斷路器有高壓、低壓之分，一般把用于交流額定電壓在1200V及以下，直流額定電壓在1500V及以下的斷路器稱為低壓斷路器。低壓斷路器，從它的結(jié)構(gòu)、用途、所具有的功能來分，可分為萬能式斷路器(又稱框架式，ACB，Air Circuit Breaker)、塑殼斷路器(MCCB，Molded Case Circuit Breaker)、微型斷路器(MCB，Miniature Circuit Breaker)。

微型斷路器一般單極厚度為18mm，其特點(diǎn)是小尺寸下有較大的分?jǐn)嗄芰ΑＮ⑿蛿嗦菲饔擅摽燮鳌C(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和滅弧室等幾部分組成。微型斷路器一般具有短路保護(hù)和熱保護(hù)兩種功能，短路保護(hù)由電磁瞬動脫扣器完成，主要是螺管式?jīng)_擊電磁鐵。

微型斷路器的短路保護(hù)工作原理大都采用限流分?jǐn)嗉夹g(shù)，限流分?jǐn)嘣淼膶?shí)質(zhì)是利用短路故障電流的作用，使觸頭快速分?jǐn)啵|頭間的電弧電壓迅速增長，以此而限制短路電流；熱保護(hù)采用雙金屬片，額定電流5A以上都采用直接加熱，5A以下采用復(fù)式加熱。

微型斷路器選擇

1 微型斷路器選擇的一般條件及注意事項

• （1）型號選擇。按不同用途選用不同的斷路器，斷路器一般分為配電用、照明用、保護(hù)電動機(jī)用、可控硅保護(hù)用以及漏電保護(hù)用等。
• （2）極數(shù)選擇。根據(jù)安裝環(huán)境條件的不同、保護(hù)對象的相數(shù)選擇四極、三極、二極、單極斷路器。
• （3）斷路器額定電流的選擇。“斷路器額定電流”，通常是指“斷路器殼架等級額定電流”而不是“脫扣器額定電流”。 “斷路器殼架等級額定電流”是標(biāo)明斷路器的框架通流能力的參數(shù)，主要由主觸頭的通流能力決定，它也決定了所能安裝的脫扣器的最大額定電流值。
• （4）低壓斷路器的額定電壓≥線路的額定電壓。
• （5）低壓斷路器脫扣器額定電流≥線路計算電流。
• （6）有些低壓斷路器的脫扣器額定電流對環(huán)境溫度的變化特別敏感，選用時需要注意使用環(huán)境的氣象條件。

2 各種保護(hù)用斷路器的選擇

1）照明回路

室內(nèi)照明回路常為是電阻性負(fù)載，可選用一般微型斷路器。

（1）斷路器整定計算

長延時和瞬時過電流脫扣器整定電流分別為 ： Iset1≥Krel1Ic； Iset3≥Krel3Ic。

式中Iset1、Iset3：斷路器長延時、瞬時過電流脫扣器整定電流；Krel1、Krel3：斷路器長延時、瞬時過電流脫扣器可靠系數(shù)，取決于電光源起動特性和低壓斷路器特性，其值見表1；Ic：線路計算電流。

表1 照明線路保護(hù)斷路器的長延時和瞬時過電流脫扣器可靠系數(shù)

（2）靈敏度校驗

如果采用斷路器可靠切斷接地故障電路，則應(yīng)滿足下式要求：Idmin/Iset1≥Krel。式中Idmin：被保護(hù)線路末端最小短路電流；Krel：脫扣器動作可靠系數(shù)，取1.3。

如果線路較長，單相短路電流較小，不能滿足上述要求，可以采用剩余電流保護(hù)器作接地故障保護(hù)。

（3）分?jǐn)嗄芰πｒ?/p>

斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?yīng)不小于保護(hù)線路最大短路電流的有效值。

2）電動機(jī)回路

電動機(jī)回路可選擇電動機(jī)保護(hù)型斷路器，也可選用一般配電保護(hù)型斷路器。電動機(jī)保護(hù)型斷路器它有過載保護(hù)，短路瞬時動作保護(hù)。一般配電保護(hù)型斷路器作電動機(jī)短路保護(hù)，線路過載保護(hù)則采用熱繼電器。為了避免電動機(jī)啟動時斷路器動作，電動機(jī)可采用Y-△啟動或降壓啟動。

（1）長延時過電流脫扣器作電動機(jī)過載保護(hù)時的整定值Iset1應(yīng)接近但不小于電動機(jī)的額定電流，且在7.2倍整定電流下的動作時間應(yīng)大于電動機(jī)的啟動時間。且相應(yīng)的瞬時脫扣器整定電流應(yīng)為電動機(jī)啟動電流的2～2.5倍，否則應(yīng)另裝過載保護(hù)器，而不得隨意加大長延時脫扣器的整定電流。

（2）瞬時過電流脫扣器動作值Iset3的整定：Iset3≥（2～2.5）Iqd。式中（2～2.5）是考慮了電動機(jī)啟動電流中的非周期分量及低壓斷路器動作電流誤差的可靠系數(shù)。Iqd為電動機(jī)的啟動電流。

（3）靈敏度校驗：Idmin/Iset3≥Krel。式中Idmin為電動機(jī)接線端單相或雙相（中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)）短路電流最小值，Krel為低壓斷路器靈敏系數(shù)，單相取1.5～2，防爆場所取2，兩相短路取2。

（4）分?jǐn)嗄芰πｒ灒悍謹(jǐn)嗄芰πｒ炁c照明回路斷路器相同。

3、保護(hù)配電線路用斷路器

（1）長延時過電流脫扣器動作值Iset1的整定為Iset1≥Ic、Iset1≤Iz。式中Ic：線路負(fù)荷計算電流；Iz：導(dǎo)體的允許持續(xù)載流量；

（2）瞬時過電流脫扣器動作值Iset3的整定。Iset3不僅要躲開線路的最大尖峰電流Icmax，而且按動作電流配合還要大于下一級低壓斷路器瞬時動作電流， 即滿足下列二式：Iset3≥1.3Icmax=1.3×（K·Iqd1+Ic（n-1））

式中1.3為考慮了電動機(jī)啟動電流誤差、負(fù)荷計算誤差及低壓斷路器動作電流誤差的可靠系數(shù)；K取1.7～2；Iqd1為最大一臺電動機(jī)的啟動電流；Ic（n-1）為除啟動電流最大的一臺電動機(jī)外的線路計算電流。

Iset3≥1.2，式中1.2為考慮低壓斷路器電流誤差的可靠系數(shù)。

（3）靈敏系數(shù)校驗：Idmin/ Iset3≥Krel。式中Idmin為本級低壓斷路器所保護(hù)的配電線路中發(fā)生單相或兩相（中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)）短路時的最小短路電流，當(dāng)為電纜饋電線路時，其短路點(diǎn)按下列二條確定：

① 單根電纜時為線路末端。

② 多根電纜并聯(lián)饋電時，在某根電纜中間的某處發(fā)生故障的可能性最大，其短路點(diǎn)按圖1確定。

（5）分?jǐn)嗄芰πｒ?/p>

分?jǐn)嗄芰πｒ炁c照明回路相同。

3）微型斷路器的選擇性配合

微型斷路器一般為非選擇性斷路器。在配電終端上級斷路器和下級斷路器均為非選擇性斷路器，這種配合僅有部分選擇性，但由于價格便宜在一些非重要場合使用非常廣泛。在實(shí)際使用中為盡可能的保證選擇性，一般可按下述原則選定：

（1）上一級斷路器長延時脫扣器整定電流I1set1應(yīng)大于或等于下一級斷路器長延時脫扣器整定電流I2set1的2倍。即：I1set1≥2I2set1；

（2）上一級斷路器瞬時脫扣器的整定電流I1set3應(yīng)大于或等于下一級斷路器瞬時脫扣器的整定電流I2set3的1.4倍。即：I1set3≥1.4I2set3；

微型斷路器上下級之間的選擇性配合也可按表2進(jìn)行。

表2　微型斷路器上下級配合選擇表

4）四極斷路器的選擇

對于四極斷路器的選擇要慎重，四級斷路器的N極設(shè)計成先合后分，但是當(dāng)N 極動、靜觸頭接觸不良或后合，形成實(shí)際上的N線斷線，將使其他三相線與斷線后的N線相電壓發(fā)生升高或降低的變化，造成某些設(shè)備被燒毀。

對于下列情況，有必要選用四極斷路器：

（1）有雙電源切換要求的系統(tǒng)必須選用四極斷路器，以滿足整個系統(tǒng)的維護(hù)、測試和檢修時的隔離需要；

（2）住宅每戶單相總開關(guān)應(yīng)選用帶N極的二極開關(guān)（可用四極斷路器）；

（3）剩余電流動作保護(hù)器（漏電開關(guān)），必須保證所保護(hù)的回路中的一切帶電導(dǎo)線斷開，因此，對具有剩余電流動作保護(hù)要求的回路，均應(yīng)選用帶N極（如四極）的漏電斷路器。

5）剩余電流保護(hù)附件的選擇

在低壓電網(wǎng)中防止人身觸電、電氣火災(zāi)及電氣設(shè)備損壞可選擇帶有剩余電流保護(hù)附件的斷路器。按動作方式分為電磁式剩余電流保護(hù)器和電子式剩余電流保護(hù)器。電磁式剩余電流保護(hù)器為零序電流互感器的二次回路輸出電壓不經(jīng)任何放大，直接激勵剩余電流脫扣器，其動作功能與線路電壓無關(guān)。

電子式剩余電流保護(hù)器為零序電流互感器的二次回路和脫扣器之間接入一個電子放大線路，互感器二次回路的輸出電壓經(jīng)過電子線路放大后再激勵剩余電流脫扣器，其動作功能與線路電壓有關(guān)。

正確合理地選擇漏電保護(hù)器的額定漏電動作電流非常重要：一方面在發(fā)生觸電或泄漏電流超過允許值時，漏電保護(hù)器可有選擇地動作；另一方面，漏電保護(hù)器在正常泄漏電流作用下不應(yīng)動作，防止供電中斷而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

漏電保護(hù)器的額定漏電動作電流應(yīng)滿足以下三個條件：

1）為了保證人身安全，額定漏電動作電流應(yīng)不大于人體安全電流值，國際上公認(rèn)30mA為人體安全電流值；

2）為了保證電網(wǎng)可靠運(yùn)行,額定漏電動作電流應(yīng)躲過低電壓電網(wǎng)正常漏電電流；

3）為了保證多級保護(hù)的選擇性,下一級額定漏電動作電流應(yīng)小于上一級額定漏電動作電流。

工程實(shí)例

本文以某中心化驗室動力配電箱AP1為例對微型斷路器的選擇進(jìn)行說明。下圖2為動力配電箱AP1系統(tǒng)圖。本配電箱出線回路數(shù)較多，僅以較典型的第1、5回路及配電箱總進(jìn)線回路為例進(jìn)行介紹。

圖2 動力配電箱AP1系統(tǒng)圖

（1）第一回路斷路器的選擇

根據(jù)計算電流初步選定斷路器為C65H-D20/2P。

① 瞬時動作值整定校驗

瞬時動作值的整定：Sset3≥2Iqd=2×7×9.94=139.16A。選用的為D型曲線斷路器，瞬時動作范圍為額定電流的10-14倍。Sset3的最小值為200A。瞬時動作整定值滿足要求。

② 靈敏系數(shù)校驗

空調(diào)的最小短路電流Idmin=649A；Idmin/Sset3=649/（20×14）=2.32；斷路器靈敏系數(shù)滿足要求。

③分?jǐn)嗄芰πｒ?/p>

配電箱入口處最大短路電流為2181A，低壓斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs=10kA。因此斷路器的分?jǐn)嗄芰M足要求。

（2）第五回路斷路器的選擇

根據(jù)計算電流初步選定斷路器為C65H-D6/3P。

①瞬時動作值整定校驗方法

瞬時動作值的整定：Iset3≥2Iqd=2×（7×0.08）=1.12A。選用D型曲線斷路器，瞬時動作范圍為額定電流的10-14倍。Iset3的最小值為60A。瞬時動作整定值滿足要求。

②靈敏系數(shù)校驗

風(fēng)機(jī)（F-5）的最小短路電流Ikmin=422.81A；Idmin/Iset3=422.81/（6×14）=5.03；斷路器靈敏系數(shù)滿足要求。

③分?jǐn)嗄芰πｒ?/p>

配電箱入口處最大短路電流為2181A，低壓斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs=10kA。因此斷路器的分?jǐn)嗄芰M足要求。

（3）配電箱總斷路器的選擇

根據(jù)計算電流初步選定斷路器為C65H-D40/3P。

①瞬時動作值整定校驗

瞬時動作值的整定：Iset3≥1.3Icmax=1.3×（2×7×9.94+19.55）=206.32A。選用D型曲線斷路器，瞬時動作范圍為額定電流的10-14倍。Iset3的最小值為320A大于瞬時動作整定值。瞬時動作整定值滿足要求。

②靈敏系數(shù)校驗

配電箱出口處的最小短路電流Idmin=711.71A；Idmin/Iset3=711.71/（32×14）=1.6；斷路器靈敏系數(shù)滿足要求。

③分?jǐn)嗄芰πｒ?/p>

配電箱入口處最大短路電流為2181A，低壓斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs=10kA。因此斷路器的分?jǐn)嗄芰M足要求。

（4）斷路器的選擇性配合

配電箱中下級斷路器脫扣器額定電流最大為20A,上級斷路器脫扣器額定電流為32A。根據(jù)表2斷路器的選擇性符合要求。

結(jié)束語

本文主要介紹了微型斷路器及其附件的選擇。通過對脫扣器的整定計算、靈敏系數(shù)校驗及分?jǐn)嗄芰πｒ炁袛嗨x斷路器是否滿足要求。總結(jié)出合理選用斷路器的方法，保障終端設(shè)備的安全運(yùn)行。

本文編自《電氣技術(shù)》，標(biāo)題為“微型斷路器選擇及整定計算”，作者為楊朝君。