低压断路器概述、工作原理、应用、分类、选型指南

概述

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、欠压和漏电保护等。低压断路器的分类方式很多，按使用类别分，有选择型（保护装置参数可调）和非选择型（保护装置参数不可调）,按灭弧介质分，有空气式和真空式（目前国产多为空气式）。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和用电终端的控制和保护。

应用

低压断路器又称自动空气开关，是低压开关中性能最完善的一种开关。它可以用来接通、分断正常负荷电流，又具有对电路进行自动保护的功能。当电路中发生短路、过负荷、低电压等故障时，低压断路器都能自动切断电路。低压断路器广泛用作低压配电变压器的总开关、大负荷电力线路和大功率电动机的控制开关等。但其结构上着重提高灭弧能力，所以不适用于要求频繁操作的电路。

分类

框架式断路器(ACB)又称开启式、w能式断路器。比如ABB的F、Emax系列、施耐德的M、MT系列、穆勒的IZM系列、西门子的WL系列、国产的DW系列等。框架式断路器所有零件都装在一个绝缘的金属框架内，常为开启式，可装设多种附件，更换触头和部件较为方便。有手操动、储能式、非储能式以及电动式等操动形式。按安装方式可分为固定式和抽屉式两种，固定式外壳采用金属材料，外形尺寸较大，防护等级较低；抽屉式采用工程塑料外壳，结构较为紧凑，防护等级高，检修方便，多用在电源端总开关。过电流脱扣器有热磁式、电磁式（单磁）、电子式和智能化脱扣器等几种。断路器具有长延时、短延时、瞬时三段保护及接地保护，每种保护整定值均根据其壳架等级在一定范围内可选择或调整。随着微电子技术的发展，现在部分智能型断路器具有区域选择联锁功能，充分保证了动作的灵敏性和选择性。ACB的最大特点是容量大、极限短路分断能力高和足够的短时耐受电流，有的断路器的额定电流高达5000 A,额定短时耐受(允许)电流Icw 高达100kA (1S)。这使得ACB的有很好的选择性和稳定性。ACB的功能完善但价格贵，多用于作为低压配电系统的主开关，以及重要的、负载较大的主干线的保护。

塑壳式断路器(MCCB)又称装置式断路器，比如ABB的lsomaxS、Tmax系列、施耐德的NS、NSX系列、国产的DZ20系列等。所有零件都密封于外壳中，辅助触点、欠压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化，由于结构非常紧凑，MCCB基本不能检修。MCCB多为手动操作，大容量也有选择电动操作。由干电子式保护脱扣器的应用，MCCB也具备了三段保护特性，但由于价格因素，采用热磁式或电磁式脱扣器的断路器用量更大。MCCB的特点是体积小、接触防护好、安装使用方便、价格相对便宜。但与ACB比，MCCB的容量小，短路分断能力低，选择性和短时耐受能力差。近年来新型MCCB容量已经做到3000A，极限短路分断能力高达150kA以上，但因结构上的原因，短时耐受能力是最大短板，使选择型MCCB的应用受到局限。由于上述原因，MCCB主要用于未端线路和一些分干线，主要作电动机、小容量配电线路。

还有一类叫微型断路器（MCB）又称微断，比如ABB的S250系列、施耐德的C65系列、国产的DZ47系列等。实际上也是塑壳断路器的一种，因其体积很小把它另列，微断的特点是结构紧凑、接触防护好、安装使用方便、价格便宜，与塑壳式断路器相比容量更小，短路分断能力更低，短时耐受能力更差，主要做微小型电动机、小容量配电线路和照明保护和家用。

选型指南

断路器根据其使用可分为配电型断路器、电机保护型断路器、家用保护型断路器、漏电断路器等,根据它们的保护特性不同,本文介绍如何选择适合的断路器,以便在选择断路器是作为依据。

5.1 配电用断路器的选择。配电用断路器一般是用在低压电网中专门用于分配电能的断路器,包括电源总断路器和负载支路断路器。在选用这一类断路器时,需特别注意下列选用原则:

线容许载流量不小于断路器的长延时动作电流整定值。如果是采用电线电缆的情况,断路器的长延时动作电流整定值可取电线电缆容许载流量的80%。

线路中大起动电流的电动机的起动时间不大于3倍长延时动作电流整定值的可返回时间。

5.2 电机保护型断路器的选择。电动机有两个特点:一是起动电流通常是额定电流的几倍;二是具有一定的过载能力。所以,选择断路器来保护电动机时必须要注意到电动机的这两个特点,为保障电动机可靠地运行,在选择断路器时应注意以下几点:

以电动机的额定电流来确定断路器的长延时动作电流整定值。

断路器的6倍长延时动作电流整定值的可返回时间>电动机的实际起动时间。

断路器的瞬时动作电流整定值:笼型电动机应为8～15倍脱扣器额定电流;绕线型电动机应为3～6倍脱扣器额定电流。

5.3 家用保护型断路器的选择。在家庭供电中通常把断路器当作总电源保护开关或分支线保护开关用。如果线路或家用电器发生短路或过载时,断路器能自动跳闸,切断电源,从而有效的保护这些设备免受损坏,将事故缩减到小的范围之内。

在家庭中一般用单极(1P)作分支保护;用二极(即2P)断路器作总电源保护。在家庭中选择断路器的额定容量电流大小很重要,因为断路器的额定电流如果选择过大,线路或家用电器发生短路或过载时,断路器不能自动跳闸,切断电源,如果选择的偏小,则断路器易频繁跳闸,引起不必要的停电,影响了正常的生活,造成不必要的麻烦。

一般以额定电流区分般小型断路器规格,主要6A,10A,16A,20A,25A,32A,40A,50A, 63A,80A,100A等