；
（3） 额定工作电压AC690V 及以下；
（4） 具有3极和4极；
（5） 抽屉式和固定式；
筑龙网W W W .Z H U L O N G .C O M （6） 多种智能控制器，提供不同功能；
（7） 执行IEC60947—2、GB 14048.2标准；
（8） 污染等级为3级；
（9） 断路器安装在柜体小室内，且加装门框，防护等级达IP40；加装门框及密封透明罩，防护等级达IP54。
2.常熟开关厂生产的CM1系列塑料外壳式断路器（以下简称断路器），是采用国际先进设计、制造技术研制、开发的新型断路器之一。其额定绝缘电压为800V，（CM1－63为500V），适用于交流50Hz，额定工作电压690V 及以下，（CM1－63为400V），额定工作电流至800A 的电路中作不频繁转换及电动机不频繁启动之用。断路器具有过载、短路和欠电压保护装置，能保护线路和电源设备不受损坏。 （1） 断路器按照其额定极限短路分断能力（ICU）的高低，分为C 型（基本型）、L 型（标准型）、M 型（较高分断型）、H 型（高分断型）四类。该断路器具有体积小、分断高、飞弧短（部分规格零飞弧）、抗振动等特点，并通过了核工业条件（1E 级）试验和船舶条件的试验，成为国产产品中唯一能用于核工业基地的
产品，更是陆地及船舶使用的理想产品。 （2） 本断路器可垂直安装（即竖装），亦可水平安装（即横装）。 （3） 本断路器产品执行下列标准：
IEC 947—1及GB/T 14048.1 总则
IEC 947—2及GB 14048.2 低压断路器
IEC 947—4及GB 14048.4 接触器和电动机启动器 IEC 947—5.1及GB14048.5 机电式控制电路电器 （二） 相关符号含义及关系式
1.Inm——断路器壳架等级额定电流（A）。
2.In——断路器额定电流（A）。
3.Icu——额定极限短路分断电流（A）。
4.Ics——额定运行短路分断电流（A）。
5.Icw——额定短时耐受电流（A）。
6.IB——线路负载计算电流（A）。
7.Id——该断路器负载侧短路电流（A）。
筑龙网W W W .Z H U L O N G .C O M 罗列成关系式：亚一
Id<Icu>Ics>Icw Inm>In>IB
（三） 通断能力Icu、Ics 的定义
人物素材摘抄断路器的通断能力采用两种表示方法，一是用Icu、Ics 表示：二是用短路特性类别P－1、P－2确定的通断能力表示。亚麻籽油怎么食用
1.Icu 为额定极限短路分断能力，表示断路器在规定的试验操作顺序（o－t－co）条件下的最大极限值，试验操作后不考虑继续承载它的额定电流。
2.Ics 为额定运行短路分断能力，表示断路器在规定的试验操作顺序（o－t－co
－t－co）条件下额定运行值，试验操作后需考虑继续承载它的额定电流。 3.P－1为IEC 157——1标准中规定的短路特性类别。
P－1类的操作顺序为o－t－co。 P－2为IEC157－1标准中规定的短路特性类别。P－2类的操作顺序为o－t－co －t－co。在经过短路分断能力试验后，断路器在额定电压下能接通和分断其额定电流。
断路器的通断能力值在交流运行时是指周期分量有效值。 上述操作顺序中“o”表示分断操作；“co”表示接通操作后紧接着分断操作；“t”表示时间间隔，一般不小于3min.
（四） 电源期望值
家训家规手抄报>形容激动的成语1.额定电压——AC－3N－220/380V 允许公差±5％；
2.额定频率——50Hz；
3.额定电流——满足配电系统IB<In；
4.功率因数——0.9<cos <1。
（五） 技术指标
1.GB 14048.2——94《低压开关设备和控制设备，低压断路器》国家强制性标准。
2.符合相关IEC 60947——2技术标准。
3.设计当选产品必须达到1、2两项产品制造技术指标和规定。
（六） 技术参数选择
详细阅读分析研究欲选用该系列低压断路器的各项技术参数，符合所设计的配电系统技术参数方可选用。各系列低压断路器技术参数特性曲线详见各品牌系列样
筑龙网W W W .Z H U L O N G .C O M 本。
（七） 鉴别比较设计选型 1.根据供电负荷级别及建筑物类别、面积、层数、高度、用电设备容量、建筑物使用性质及环境、节能指标、自动化管理程度、对欲选的低压断路器作可行性研究和技术经济比较。
2.分析研究电源距离负荷端远与近；电力变压器容量大与小；该低压断路器负荷侧短路电流大小等因素。
3.如高层民用住宅、办公楼等属于二、三类建筑物内二、三级用电负荷，一般可选用DW15、DW16、DW914等系列保护电源的主断路器，DZ20Y 等系列塑壳式低压断路器作保护电动机断路器。如星级宾馆、外企及合资工程、重大会堂及政治活动场所、广播及电视台、重大航空港、客站、码头、国际贸易商厦、写字楼、金融中心、使、领事馆工程、超高层等属于一类建筑物内一级负荷用电，宜选用CW1、DW914、ME、Master
Pact、F 等系列万能式低压断路器作电源保护主断路器；（ABB）S 系列、Com Pact 系列、DZ20G 型等塑壳式低压断路器作配电系统第二、三级的保护断路器。
4.低压断路器应符合电网额定电压、额定频率、设备额定电流、故障短路时的分断能力。
5.低压断路器应能保证配电系统正常工作，电动机正常启动或短路、过载、接地故障等事故状态时的自动分断。
6.各级断路器的瞬时或延时脱扣时间/电流特性、额定电流In 应优化组合设定选择性，并且保证系统供用电安全可靠、经济合理运行。
7. 配电系统低压断路器设置，应尽量减少级数，一般以3～4级为宜。 二、10、20、35/0.4kV 各级容量变压器的低压侧主断路器选择配套
（一） 选择配套依据 不同额定容量（kVA）的变压器，对应不同的额定负荷电流（IB），根据所设计工程具体的变压器容量，计算出该变压器二次侧0.4kV 的额定电流。将变压器标称额定容量换算成标称额定负荷 电流的计算公式如下：
式中IB——额定负荷电流（A）；于成功
Ue——额定电压（V）；
kVA——变压器标称额定容量（kVA）。
筑龙网W W W .Z H U L O N G .C O M 例一， 设一台SC－10/0.4kV－1600kVA 配电变压器，求出低压侧额定负荷电流IB，以选择配套低压侧主断路器。
如何制作植物标本（二） 选型原则
在工程设计实践选型时，应注意IB<In<Inm 的关系。而万能式低压断路器在实际生产中各系列壳架额定电流Inm 等级不同，故在设计选型确定系列时应选该系列实际生产的壳架额定电流Inm 等级，但必须应是Inm>In>IB。表1所列各系列万能式低压断路器为现时生产的Inm 等级。
低压侧主断路器设计选型，还应注重考究该配电网络的短路电流；断路器的分断能力；变压器可能的过载运行；大功率重负载电动机的频繁启动及反接制动；断路器工作环境温度等诸不利安全可靠运行的因素。一般壳架额定电流Inm 宜比实际线路额定电流选大一级。 上述例一题计算结果IB 为2431A，按表1所列数据，宜选用Inm 为2500A、3200A 或4000A 的万能式低压断路器作主断路器。
按表1所列变压器容量等级5000～10000kVA 四档，目前国内还没有如此大容量壳架额定电流Inm 的低压主断路器可以匹配，但可采取多台变压器分列运行设计，一般用户10kV 变压器上限容量可选1600～2500kVA 为宜。 对设备设计选型是一个认识实践过程，必须详细阅读欲选系列产品的样本资料，掌握产品全部技术参数，比较鉴别，才能作出准确选择。
（三） 万能式低压主断路器配套示例曾国藩的启示
1.万能式低压断路器技术指标 万能式低压断路器作设计选型时，应考核的主要技术指标有：额定电压U；断路器壳架额定电流Inm；断路器额定电流In；额定运行分断能力Ics；额定极限分断能力Icu；额定短时耐受电流Icw；极数（2～4P）；各系列过电流保护脱扣器时间/电流特性曲线及选择性、机械
寿命（次数）；电气寿命（次数）；断路器安装形式和壳体体积尺寸等产品技术指标。
（1） 额定电压——AC200、230、240、250、380、400、415、500、600、690V、DC250、400V。
（2） 断路器壳架额定电流Inm——各种牌号系列额定电流不同，必须详细阅读欲选产品品种的技术资料，或参考表1所列产品技术数据。
