住建部官网“工程设计大讲堂”之建筑电气 配电箱开关选择有误解析

断路器既是电路的供电开关，同时又具有短路、过载、欠压等多项保护功能，并且在分断故障电流后，不需要更换零部件，便可重新恢复供电，这些优点使得它在各种电气系统中特别是建筑单元配电箱开关选择上，得到越来越广泛的应用。“工程设计大讲堂”讲课摘屏，如下：

以上可见，低压空气开关选择，应根据场景适用，否则可能违反强条要求。下面就塑壳空气开关断路器作一详细介绍和参数解析。

塑壳断路器分类及四极产品的应用场景

低压断路器是按熄灭介质的不同分类的，利用空气作为灭弧介质的断路器，称之为空气断路器（空气开关）；利用惰性气体作为灭弧介质的断路器，称之为惰性气体断路器（惰性气体开关）；利用油作为灭弧介质的断路器，称之为油断路器（油开关）。塑壳空气开关断路器产品分类：按产品极数分为二极、三极与四极。按接线方式分为板前接线、板后接线、插入式三种。按过电流脱扣器型式分热动(复式)型、电磁(瞬时)型两种。四极产品中，目前市场供应的四极塑料外壳式断路器有六种型式：

1、断路器的N极不带过电流脱扣器，N极与其他三个相线极一起合分电路；

2、断路器的N极不带过电流脱扣器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开；

3、断路器N极带过电流脱扣器，N极与其他三个相线极一起合分电路；

4、断路器的N极带过电流脱扣器，N极始终接通，不与其他三个相线极一起断开；

5、断路器的N极装设中性线断线保护器，N极与其他三个相线极一起合分电路；

6、断路器的N极装设中性线断线保护器，N极始终接通，不与其它三个相线极一起断开。

1和2型式适用于中性线电流不超过相线电流的25%的正常状态（变压器联结组标号为Y/yno），其中2型适用于TN-C系统（PEN线不允许断开）；3和4型式适用于三相负载不平衡，且负载中有大量电子设备（谐波成份很大），导致N线的电流等于或大于相线电流，N线过载而无法借助三个相线的过电流脱扣器的动作来切断过载故障的情况；4型适合TN-C系统 ；5和6型式适合于在中性线断线时，切断三相及中线以保护单相设备避免损毁和间接触电事故的发生，6型适合于TN-C系统。

塑壳断路器附件代号含义及其应用

附件代号，指的是断路器的型号后面的四位数字。例如3310：第一位数字代表断路器的极数，3是三极，4是4极。第二位数字代表断路器本体的脱扣器特性，有2和3两种，200表示仅有电磁脱扣器的断路器本体，300表示带有热动脱扣+电磁脱扣器的断路器本体。第三和第四位数字代表了附件的代号。某企业的CDM3-250S/3310,这个型号就是指250A的三相断路器带分励脱扣器，本体带有热动脱扣+电磁脱扣器，极限短路分段能力是35KA。常用的断路器附件一般有辅助触点，报警触点，分励脱扣器，欠压脱扣器。00表示不带附件，08是报警触头，10是分励脱扣器，20是双辅助触头，21是单辅助触头，30是欠压脱扣器，40是分励+双辅助，41是分励+单辅助，50是分励+欠压，60是两组双辅助触头，61是两组单辅助触头，70是辅助+欠压，18是分励+报警，28是双辅助+报警，38是欠压+报警，48是分励+辅助+报警，58是单辅助+报警，68是2组辅助+报警，78是辅助+欠压+报警。SD报警接点, OF辅助接点, MX分励脱扣器, MN欠压脱扣器, MG/MV过压脱扣器, TMD是指热磁脱扣，MIC电子式脱扣, MA是针对电机用的脱扣。

辅助触点：通常是一常开一常闭，辅助开关是在断路器分、合闸时改变状态，能反馈断路器的接通状态和断开状态，当断路器合闸后，常开触点闭合，常闭触点断开，当断路器分闸后，常开常闭触点复位。辅助触点在断路器正常合闸或者分闸时随着主触头的开闭而转换。辅助触点，指示断路器的分合闸状态。辅助触头是接在开关电器辅助回路中，用于指示断路器在通电或不通电状态的附件。

报警触点：或者叫故障指示触点，在断路器故障跳闸时才会转换，断路器过载和短路等导致断路器跳闸时报警触点常开会闭合，常闭会断开。故障指示触点，指示断路器故障引起的脱扣。报警触头是用于指示断路器在不脱扣或脱扣状态的附件，当报警触头指示断路器在脱扣状态时，有五种可能：1：有过载或短路故障，2：有剩余电流故障，3：人为试验按钮脱扣，4：分励脱扣器动作，5：线路故障，欠压脱扣器动作。

分励脱扣器：本质上就是一个分闸线圈加脱扣器，通过外加电压信号使断路器分闸；线圈两端加电，断路器跳闸。在额定控制电源U的70%-110%之间时，分励脱扣器应可靠使断路器脱扣，断路器通过分励脱扣器脱扣后，需就地复位。

欠压脱扣器，也叫失压脱扣器，就是用来做欠压保护的，线圈电压不足额定电压时动作,使断路器脱扣；线圈两端失电，断路器跳闸。欠压脱扣器，在额定工作电压的35%-70%时，欠压脱扣器应可靠使断路器脱扣，在额定工作电压的85%-110%时，欠压脱扣器应保证断路器合闸，在额定工作电压低于35%时，欠压脱扣器应防止断路器合闸。

分励脱扣是通电动作，欠压脱扣和失压脱扣是电压不足或断电动作。

塑壳断路器及微型断路器的额定电流值分类

塑壳按额定电流(A)分类有:

M1-63为(6)、10、16、20、25、32、40、50、63A九级(6A规格无过载保护)。

M1-100为(10)、16、20、25、32、40、50、63、80、100A十级。

M1-160为100、125、140、160四级。

M1-225为100、125、140、160、180、200、225A七级。

M1-400为225、250、315、350、400A五级。

M1-630为400、500、630A三级。

M1-800为630、700、800A三级。

M1-1250为800、1000、1250A三级。

微型空气开关断路器产品按额定电流（A)分类有：

C65N 1P 为 C1A 、 C2A 、 C4A 、 C6A、C10A、C16A、C20A 、C25A、C32A、C40A、C50A 、C63A 十二级和 D1A 、 D2A 、 D4A 、 D6A、D10A、D16A、D20A 、D25A、D32A、D40A、D50A 、D63A 十二级。

C65N 2P 为 C1A 、 C2A 、 C4A 、 C6A、C10A、C16A、C20A 、C25A、C32A、C40A、C50A 、C63A 十二级和 D1A 、 D2A 、 D4A 、 D6A、D10A、D16A、D20A 、D25A、D32A、D40A、D50A 、D63A 十二级。

C65N 3P 为 C1A 、 C2A 、 C4A 、 C6A、C10A、C16A、C20A 、C25A、C32A、C40A、C50A 、C63A 十二级和 D1A 、 D2A 、 D4A 、 D6A、D10A、D16A、D20A 、D25A、D32A、D40A、D50A 、D63A 十二级。

C65N 4P 为C1A 、 C2A 、 C4A 、 C6A、C10A、C16A、C20A 、C25A、C32A、C40A、C50A 、C63A 十二级。

低压断路器的结构、工作原理和主要性能

低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当按下分励脱扣按钮时，分励脱扣器衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。

低压断路器的主要功能，包括有如下：

⑴短路保护：短路保护是指断路器跳闸。要实现可靠的短路保护，必须注意以下两点：①断路器额定运行短路分断能力Ics，要大于电路在近端发生短路时的短路电流；②断路器跳闸保护整定值，要大于负荷正常的运行电流（包括负载起动电流），小于电路在远端发生短路是的短路电流。这样，既能可靠实现短路保护，而又不会影响电路的正常工作。

⑵过载延时保护：过载延时保护是指负荷电流超过电气设备的限定范围时，断路器能按设定的延时时间切断电源，使电路和设备得到有效保护。断路器过载延时时间的整定，要根据被控负载的性质和过载特性相匹配，既不能过长，亦不能过短。延时时间过长，设备得不到有效保护；延时时间过短，影响设备的正常运行，如：电机无法启动，白炽灯无法点亮，电容器无法充电等。 

⑶漏电保护：电子式漏电保护器的工作原理是：执行电路接收零序电流互感器二次侧的感应电压信号，当漏电电流达到整定值时，驱动转换触点输出漏电保护信号，使脱扣器动作切断电源。一般终端开关的漏电脱扣电流整定值为30mA、上一级支路开关的漏电脱扣电流整定值为300mA。漏电器可以可靠的断开接地故障，防止人身触电和相地短路故障的发生。

⑷隔离功能： 隔离功能是指断路器断开后的泄漏电流不致对人身和设备产生危害，多次短路跳闸后开关性能下降，泄漏电流会增大。对人体而言，安全漏电电流＜30mA；对电路和电器设备而言，安全漏电电流＜300mA。泄漏电流超过300mA，泄漏持续时间达2小时以上，就可能使绝缘损坏，发生相地短路，进而引发火灾。

低压断路器的主要技术参数及其参数的选择确定

低压断路器的主要参数，包括有如下：

⑴额定电压：断路器铭牌上的额定电压是指断路器主触头的额定电压，是保证接触器触头长期正常工作的电压值。

(2)额定电流：接触器铭牌上的额定电流是指路器主触头的额定电流，是保证接触器触头长期正常工作的电流值。

⑶脱扣电流：脱扣电流是使过电流脱扣器动作的电流设定值，当电路短路或负载严重超载，负载电流大于脱扣电流时，断路器主触头分断。

⑷过载保护电流、时间曲线：过载保护电流、时间曲线，为反时限特性曲线，过载电流越大，热脱扣器动作的时间就越短。

⑸欠电压脱扣器线圈的额定电压：欠电压脱扣器线圈的额定电压一定要等于线路额定电压。

⑹分励脱扣器线圈的额定电压：分励脱扣器线圈的额定电压一定要等于控制控制电源电压。

⑺额定极限短路分断能力Icu：断路器的分断能力指标有两种：额定极限短路分断能力Icu和额定运行短路分断能力Ics。额定极限短路分断能力Icu，是断路器分断能力极限参数，分断几次短路故障后，断路器分断能力将有所下降。额定运行短路分断能力Ics，是是断路器的一种分断指标，即分断几次短路故障后，还能保证其正常工作。对塑壳式断路器而言， Ics只要大于25%Icu就算合格，目前市场上断路器的Ics大多数在(50％—75%)Icu之间。

⑻限流分断能力：限流分断能力是指电路发生短路时，断路器跳闸时限制故障电流的能力。电路发生短路时，断路器触头快速打开，产生电弧，相当于在线路中串入1个迅速增加的电弧电阻，从而限制了故障电流的增加，降低了短路电流的电磁效应、电动效应和热效应对断路器和用电设备的不良影响，延长断路器的使用寿命。断路器断开时间越短，限流效果就越好，Ics就越接近Icu。

⑼微型断路器的脱扣特性：断路器脱扣特性分为A、B、C、D、K等几种，各自的含义如下：A型脱扣特性：脱扣电流为（2～3）In，适用于保护半导体电子线路，带小功率电源变压器的测量线路，或线路长且短路电流小的系统；B型脱扣特性：脱扣电流为（3～5）In，适用于住户配电系统，家用电器的保护和人身安全保护；C型脱扣特性：脱扣电流为（5～10）In，适用于保护配电线路以及具有较高接通电流的照明线路和电动机回路；D型脱扣特性：脱扣电流为（10～20）In，适用于保护具有很高冲击电流的设备，如变压器、电磁阀等；K型脱扣特性：具备1.2倍热脱扣动作电流和8～14倍磁脱扣动作范围，适用于保护电动机线路设备，有较高的抗冲击电流能力。

断路器参数的确定，是至关重要的，选择确定的基本要求如下：

1.额定电压的确定：断路器的额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压。

2.额定电流的确定：IB≤In≤IZ ，式中：IB--线路计算负载电流（A），In --主触头额定电流（A），IZ--导体允许持续载流量（A）。考虑到留有一定的裕度，一般选：In＝1.2IB~1.4IB。断路器的额定电流既不可偏小，亦不可过大。偏小了，将引起频繁的误跳闸；偏大了，负载过载了不跳闸，失去保护作用。

3.过电流脱扣器整定电流的确定：IlmAX＜I2≤1.45 IlmAX， Ismin≥1.25的I2。   式中：I2 --过电流脱扣器的整定电流（A），IlmAX –最大负载电流（包括电机起动电流、电源模块输入电容的充电流等），Ismin–线路最小短路电流（A）（线路远离断路器端短路）。过电流脱扣器整定电流小于线路最小短路电流（线路远离断路器端短路），保证电路中任何地方发生短路，均能使引起断路器跳闸。过电流脱扣器其动作电流整定值可以是固定的，亦可以是可调的，调节时通常是调节电流脱扣器的杠杆。

4.分断能力的确定：Icu＞Ics＞IsmAX ，式中：IsmAX –线路最大短路电流（A）（线路靠近断路器端短路），Ics--额定运行短路分断能力（A），Icu--额定极限短路分断能力（A）。断路器额定运行短路分断能力大于线路最大短路电流（线路靠近断路器端短路），保证电路中任何地方发生短路，均能可靠地分断电路。电路采取分级保护时，各级断路器的过电流脱扣器整定值应匹配。

5.过载保护特性的确定：过载保护特性，要和被保护设备允许过载特性相匹配。断路器的保护特性一定要处于被保护设备允许过载特性的下方，即在被保护对象达到损坏之前分断电路。热脱扣器的电流--时间特性是一个反时限曲线，过载电流越大，延时分断的时间就越短。

6.欠压脱扣器额定电压的确定：欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。欠电压脱扣器是一种保护性附件，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；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，保护电气设备免受欠电压的损坏。如：电动机负载等。欠电压脱扣器有多种额定工作电压和频率。

7.分励脱扣器额定电压的确定：分励脱扣器额定电压等于控制控制电源电压。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。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或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。分励脱扣器有多种额定工作电压和频率。

塑壳空气开关断路器产品分断能力及外形尺寸

为便于塑壳断路器的安装布置，塑壳空气开关断路器产品外形尺寸，是工程设计中需要首先了解掌握的重要参数，厂家不同其尺寸也有差异，一般标准如下表，以供参考：