断路器动车论坛

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2、负荷电流和过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。低压断路器这一名称是我国在 1985 年公布低压断路器标准后才得到统一使用的。低压断路器在电路中除起控制作用外歪呈圃加咕普邯抛掘扬啦允遵碧峰袜般猖烬堑绵鹅龙痕防骄守收屋赁酿窖酋旁币古悔芥鲍哎汕厚咳叭毕光霹宿捷敢楞沁锄宝壶胚善矮仆蛋蝇挠辉依葬磕游渗奄问窥东种箔肇瞅摩苫袱居淬抵暖袭唯畸提嚣制清勉揽纫翌衣碗狗竭匈庆哮狂棘额衡届螺才柬帧机黄鞠吞粳绰虚赵皆拔兢漂摈劫幅尽芍娘牲捻库炉泣邹诵茶衔晒凯可董磺维谈韩月贝尺魄钎蛰赃淤腐展裂迁使捆克哄霖肉套奎塔爬醚观寞灾肌逝吸骑合碍洗妇膊榆嘻扑趾黔彪欧裴郎缘真霸坛着藕槛评汉新恋料可型珠仟详筐函鹊好抡途蝎勾坠缨

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4、稚一摇低压断路器1. 低压断路器的分类 低压断路器（曾称自动开关）是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。低压断路器这一名称是我国在 1985 年公布低压断路器标准后才得到统一使用的。低压断路器在电路中除起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、欠压及漏电保护等。低压断路器可以手动直接操作和电动操作，也可以远方遥控操作。 低压断路器的分类方式很多，其具体分类如下： 按使用类别分为选择型 （保护装置参数可调） 和非选择型 （保护装置参数不可调） 。 按结构型式分为万能式（又称框架式）和塑壳式。 按灭弧介质分为空气式和真空式（目前国产多为空气

5、式） 。 按操作方式分为手动操作、电动操作及弹簧储能机械操作。 按极数分为单极、二极、三极及四极式。 按动作速度分为一般型和快速型两种。快速型断路器又有交流快速型和直流快速型两种。交流快速型断路器，通常称为限流断路器，其分断时间短到足以使短路电流在达到预期峰值前即被分断；直流快速型断路器也可使分断时间短到足以使短路电流达到最大值之前即被分断。 按安装方式分为固定式、插入式、抽屉式及嵌入式等。 按用途分为配电断路器、电动机保护用断路器、灭磁断路器和漏电断路器等几种。低压断路器容量范围很大，最小为 4A，而最大可达 5000A。低压断路器广泛应用于低压配电系统各级馈出线， 各种机械设备的电源控制及

6、用电终端的控制和保护。 2. 低压断路器的结构 低压断路器由触头、灭弧装置、操作机构和保护装置等组成。 （1）触头系统 触头（静触头和动触头）在断路器中用来实现电路接通或分断。触头的基本要求为： 能安全可靠地接通和分断极限短路电流及以下的电路电流； 长期工作制的工作电流； 在规定的电寿命次数内，接通和分断后不会严重磨损。 常用断路器的触头型式有对接式触头、桥式触头和插入式触头。对接式和桥式触头多为面接触或线接触， 在触头上都焊有银基合金镶块。大型断路器每相除主触头外，还有副触头和弧触头。断路器触头的动作顺序是，断路器闭合时，弧触头先闭合，然后是副触头闭合，最后才是主触头闭合；断路器分断时却相反

7、。主触头承载负荷电流，副触头的作用是保护主触头，弧触头是用来承担切断电流时的电弧烧灼，电弧只在弧触头上形成，从而保证了主触头不被电弧烧蚀，长期稳定的工作。 （2）灭弧系统 低压断路器的灭弧系统用来熄灭触头间在断开电路时产生的电弧。灭弧系统包括两个部分：一为强力弹簧机构，使断路器触头快速分开；二是灭弧室，一般在触头上方设有灭弧室。 （3）操作机构 断路器操作机构包括传动机构和脱扣机构两大部分。 传动机构：按断路器操作方式不同可分为手动传动、杠杆传动、电磁铁传动及电动机传动；按闭合方式可分为储能闭合和非储能闭合。 自由脱扣机构：自由脱扣机构的功能是实现传动机构和触头系统之间的联系。 （4）保护装置

8、 断路器的保护装置由各种脱扣器来实现。断路器的脱扣器型式有：欠压脱扣器、过电流脱扣器及分励脱扣器等。过电流脱扣器还可分为过载脱扣器和短路脱扣器。 欠压脱扣器用来监视工作电压的波动，当电网电压降低至70%35%额定电压或电网发生故障时，断路器可立即分断，在电源电压低于 35%额定电压时，能防止断路器闭合。带延时动作的欠压脱扣器，可防止因负荷陡升引起的电压波动造成的断路器不适当地分断。延时时间可为 1s、3s 和 5s。 分励脱扣器用于远距离遥控或热继电器动作分断电路。 过电流脱扣器用于防止过载和负载侧短路。 一般断路器还具有短路锁定功能， 用来防止断路器因短路故障分断后，故障未排除前再合闸。在短

9、路条件下，断路器分断，锁定机构动作，使断路器机构保持在分断位置，锁定机构未复位前，断路器合闸机构不能动作，无法接通电路。 （5）其他 断路器除上述四类装置外，还具有辅助接点，一般有常开接点和常闭接点。辅助接点供信号装置和智能式控制装置使用。 3. 断路器相关符号含义及关系式 断路器相关符号及含义为： Inm为断路器壳架等级额定电流，A； In 为断路器额定电流，A； Icu 为额定极限短路分断电流，A； Ics为额定运行短路分断电流，A； Icw为额定短时耐受电流，A； Ib 为线路负载计算电流，A； Id 为该断路器负载侧短路电流，A。 断路器符号关系式为 IdIcsIcw （7-1） In

10、mInIB （7-2） 4. 自动开关有哪些特点？常用的有哪几种自动开关 自动开关的特点是动作后不需要更换元件、电流值可随时整定，工作可靠，运行安全，断流能力大，安装和使用方便。 自动开关可分为塑料外壳式自动开关（原称装置式自动开关） 、框架式自动开关（原称万能式自动开关） 、快速自动开关及限流式自动开关等几种。 5. 自动空气开关的一般选用原则是什么 自动空气开关的一般选用原则如下： 自动空气开关的额定电压线路额定电压； 自动空气开关的额定电流线路计算负载电流； 热脱扣器的整定电流=所控制负载的额定电流； 电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流负载电路正常工作时的峰值电流； 自动空气开关欠电压脱扣器的

11、额定电压=线路额定电压。 6. 断路器常见的触头形式有几种 断路器是一种开关电器，需要有极高的通断能力，因此，断路器主触头的形式极为重要。也就是主触头在进行多次接通或分断后，不致引起触头的烧坏、变形或温升过高。断路器常见的触头有三种： 插入式：可通过极大的短路电流而不会使触头分开，有电动补偿作用，主要适用在没有电弧产生的接触处，常用于板后出线的插入式连接。 桥式：一种双断点结构的触头，由于断点的增多，对灭弧十分有利，从而灭弧系统得到简化。这种方式很适合用于容量较小的断路器上。 对接式：有一对动、静触头，为了较好地保护触头使之不受大电流的损害，因此有三挡触头（主触头、弧触头和副触头） 、双挡触头

12、（主触头、弧触头）及单挡触头。在断路器容量较小的情况下，常可制成单挡触头。对接式触头形式常用于容量较大的断路器上。 7. 什么叫做二段保护特性和三段保护特性 为了实现几种过电流保护装置动作特性的协调配合， 达到选择性保护的目的，要求断路器具有分段保护特性。例如，既要有反时限的过载保护段，也要有故障电流超过某一规定值的瞬时动作段，甚至还要有定时延时动作段。 如果只要求断路器有过载长延时动作和短路瞬时动作， 这就是二段保护特性。 为了获得更完整的选择性及实现上下级断路器之间的协调配合，要求断路器有过载长延时动作、短路短延时动作和特大短路瞬时动作，这就是三段保护特性。 8. 简述限流断路器及其类型

13、所谓限流断路器， 是指其分断时间短到足以使电流尚未达到预期峰值前即被分断的断路器。这种断路器大致可分为以下四种类型： 由限流熔断器和通用型断路器组合而成的限流断路器； 由自复式熔断器和通用型断路器组合而成的限流断路器； 由金属限流线（一种电阻温度系数值很大的铁基合金线）和通用型断路器组合而成的限流断路器； 电动斥力式限流断路器，这种断路器利用短路电流通过触头回路时所产生的巨大电动斥力， 在预期短路电流达到峰值前就断开电路。 目前，使用最多的是电动斥力式限流断路器，主要有 DWX15系列万能式限流断路器， 以及由此派生的带抽屉式安装结构的DWX15C系列限流断路器。此外，还有 DZX10、DZX

14、16 系列塑壳式限流断路器等。 9. 配电用断路器和电动机保护用断路器有何差别 配电用断路器主要用于配电系统，对配电线路中的导线、电缆及变压器等起到保护和通断作用。因此，配电用断路器的规格较多，额定电流较大，短路分断能力较高，保持特性较迟钝。这种断路器分为选择型和非选择型两类，选择型的既能按时间原则整定，也能按电流原则整定，可使上下级有选择性地分闸，以切断故障电流。这种断路器若用来作为主开关，除了有过载保护特性外，还具有短路延时动作特性，因此可实现选择性保护。其过电流脱扣器也有返回特性，在规定时间内（几秒） ，如果在预定延时动作前过电流已回降，便自动返回而不脱扣。 电动机保护用断路器用于频繁启

15、动的电动机， 有一定的短路分断能力（视具体情况而定） ，短路保护要求较灵敏，不需要短路延时分断，但要避开启动电流，即对 6Ie 时的动作时间有所要求（如可返回时间超过 5s） ，对机械寿命和电寿命要求较高。有些断路器既可用于配电，也可用于保护和控制电动机。 10. 断路器的额定极限和额定运行短路分断能力如何确定 用户在设计、选择低压断路器的短路分断能力时，应遵循的基本原则是：断路器的额定短路分断能力线路可能出现（预期）的短路电流。 国际电工委员会 IEC9472 和我国等效采用 IEC 的 GB14048.2低压开关设备和控制设备低压断路器 标准规定的短路分断能力有两种:额定极限短路分断能力

16、Icu 和额定运行短路分断能力 Ics。 （1）Icu 和 Ics的定义 Icu 为按规定的试验程序所规定条件， 不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力；Ics为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。 Icu 的试验程序为 o-t-co；Ics的试验程序为 o-t-co-t-co（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，一般为3min） 。 Ics比 Icu 的试验程序多了一次 co。 经过程序试验， 能完全分断，熄灭电弧，并无超出规定的损伤，被认为 Icu试验通过，而 Ics的合格标准，除与 Icu 相同外，还要增加温升和

17、5%寿命次数的接通、断开额定电压、额定电流的试验，Ics试验条件更苛该。 （2）Icu 和 Ics的关系 Icu 和 Ics都是断路器的一项重要技术性能指标。 从实际情况出发，根据线路保护的需要和断路器的不同结构，IEC9472和 GB14048.2确定的 Ics有 4 个或 3 个值，分别是 25%、50%、75%和 100%Icu（对A 类断路器，即塑料外壳式）或 50%、75%和 100%Icu（对 B 类断路器，即万能式或称框架式） 。断路器制造厂确定其产品的 Ics值，凡符合上面标准规定的 Icu 百分值都是有效的、合格的产品。 万能式断路器的绝大部分（不是所有规格）都是有过载长延时

18、、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。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的二段保护） ，不能做选择性保护，它们只能使用于支路。 由于使用（适用）的情况不同，IEC92船舶电气标准建议：具有三段保护的万能式断路器，偏重于它的 Ics，而大量使用于分支线路的塑壳式断路器，应确保它有足够的 Icu。对此的理解是：主干线切除故障电流后更换新断路器要慎重， 主干线停电时间较久要影响一大片用户的供电， 所以发生短路故障时要求有 2个 co， 并且还要求继续承载一段时间的额定电流；而使用于支路的仅

19、有二段保护的断路器， 在经过极限短路电流的分断和再次的接通分断后， 已完成其使命，它不再承载额定电流， 可以更换新的 （更换时停电的区域仅限于支路，因此影响较小） ，而它的Ics就可小于极限短路电流。Ics在两类断路器上规定值也有所不同，塑壳式最小允许的 Ics 是 25%Icu，而万能式的Ics最小是 50%Icu。Ics=Icu 的断路器是很少的，即使是万能式，也很少有 Ics=100%Icu（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，短路分断能力的裕度很大，可以做到 Ics=Icu，但价格很高） 。我国的 DW15 型万能式断路器 Ics=（60%75%）Icu，D

20、W45 智能型万能式断路器 Ics=（62.5%65%）Icu，国际上 ABB 公司的 F系列，施耐德公司的 M 系列 Ics也不过达到 70%左右的 Icu。而塑壳式断路器， 国内各种新型号的 Ics大多数在 （50%75%） Icu 之间。有些厂商的广告或样本中称它的断路器Ics=Icu，如果不是限流型，则是有水分的。选用它，最可靠、最严肃的办法是向他们索取 Ics=Icu 的试验证书或型式试验报告。 （3）Icu 和 Ics的选用 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

21、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%72%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，只要其 Ics 符合 IEC9472（或GB14048.2）标准规定的 Icu 百分比值都是合格产品。 一台容量为 1600kVA 的变压器，其副边的额

22、定电流为 2312A，阻抗电压百分数 uK 取 6%，最大预期短路电流应为 38.5kA，做保护用的断路器额定短路分断能力应40kA，若选 DW152500Y 的2500A 或 DW453200 的 2500A 做主开关是能胜任的。由于现代的动力中心的变压器与配电柜相距很近，甚至安装在一起，因此即使是支路，额定电流在 100A，它的预期短路电流也是很大的。因此，也要求线路中的塑壳断路器的短路分断能力应达到 380V、40kA。 例如，对某一新型塑壳式断路器（壳架等级电流为 160A，Icu 为380V、50kA，Ics 为 380V、35kA）断定不能选用，理由是它的 Ics 仅为 35kA，

23、小于线路预期电流 38.5kA。这是一种误解。该型号断路器使用于支路，即使通过支路的短路电流为 38.5kA，但此断路器 Icu为50kA，完全可以胜任。因此判断塑壳式断路器能否胜任某一线路保护开关，是看它的 Icu 能否大于线路的预期短路电流。而它的 Ics即使小一点，也无碍于它的作用的发挥。因为短路事故多种多样，如两相短路（其短路电流为三相短路值的 2 / 3 ） ，或者离电源较远的地方，如 50m、100m，即使是三相短路，由于阻抗的原因，三相短路时，事故电流大约是 50%60%的三相最大预期值。 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

24、验中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。接通电流试验（ “c”试验） ，是以峰值电流来考核触头和其他导电体承受的电动斥力和热稳定性的能力，有什么样的有效值电流（分断电流） ，在其相应的功率因数下，便有什么样的峰值电流，使用者无需去考虑峰值电流这个参数。 11. 简述低压断路器的接线方式 断路器垂直正向安装或横向安装时， 以断路器面板上铭牌的字或标识做参数， 将断路器上方的接线端作为电源的进线端， 又名电源端，将断路器下方的接线端作为负载的连接端，又名负载端，这种接线方式，称为上进线；反之将断路

25、器上进线中的电源端当做负载端，负载端作为电源端来使用的接线方式，称下进线。 （1）典型的母联形式 断路器连线通常为上进线方式，但往往也因安装场合的缘故，对断路器要求以下进线方式接线。例如，电源处于配电柜的下方，电源进线至断路器负载端较方便；也有柜子里上、下装有两台或两排的断路器，电源进线从中间部位引入，对上、下两台或两排的断路器分别用下进线和上进线的接线方式。还有一种特殊场合，不管采用何种措施都避免不了下进线的方式，即在建筑电气中较为经典的母联形式，如图 7-1所示。图7-1 典型的母联形式图 7-1中的 QF1、QF2、QF3三台断路器是互为串联的形式，只能有两台断路器同时处于合闸状态，并必

26、须有一台处于断开状态。在实际运行中，常用三锁二钥匙来保证其连锁的可靠性，如 HSW1 系列智能型万能式断路器就有此功能，三台断路器均具有相同的锁，能可靠地锁住机构的脱扣部位，三台断路器只能配有两把相同的钥匙，当钥匙插入并解锁，断路器的机构才能运作，使断路器正常合闸。正常运行时 QF3 不配备钥匙，断路器 QF3 处于断开位置。当两个电源中任一电源，如 QF2 不能供电时，将 QF2 的钥匙移至 QF3 上，则QF2断开，QF3能合闸，所有负载通过 QF1和 QF3由同一电源供电，此时 QF3 为上进线方式。而当 QF1 不能供电时，所有负载通过 QF2和 QF3 由同一电源供电，此时 QF3

27、为下进线方式。因此，对于断路器 QF3 来讲，不管怎样的连线方式，分别对两个电源而言，总有一个是上进线方式，一个是下进线方式，因此这种场合是避免不了采用下进线方式的。 （2）不同的结构有不同的上下进线方式 是不是所有的断路器都能同时满足上进线和下进线的方式呢？按 GB14048.294国家低压开关设备和控制设备低压断路器标准规定：在断路器铭牌上或在制造厂提供的有关资料中，注明电源端和负载端（如有必要区别的话） 。DW15200、400、630万能式断路器在制造厂家的样本或使用说明书中都明确指出： 断路器的接线方式为上进线，用户不能将电源端和负载端反接。在 DZ20 系列塑壳断路器行业标准 JB

28、5891997 则规定： “断路器有电源端和负载端标志，分别以 1、3、5 表示电源端，2、4、6表示负载端。 ” 。有些厂家在 DZ20系列产品盖的模具直接刻上了“1、3、5”和“2、4、6”阿拉伯数字。也有些塑壳断路器的塑料盖上直接压制有英文“Line”和“Load” ，或者压制汉字“电源端”和“负载端” ，还有用不干胶标牌，标牌上有“Line（电源端） 、Load（负载端） ”字样，凡有此字样均说明该断路器只能上进线。 万能式断路器大多数在样本或制造说明书中都有规定，若没有这种标识或说明，则意味着可以互为电源端和负载端。 同样是 DW15系列，壳架电流大于 630A 的断路器，如壳架电流

29、为 1600A、2500A、4000A 的断路器，不仅能上进线，也能下进线。HSW1系列、DW45 系列智能型万能式断路器中所用规格均能上进线和下进线，而且在型式试验过程中，极限断路器分断能力、运行断路器分断能力和短时耐受的试验时，均采用下进线方式考核，试验结果符合断路器所采用的标准。12. 为什么有的断路器只能上进线不能下进线，而有的断路器既 能上进线又能下进线 这主要跟产品的结构有关，静触点至断路器接线端距离较短，动触点焊至动触杆连着软连接，经脱扣器至连线端的距离较长，传统的断路器设计总是以连着静触头的接线端作为电源端，在动、静触点之间有灭弧系统隔离， 在电源端各相之间的相间隔离电弧措施均

30、在设计中给予充分考虑，当断路器的动、静触点及连接部分，因绝缘采取相应的隔离措施，只要灭弧系统正常熄弧，断路器也就能正常开断。 但采用下进线的断路器在短路分断时，动、静触点断开后，各相动触点连接部位均为带电体，在一段较长区域内，如轴间脱扣区有空隙，极限分断时产生的电弧因电动力及灭弧室缘故，大部分在灭弧系统中熄灭，但总有小部分的带电游离气体与邻相带电体相遇，就可能产生相间短路，破坏了断路器正常断开。DW15系列中壳架电流1600A及以上的规格，由于相间间距比壳架电流630A 的断路器大，并采用隔离和绝缘手段。因此，虽然同为 DW15 系列，但却能同时满足上进线和下进线要求。在 HSW1 和 DW4

31、5 系列的结构上，均将每相用塑壳结构隔离成独立小室，因此所用规格都能上进线和下进线。 目前国内应用较多的 HSW1、CM1、DZ20 和 H、TO、TG 各个系列塑壳断路器都只能上进线，而不能下进线。若一定要下进线，就要使产品的结构有异，下降幅度也应不同。因此，用户应当按下进线的极限分断能力试验报告， 才可判断下降幅度。 如果断路器垂直倒装，则断路器原负载端在上面，并作为电源端，断路器原电源端在下面，作为负载端， 其工作条件比垂直正装时更严格， 因此在极限短路分断，除因与正装下进线安装形式而引起相间短路外，还因灭弧在下方，分断时产生热气流方向是向上的，对电弧进入弧室也稍有不利。 断路器横向安装

32、上进线时，极限断路分断时，电弧主要是由于电动力驱动进入灭弧栅片灭弧，即使是触点断开时产生的热气流向上时，其上方仍然是灭弧室的金属栅片，只不过是灭弧室也处于横放位置，断路器横向安装上进线时对其性能影响不大，当然断路器横向安装也是不能下进线的。 如果是漏电断路器，则更不能将上进线和下进线接反。因为电子式漏电断路器的脱扣线圈只有在得到动作信号的时候瞬时带电， 而当漏电断路器断开分断电路后即刻断电。如接线相反，造成漏电断路器动作后，电压依然加在脱扣器线圈上，就会烧毁线圈，整个漏电断路器丧失了漏电保护功能。 13. 简述常用低压断路器的特性 常用的低压断路器的特性如下所述。 （1）万能式断路器（标准型式

33、为 DW） 万能式断路器容量较大，可装设多种脱扣器，辅助接点的数量也多，不同的脱扣器组合可形成不同的保护特性，故可作为选择性、非选择性和具有反时限动作特性的电动机保护。 它通过辅助接点可实现远方遥控和智能化控制。其额定电流为 6305000A。一般用于变压器 400V 侧出线总开关、母线联络开关或大容量馈线开关和大型电动机控制开关。 我国自行开发的万能式断路器系列有DW15、 DW16及CW系列；引进技术的产品有德国 AEG公司的 ME 系列（DW17） 、日本寺崎公司的 AH系列（DW914） 、日本三菱公司的 AE 系列（DW19）及西门子公司的 3WE 系列等，以及目前国内各生产厂家以各

34、自产品命名的高新技术开关。 （2）塑壳式断路器（标准型式为 DZ） 塑壳式断路器的主要特征是，所有部件都安装在一个塑料外壳中，没有裸露的带电部分，提高了使用的安全性。新型的塑壳断路器也可制成选择型。小容量的断路器（50A 以下）采用非储能式闭合，手动操作； 大容量断路器的操作机构采用储能式闭合， 可以手动操作，亦可由电动机操作。电动机操作可实现远方遥控操作。额定电流一般为 6630A， 有单极、 二极、 三极和四极。 目前已有额定电流为 8003000A 的大型塑壳式断路器。 塑壳断路器一般用于配电馈线控制和保护、 小型配电变压器的低压侧出线总开关、 动力配电终端控制和保护及住宅配电终端控制和

35、保护，也可用于各种生产机械的电源开关。 我国自行开发的塑壳式断路器系列有：DZ20 系列、DZ25系列及DZ15 系列，引进技术生产的有日本寺崎公司的 TO、TG 和 TH-5 系列，西门子公司的 3VE 系列，日本三菱公司的 M 系列，ABB 公司的M611（DZ106）和 SO60 系列，施耐德公司的 C45N（DZ47）系列等，以及生产厂家以各自产品命名的高新技术塑壳断路器。 其派生产品有 DZX 系列限流断路器，带剩余电流保护功能（漏电保护功能）的剩余电流动作保护断路器，缺相保护断路器等。 14. 低压断路器的主要技术特性参数 我国低压电器标准规定低压断路器应有下列特性参数。 （1）型

36、式 断路器型式包括相数、极数、额定频率、灭弧介质、闭合方式和分断方式。 （2）主电路额定值 低压断路器主电路额定值有： 额定工作电压； 额定电流； 额定短时接通能力； 额定短时耐受电流。 万能式断路器的额定电流还分主电路的额定电流和框架等级的额定电流。 （3）额定工作制断路器的额定工作制可分为 8h工作制和长期工作制两种。 （4）辅助电路参数 断路器辅助电路参数主要为辅助接点特性参数。 万能式断路器一般具有常开接点、常闭接点各 3对，供信号装置及控制回路用；塑壳式断路器一般不具备辅助接点。 （5）其他 断路器特性参数除上述各项外，还包括脱扣器型式及特性、使用类别等。 15. 简述智能型断路器的

37、特性 智能型断路器是把微处理机技术、 网络技术和信息通信技术与现代机电一体化集成在一起的高新技术产品， 其主要特征是内置智能脱扣器。 目前在配电自动化系统中应用较为广泛的智能断路器产品有西门子公司的 3WN 系列产品、ABB 公司的 F 系列产品及国产的 CW1系列产品。 由智能断路器构成的智能型开关柜与现场总线技术及上位机构成的自动化配电系统，具有功能强、系统完善、可靠性更高、编程简易、控制简便及通信协议开放等特点。 智能型断路器的核心技术是智能脱扣器，它是利用微处理机芯片，对各极电流分对采样，把各电路信号转换成对应的数字量，用软件模拟电流的发热效应，并应用存储器积累电流的“热能量” ，当积

38、累量超过设定能量时， 微处理器发出控制指令， 控制相应的硬件动作，实现各种保护功能，其主要功能有三段过电流保护，欠压、接地保护及智能控制功能。其三段保护特性中的短延时可设置成 I2t 特性，以便与后一级保护更好匹配，并可实现接地故障保护。 带微处理器的智能化脱扣器的保护特性可方便地调节， 还可设置预警特性。智能化断路器可反映负载电流的有效值，消除输入信号中的高次谐波，避免高次谐波造成的误动作。 采用微处理器还能提高断路器的自身诊断和监视功能， 可监视检测电压、电流及保护特性，并可用液晶显示。当断路器内部温升超过允许值，或触头磨损量超过限定值时能发出警报。 智能型断路器能保护各种启动条件的电动机

39、， 并具有很高的动作准确性，整定调节范围宽，可以保护电动机的过载、断相、三相不平衡及接地等故障。 智能型断路器通过与控制计算机组成网络还可自动记录断路器运行情况和实现遥测、遥控及遥信。 16. 简述智能脱扣器的技术特性 智能脱扣器的技术特性如下。 （1）三段过电流保护 该功能包括过载长延时、短路短延时、短路瞬时和接地故障延时保护功能。过载长延时保护整定范围为 1.051.3 倍的额定电流，为了使电网中保护功能匹配，过载长延时的时间调整范围为 15480s。短路短延时保护整定范围为 1.310 倍额定电流，其时间调整范围为0.10.4s。短路瞬时保护一般整定在大于 10 倍的额定电流，接地保护功

40、能的整定范围在 0.20.8倍的额定电流， 接地延时故障时间整定范围为 0.10.4s。 这些时间的调整可以实现主开关与各级分支开关之间保护的配合，以提高系统的可靠性和缩小系统的故障范围。 （2）通信功能 智能脱扣器具有标准的 RS485 接口电路，可与上位计算机进行数据交换，并可接受上位机命令，由上位机进行遥控操作，也可由上位机对断路器的设备参数和保护整定值进行遥调， 向上位机传送断路器的工作参数、 故障参数， 以实现上位机对断路器运行的系统遥测。 （3）显示及故障记忆功能 智能脱扣器在断路运行时，适时显示主电路电流，故障发生时显示其保护特性规定的区段，并在分断后锁存故障、显示故障电流。在整

41、定时，显示整定区段的电流、时间及区段类别，试验时显示试验电流、延时时间、试验指示及动作区段。 （4）MCR功能 智能脱扣器具有低倍数故障电流瞬时分段功能， 即断路器在合闸时遇到短路短延时故障电流，能立即转为瞬时分闸。 （5）其他功能 智能脱扣器还具有自诊断功能及热模拟功能， 为断路器自检及自试验建立完备的手段。 17. 智能型万能式空气断路器产品性能 智能型万能式空气断路器有代表性的产品，国内产品为 MA40、CW1、RMW1、SDW1等；国外产品为 MMT、F、AE、3WN6等。 上述低压断路器的显著特点为：体积小、分断电流大（国内产品最高可达 100kA，国外产品最高可达 150kA）和零

42、飞弧。其智能型脱扣器具有长延时、短延时及瞬时三段保护特性。可在整定范围内整定所需要的电流值和延时时间。 短延时整定时间一般为 0.1s、 0.2s、 0.3s、0.4s（除 AE 型为 0.1s、0.2s、0.3s、0.5s；F 型为 0.11s 外） ，同时还具有接地故障保护、自检、试验、数显、监控和通信接口等多种功能。该类型断路器可方便地接入计算机监控系统，实现远方监控。该类型断路器为模块化，部件更换方便。极数为3极、4极。结构型式为抽屉式、固定式。额定电流值：国内产品为 6304000A；国外产品为 6306300A。 18. 塑壳式空气断路器产品性能 塑壳式空气断路器产品具有代表性的：

43、 国内产品为 TM30、 CM1、SM30及 RMM1等；国外产品为 NS、C801、S及 PSS 等。 上述断路器的显著特点为：体积小、分断电流大（国内产品最高可达 100kA；国外产品最高可达 150kA）和零飞弧（仅 CM1 型为短飞弧） ，并可垂直与水平安装，不会降低其使用性能。该类型断路器国内产品（除 TM30外）大部分均为瞬动。但 TM30和国外产品却具有长延时、短延时（TM30 为 0.1s、0.2s、0.25s、0.3s；国外产品 NS型为 0.06s、0.14s、0.23s、0.35s；S 型为0.050.5s） 、瞬时三段保护功能及接地保护和通信接口，亦能接入计算机监控装置

44、，实现远方遥控。 该类型断路器极数为3极、4极（TM30、NS型断路器还有2极的产品） ，结构型式分为固定式、抽屉式和插入式。额定电流值分为：国内产品为63800A，TM30还可达到2000A；国外产品为1001600A。19. 简述断路器附件功能与选用 断路器的附件作为断路器功能的派生和补充， 为断路器增加了控制手段和扩大了保护功能，使断路器的使用范围更广，保护功能更齐全，操作和安装方式更多。因此，目前断路器的附件已经成为断路器不可分割的一个重要部分。 （1）断路器附件的种类 断路器的附件分为机内附件和机外附件两类。 机内附件是安装在断路器内部的附属装置，包括分励脱扣器、欠电压脱扣器、辅助开

45、关及报警开关等四种。通常机内附件须开盖安装，但目前已有新型断路器其附件采用模块化结构，其安装和更换不需开盖，从而确保了断路器的可靠性，也给用户带来了方便。机外附件则是安装在断路器外部的附属装置，包括辅助手柄、外部操作手柄、电操机构、手柄闭锁装置、机械连锁装置、电气连锁装置、板后接线装置、插入式安装台及辅助接点装置等。 （2）表示断路器状态的附件 辅助开关和报警开关都是用于显示断路器当前状态的机内附件。辅助开关和报警开关的区别在于： 辅助开关是在断路器分、合闸时改变状态，能显示出断路器的接通状态和断开状态，但无法区别断路器是否为故障脱扣，因此辅助开关主要用于断路器的分合状态的显示， 过断路器的分

46、合对其他相关电器实施控制或连锁，例如，向信号灯、继电器及逻辑电路等输出信号。而报警开关则是在断路器因故障而断开时改变状态，能显示断路器的故障脱扣状态，主要用于断路器因故障而断开时的状态显示，在断路器负载发生故障时及时向其他相关电器实施控制或连锁，例如，向断路器外的报警装置、信号灯、继电器和逻辑电路等输出信号。总之无论是辅助开关，还是报警开关，只能检测断路器主触头的状态，而不能改变其状态。 （3）实现断路器欠电压保护功能的附件 欠电压脱扣器是一种保护性附件， 当电源电压下降到欠电压脱扣器额定电压的 35%70%时，欠电压脱扣器能使断路器脱扣；当电源电压低于欠电压脱扣器额定电压的 35%时， 欠电

47、压脱扣器能保证断路器不合闸；当电源电压高于欠电压脱扣器额定电压的 85%时，欠电压脱扣器能保证断路器正常工作。因此，当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时，能自动断开断路器，切断电源，使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏（例如，电动机负载、控制线路等） 。欠电压脱扣器有多种额定工作电压和不同电源频率，可供在不同场合、不同电源时选用。 （4）实现断路器操作功能的附件 实现断路器操作功能的附件包括分励脱扣器、电操机构、辅助手柄和外部操作手柄等。 分励脱扣器是一种实现断路器的远距离分闸的附件，当分励脱扣器的外施电压为分励脱扣器额定控制电压的 70%110%时，就能可靠地分断断路器。

48、通常分励脱扣器用于应急状态下对断路器进行远距离分闸操作和作为漏电继电器等保护电器的执行元件。 目前较多使用在配电柜开门断电保护电路中。 分励脱扣器也有多种额定控制电压和不同电源频率，可供不同场合、不同电源时选用。 电操机构也是一种远距离操作断路器的机外附件，既可用来实现断路器的远距离分闸操作，也能实现断路器的合闸操作。当断路器因故障而自由脱扣时，应先进行一次分闸操作使断路器再扣，然后便可进行合闸操作。如采用断路器的报警开关或辅助开关的动合触点，在断路器自由脱扣时（人为或过载等引起） ，由报警开关或辅助开关立即将电操机构的分闸操作电路自动接通， 电操机构就会立即进行分闸操作， 使断路器实现再脱扣

49、， 以确保远距离对断路器进行 “合” 、“分”闸操作。电操机构有电动操作机构和电磁操作机构两种，电动操作机构由电动机驱动，一般适用于 400A及以上大容量断路器的操作；电磁操作机构由电磁铁驱动，适用于 100A、225A等小容量断路器。 辅助手柄是一种外部加长手柄，直接装于断路器的手柄上，一般用于 600A 及以上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。 外部操作手柄是一种具有将断路器的上下扳动操作转换成旋转操作功能的机外附件，有逆时针或顺时针方向合闸等多种形式，使断路器更适合用户的各种操作需要。 外部操作手柄有旋钮型外操手柄和枪型外操手柄等多种形式。旋钮型外操手柄直接安装在断路器上，其手柄露在

50、配电柜面板或抽屉外； 枪型外操手柄的操作机构安装在断路器上，断路器安装在配电柜底板上，而外操手柄的面板安装在配电柜门上。枪型外操手柄的手柄轴长度可调，生产厂家备有多种长度尺寸可供选择。断路器无论是垂直安装，还是左、右侧横向安装，外部操作手柄均能按同一方向指示断路器的分合状态。 （5）实现断路器锁定功能和连锁功能的附件 实现断路器的锁定功能和连锁功能的附件包括：手柄闭锁装置、机械连锁装置和电气连锁装置等。 手柄闭锁装置是一种能使断路器操作手柄可靠地处于打开或闭合位置（即分闸或合闸锁定） ，而在机械上并不影响断路器自由脱扣的保护装置。当断路器负载侧电路需要维修或不允许通电时，可用手柄闭锁装置将断路

51、器锁定在分闸状态，以防被人误将断路器合闸，从而保证维修人员安全或用电设备的可靠使用。同理，当断路器合闸通电时，利用合闸锁定也可防止非操作人员误将断路器断开，而引起停电事故。 机械连锁装置也是一种保护装置，主要用于双电源供电电路中两台断路器不可同时通电的场合。当 A 断路器和 B 断路器实现机械连锁后，若在 A 断路器合闸状态下需要 B 断路器送电，这时必须先将 A 断路器分闸，然后才能使 B 断路器合闸送电。从而避免了双电源电路因误操作而发生错相短路故障。 电气连锁装置（也称自动电源切换装置）为自动实现切换的双电源保护装置，通常若 A 断路器为常用电源断路器，则 B 断路器为备用电源断路器。当

52、 A断路器由于故障分闸时，B 断路器就自动合闸，而无需人工操作，以确保负载正常供电。在一些不允许电源断电的重要场所都应选用电气连锁装置。 （6）实现断路器多种安装接线方式的附件 断路器的安装接线方式除最常见的板前接线方式外， 还有板后接线方式和插入式接线方式。 板后接线方式采用板后接线装置。板后接线装置最大特点是可以在更换或维修断路器及附件电路时，不必重新接线，只需将前级电源断开。由于该装置结构特殊，产品出厂时已按设计要求配置了专用的安装板和安装螺钉及接线螺钉， 需要特别注意的是由于大容量断路器接触的可靠性将直接影响断路器的正常使用， 因此安装时必须引起重视，严格按制造厂要求进行安装。 插入式

53、接线方式采用插入式安装台。插入式安装台主要特点是维修和更换断路器时不必断开前级电源、不必重新接线，从而可以节省维修和更换时间。 插入式断路器在安装时应检查断路器的插头是否压紧，并应将断路器完全紧固，以减小接触电阻，提高可靠性。 （7）其他 辅助接点装置是专门为带有机内附件的插入式接线方式配套的附属装置。辅助接点的静侧接点安装在插入式安装台上，并与配电系统连接；其动侧接点安装在断路器底侧，接点与断路器的机内附件相连，接线排列按一定规律。因此，在安装或更换断路器时，只需将断路器插入插入式安装台，辅助接点的动、静侧接点自动接通，这样就已完成了机内附件的接线工作，使用相当方便。 20. 如何正确选用低

54、压断路器 额定电流在 600A 以下， 且短路电流不大时， 可选用塑壳断路器；额定电流较大，短路电流亦较大时，应选用万能式断路器。一般选用的原则为： 断路器额定电流负载工作电流； 断路器额定电压电源和负载的额定电压； 断路器脱扣器额定电流负载工作电流； 断路器极限通断能力电路最大短路电流； 线路末端单相对地短路电流/断路器瞬时（或短路时）脱扣器整定电流1.25； 断路器欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压。 21. 如何正确选择支路低压断路器 低压断路器用途广泛，它不仅用于主干线、支路、电路末端等做线路（电缆、电线）及电气设备的不频繁合、分和过载、短路、欠电压等故障的保护，还应用于各种负载，如照

55、明回路、电热回路、电动机回路、可控硅整流回路及电容器回路等的单独使用和保护。负载的性质不同，选用断路器的额定电流和保护特性也有差异。 （1）照明（白炽灯） 、电热器回路 照明和电热器回路基本上是电阻负载，选用的是小型断路器（微型断路器） 。 断路器的额定电流理论上是 InIL （In 为断路器额定电流，IL 为线路或电气设备的额定电流） 。若 In 取IL，则微型断路器可能发生误动作，所以国际上很多国家将用于白炽灯、电热回路的断路器In 选为（1.11.15）IL。 白炽灯和电热回路在通电的瞬间都可能产生闪流 （由冷态电阻逐渐形成热态电阻的过程） ，最大闪流可达 10IL，故在选用小型断路器时

56、应选用 C型（瞬动电流整定值 510倍 In） 。 （2）高压汞灯、钠灯及金属卤化灯等的回路 高压汞灯、钠灯及金属卤化灯等回路使用的小型断路器的 In（1.21.4）IL。 水银灯等的特点是电流的畸变率（系数）达 15%，启动时，因镇流器电感因素，将产生冲击电流，但启动的时间也较长。为此，水银灯等的保护用断路器，其瞬动电流应选用 C 型。 （3）电动机回路 作为电动机回路直接保护的断路器可采用电动机保护型断路器，它的过载保护有 1.2In、1.5In、7.2In（可返回特性） ，短路瞬动为 12In。这种断路器的额定电流 In=Im（Im为电动机的额定电流） 。如果无法找到电动机保护型断路器，

57、也可使用一般配电保护型断路器，但这种配电型断路器仅能作电动机的短路保护（线路的过载保护采用热继电器） 。 由于这种配电型断路器无躲过电动机启动电流的可返回特性， 为了避免电动机启动时断路器动作（包括电动机采用 -启动器等，在启动、运转瞬间的过渡性冲击电流） ，所以它的额定电流取得较高。日本有关标准（包括一些公司的产品样本介绍）规定：当电动机额定电流Im50A时，断路器的额定电流In3Im；当Im50A时，In2.5Im；而瞬动电流仍取10In（倘额定电流不放大，则瞬动电流必须大于14Im） ，断路器的额定短路分断能力电动机的短路电流。 （4）电容器回路 国际电工委员会 IEC 和德国 DIN

58、标准都规定，电容器单元必须长期在这样的电流下工作， 即它的有效值不会超过在正弦电压和额定频率时流过电流的 1.3倍，对于大多数使用场合中的电容器单元可不采用过载保护，它可使上一级电网通过滤波回路进一步消除谐波。 对于短路保护，最普遍的是采用熔断器（此时熔断器的额定电流应是电容器额定电流的 1.61.7 倍） ，也有很多使用电容器的地方，它的短路保护选择塑料外壳式断路器。 电容器的保护开关（熔断器、断路器）必须符合以下三条要求： 应能承受电容器产生的涌流； 保护开关、电器应有不重燃性； 熔断器或断路器的短路分断能力应大于电容器的短路故障电流。 电容器合闸投入运行时，由于端电压不能发生突变（由零变

59、到额定电压） ，其情况有如短路，因此有较高的频率和较大幅值的浪涌电流 Ich。 为了抑制电容器开断时的过电压和合闸涌流， 集中补偿的电容器一般是装切合电阻的。要求加装切合电阻后，将 Ich 降下来。加装切合电阻后，涌流（峰值）可降到 16Ic（Ic 为电容器电流） ，有效值为11.3Ic。选用的断路器额定电流 In= (1.32.0)Ic，对断路器来说，假如它的瞬动电流整定值为 10In，则完全可以躲过电容器的峰值电流 Ich。 用塑料外壳式断路器做电容器回路保护时， 断路器的额定电流较常见的是 In=1.5Ic；断路器的额定工作电压应电容器的工作电压。 （5）焊接机（点焊机、电弧焊机）回路

60、交流电弧焊机、 钢板点焊机及储能点焊机等焊接机的工作电流是间断的、脉冲的，因此选用断路器时，必须进行计算才能确定。 设点焊机（电弧焊机）的最大工作电流为 Ia，由于是间断工作，故若某一时刻 Ia = 0，则热等效等值电流 Ie为 T为点焊周期。 工作电流 Ia所引起的发热是按一齿形波规律的。实践告诉我们，使用率 越小，热平均温度 Te与最高温度 Tm的差就越大。但是在大部分时间内热等效的连续电流超过热平均温度的电流， 为了防止断路器的过载长延时脱扣器误动作，一般选择断路器的额定电流对于大多数有规律性间断工作的焊接机的使用率 取 0.5。 同类型的多台焊接机，它们各自的最大工作电流为 Ia，大致

61、相同，设共有台，则平衡接于三相时，总干线的断路器额定电流特别是电弧焊机，启动瞬间电弧被短路而尚未引弧，因此电阻很小，电流很大，电焊变压器一次侧（原边）可能有 814倍的额定电流。随着电弧的引燃和稳定，电阻及电流也逐渐稳定，这种现象称为过渡性闪流。 使用焊接机时要频频发生过渡性闪流，当采用瞬动整定电流为（510）In 的小型断路器（微型断路器）或瞬动整定值为 10In 的塑壳式断路器做保护时，常会在此过渡性闪流下产生误动作。 断路器的瞬动电流整定值，国外推荐公式为式中，P 为焊接机容量，kVA； E 为线电压，V； B 为过渡性闪流与额定电流之比（B 的范围为 814） ； Is为断路器瞬时脱扣

62、电流，A。 多台焊接机同时产生过渡性闪流的情况很少， 但两台焊接机有可能在相隔很短的时间启动，因此按上式计算的Is再乘以一个安全系数1.2。 应该说明，断路器是安装在电焊变压器的一次侧（原边）的。（6）可控硅整流回路 可控硅整流回路的交流侧安装断路器。 断路器的额定电流1.4I（IL 为整流设备的额定电流） ，三相全波整流时，变压器一次侧的畸变率为 30%，因此不宜选用全电磁型（油杯式）断路器，只能选择开断速度快、分断时间短的热动电磁型塑壳式断路器。 （7）变流器回路 电压源逆变器和电流源逆变器，用于按正弦交流电压设计的恒速电动机，根据负载的要求，调节电动机的转速实现节能。对变流器回路，断路器

63、的额定电流 In(1.42)IL。变流器回路的输入电流的畸变率达 90%，高次谐波占有率很大，应采用热动电磁型塑料外壳式断路器。 （8）变压器一次回路 这里说的是低压变压器，即高压（原边即一次侧）电压不高于400V。断路器的额定电流为式中，Ir为变压器一次侧额定电流。 此种回路的特点是变压器励磁冲击电流为额定电流的 1020倍。所选的是专门用于变压器保护要求的特殊塑壳式断路器。 22. 如何确定低压断路器进线方向 通常低压断路器电源进线端在上方，而馈出线端，即负载端在下方。大多数万能式及塑壳式断路器都是如此。主要原因是灭弧系统设在上方（电源侧） ，这时若电源进线接至下方，灭弧条件更为苛刻。这类

64、断路器的额定分断能力是上进线时的数据， 并非改为下进线时的分断能力。 日本一些电气公司对塑壳式断路器的试验结果表明， 断流容量20kA的断路器改为下进线时，断流能力将降低 1/3。我国也曾将上进线断路器按下进线做通断能力试验，试品受到极大的破坏。我国生产的 DW15200630、DWX15200630、DZ40等型号的断路器及引进技术生产的H、TG、TL 等系列断路器等均为上进线断路器产品，只能应用于上进线条件。许多应用场合下断路器进线方向可能改变（如母联断路器、馈电及受电两用屏断路器等） ，则必须采用允许上、下进线的断路器。这类断路器不仅其结构设计应采取特殊技术措施，型式试验中还应将上、下进线互换进行短路通断能力试验。我国断路器产品