如何选用断路器保护直流系统

由于直流电源供电稳定可靠并且供电质量高，在一些供电可靠性要求高和其它特殊场合得到了广泛应用。下面简要介绍保护直流电路时开关的选型配置步骤：
1. 首先要计算回路发生正负短路时的短路电流Isc（KA）。分以下三种情况：
直流电池组
假设直流电池满充电时的开路端口电压为Ub、电池组的内阻为Ri，则短路电流精确计算公式为：Isc=Ub/Ri；或根据电池额定容量（C-安时）的估算公式为：Isc=KC
（单位:KA），其中K为不大于20近似于10的系数。
直流发电机
假设发电机的开路端口电压为Ug，直流系统的额定电压为Un，发电机内阻为Ri，则短路电流的计算公式：Isc=Ug/Ri或Isc=1.1Un/Ri。
直流系统某一点的短路电流
计算公式为：Isc=V/（Ri+Rl） +6In。其中V为上述的Ub或Ug，Ri为上述电池组或发电机的内阻，Rl为故障回路的导体总电阻，In为直接接于该点附近的直流电机反馈电流；当没有此直流电机时，式中In=0。
2. 其次要明确直流电源的接地方式，分为以下三种：
直流电源的一极直接接地，通常为负极（下文简称为A型）；
直流电源的正负极间的中心点接地（下文简称为B型）；
直流电源不接地，正负极均对地绝缘（下文简称为C型）；
另外需得知各种型号断路器的直流短路分断参数。下页表给出了各型号断路器在不同等级直流电压下分断的最大短路电流和所需串联极数。例如，NS100N断路器在DC500V能够分断最大50KA的短路电流，并且需要2极串联。 类 型
电流额定值
直 流 分 断 能 力KA

24/48V
125V
250V
500V
750V
1000V

C32H-DC
1-40A

10(1P)
20(2P)
10(2P)




C65H
1~63A
20(1P)
25(2P)
40(3P)
50(4P)




NC100H
50~100A
20(1P)
30(2P)
40(3P)
20(4P)




NC100LS
10~63A


36(1P)
36(2P)



NS100N
16~100A
50(1P)
50(1P)
50(1P)
50(2P)



NS100H
16~100A
85(1P)
85(1P)
85(1P)
85(2P)



NS100L
16~100A
100(1P)
100(1P)
100(1P)
100(2P)



NS160N
80~100~125~160
50(1P)
50(1P)
50(1P)
50(2P)



NS160H
80~100~125~160
85(1P)
85(1P)
85(1P)
85(2P)



NS160L
80~100~125~160
100(1P)
100(1P)
100(1P)
100(2P)



NS250N
160~200~250
50(1P)
50(1P)
50(1P)
50(2P)



NS250H
160~200~250
85(1P)
85(1P)
85(1P)
85(2P)



NS250L
160~200~250
100(1P)
100(1P)
100(1P)
100(2P)



NS400H
MP1/MP2/MP3
85(1P)
85(1P)
85(1P)
85(2P)



NS630H
MP1/MP2/MP3
85(1P)
85(1P)
85(1P)
85(2P)



M10-DC
1000A
100(3P)
100(3P)
100(3P)
100(3P)



M20-DC
2000A
100(3P)
100(3P)
100(3P)
100(3P)
50(4P)
50(4P)

M40-DC
4000A
100(3P)
100(3P)
100(3P)
100(3P)
50(4P)
50(4P)

M60-DC
6000A
100(4P)
100(4P)
100(4P)




M80-DC
8000A
100(4P)
100(4P)
100(4P)




3. 选择断路器保护直流电路：
根据直流回路的正常负荷电流初步选择相应规格型号的断路器，这与交流回路的选择没有任何区别。
根据直流电源的额定电压、接地方式（A、B、C型）和计算所得短路电流值结合下表，最终确定断路器的级数和接线方式。具体确定方法如下：
对于A型（负极接地）系统：根据电源电压和计算所得需要分断的短路电流从表中查得正极所需串联的极数，考虑到负极的绝缘隔离需另外增加1极接于断路器的负极。
对于B型（中心点接地）系统：将电源电压乘以二分之一得到正、负极上分别施加的电压，以此电压和需要分断的短路电流从表中查得正负极均需串接的断路器极数。
对于C型（正负极均不接地）系统：以电源电压和需要分断的短路电流从表中查得所需断路器极数，（我们要求至少两极加入分断，若查得极数为1P则改为2P），将所得极数均匀分配在正负极分别串接。
注意：对于multi９和NS断路器各极的串并接线，由用户自行实现；而Masterpact断路器各极间的串并接线方式必须在订货时指明，由施耐德生产厂完成。
保护脱扣单元的选择
对于C45/C65/NC100和NS100-250断路器用于保护直流回路时，脱扣保护单元与用于AC回路时通用，只是短路保护整定时分别有一个校正系数K=1.38和K=1.42，短路脱扣整定值Izd≧Isc/k
对于NS400/630配套专用的直流保护脱扣器MP1/MP2/MP3，M-DC断路器提供专用的DINA直流脱扣器。
它们仅有短路保护且定值都可以调整，但都没有过载保护，如果需要过载保护，可以提供外加的电流继电器或热继电器。
选型原则：
对MCB小型断路器，首推C32H-DC专用直流断路器；当不满足要求时，建议使用C65H和NC100H。
对MCCB塑壳断路器，NS100-250A选用TM热磁脱扣器，NS400-630选用MP直流型脱扣器，NS800-1250不能用于直流回路。
对ACB空气断路器，使用专用的Masterpact 直流断路器，额定电流最大至8000A，运行电压最大至DC1000V。