一、断路器的分类

（1）什么是断路器

断路器是一种开关，是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

（2）断路器用途

断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路。

（3）万能式断路器

1）特点： 体积比较大，用于进线主回路。能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流。

2）额定电流： 200A-6300A

3）应用范围： 一级配电（主开关）

万能式断路器

4）安装尺寸

（4）塑壳断路器

1）特点

用于分支回路。能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳，用来隔离导体之间以及接地金属部分。

2）额定电流

一般≤800A，最大1600A

3）应用范围

二级配电（分支开关）

塑壳断路器

（5）漏电塑壳断路器

1）特点

用来对有致命危险的人身触电提供间接接触保护，并防止电气设备绝缘损坏而引起的火灾。断路器还具有对设备提供过载、短路和欠电压保护功能。

2）额定电流范围

一般≤800A

3）应用范围

二级配电（分支开关）

塑壳漏电断路器

（6）万能式断路器和塑壳式断路器区别

二、断路器的基 本特性参数

断路器的特性主要有： 额定电压Ue；额定电流In；过载保护（Ir或Irth）和短路保护（Im）的脱扣电流整定范围；额定短路分断电流（工业用断路器Icu；家用断路器Icn）等。

（1） 额定工作电压（Ue）： 这是断路器在正常（不间断的）的情况下工作的电压。

（2） 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承受的最大电流值，不会超过电流承受部件规定的温度限值。

（3） 短路继电器脱扣电流整定值（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，其跳闸极限Im。

（4） 额定短路分断能力（Icu或Icn）： 断路器的额定短路分断电流是断路器能够分断而不被损害的最高（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，计算标准值时直流暂态分量（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。

（5） 短路分断能力（Ics）： 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。

三、断路器选用的一般原则

低压断路器具有过电流、失压、分断等脱扣机构以及良好的延时特性，是比较完善的自动化保护电器，在低压电气设备及其配电线路中得到了非常广泛地应用。正确选择低压断路器，对配电系统的可靠性、工业生产以及人们的生活有着重要作用。

（1）断路器的选型方法

1）根据负荷的类型：主要分为配电系统及电动机保护用。

2）根据负荷的容量：选择断路器额定电流大于负荷工作电流。

3）根据短路电流选择：断路器额定运行短路分断能力大于线路预期短路电流值。断路器的短路分断能力决定了断路器的可靠性，但在保证线路安全性的情况，不必一味追求高分断性，以造成浪费。

（2）断路器的选型注意事项

1）分断能力的不同

断路器分断能力有两个重要指标：额定运行短路分断能力Ics（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）和额定极限短路分断能力Icu（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）。

两者的区别在于额定极限短路分断能力是指断路器在分断了出线端三相短路电流后还可以再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和分断，不予以保证。而额定运行短路分断能力则需在以上情况下仍能多次正常分断。

2）断路器间的配合使用

单一断路器的选择直接影响整体配件线路及导线截面的选择。需根据系统的整体组成选择断路器。以做到线路任一点产生故障可由相邻上一级断路器消除故障。

四、断路器的选择性保护

（1）基于电流差异的选择性保护

这种方法是当故障电流在IrB到断路器A的瞬动电流值的范围内，开关B先断开故障电流，按照经验，满足IrA/ IrB >2即可满足条件。

其实这样做有还有个问题需要注意下，短路电流不能太大，如果短路电流太大，A、B哪个先动作还真不一定；所以此用法尽量用在配电回路末端、或开关A和B要里的远一些。

（2）基于时间差的选择性保护

这种情况下重要是两个开关打了一个时间差，同样故障电流，都达到了A、B的动作值，但是，A设定比B晚一些时间，可实现B先动作，我感觉这样处理还有一个好处，就是假设B开关故障，A开关可以实现后备保护；对比上面的1方案，如果故障电流在开关B的瞬时值和开关A的长延时整定值之间，开关B因故障拒动作，那就真麻烦了，上级开关长延时靠不住、下级开关坏了动不了

（3）电流差异+时间性组合的选择性保护

这种方案是开关A增加短延时保护功能，图中采用短延时定时限保护，既有电流选择也有时间选择两个手段。有些使用厂家，采用这种方案，同时取消掉开关A的瞬动保护功能，用短延时替代瞬动保护，在故障时，即使开关B故障，开关A也可以切断故障电流动作。但是这样做也用弊端，故障持续时间越长，对应电缆截面积就要增大（电缆的热稳定校验），所以也不算经济。啥事都有利有弊吧。另外，开关A的短延时整定值应该大于开关B的瞬时动作值的1.3倍，这点也要注意下。

（4）基于电弧能量的选择性保护

这种保护方式我没用过，官方说法是，A和B两个开关允许流过的热容量不一样，A大于B约2.5倍以上。当故障电流出现时，A、B准备同时断开，但触头准备断开时，分开时产生的电弧进一步限制短路电流，而这样开关B动作断开，而开关A因为电弧限制，可实现不动作，从而实现选择性。听起来感觉很有道理，不知道实际使用效果如何，用过的朋友可以指点一二。

（5）基于逻辑或区域的选择性保护

这种办法很犀利，简单说，就是某处出现短路故障，监测出故障信息，通过控制线告知上级开关，同时保护该段线路的开关动作跳闸，不同级别的开关，设置不同的延时时间，越处于总进线位置的开关，延时时间越长，如果本级开关收到故障信号，拒绝动作，则上一级开关跳闸，设置时，请务必注意延时时间逐级递增。举例可以看看施耐德样本下面这个图的说明，上面说的已经很清楚了。

五、断路器的整定方法举例

过电流保护遵循反时限原则，即电流越大动作时间越短，整定值应该以实际长期稳定运行的最大负荷电流为参考值。如下图中，In为断路器的额定电流，Ir为长延时整定电流，Isd为短延时整定电流。

断路器的额定电流In为1000A，长期稳定运行负载电流为400A，要求电流大于500A时，1秒后过电流保护动作，电流大于1000A时，0.2秒内分断，电流大于3000A时速断。 设置值如下：

长延时： Ir=500A =0.5ｘIn，tr=1S

短延时： Isd=1000A=2ｘIr，tsd=0.2S

速断： Ii=3000A=3In，以最快速度分断！