断路器设计范文10篇

断路器设计范文篇1

关键词：数据采集，远程数据

监控，主从同步高压断路器作为电力系统的重要组成部分，对电力系统起到控制作用和保护作用，而高压断路器的故障往往会引起较大规模的电力系统故障。因此监测高压断路器的工作状态，确保电力系统稳定可靠的运行，已经成为了社会发展的重要课题。

1系统总体结构设计

本课题设计并开发了一个高压断路器远程监测系统，系统的架构由本地数据采集终端和远程数据监控管理平台组成。本地数据采集终端由STM32开发板以及各类振动传感器与电流传感器组成，本地数据采集终端采集到各个传感器的信号之后进行数据分析，数据分析之后写入本地数据库，然后使用MySQL数据库的主从同步功能，本地主库将实时更新到云端的从库，使得高压断路器的数据能冗余备份，在主库数据损坏时可以从从库进行数据恢复。远程数据监控管理平台以高压断路器ID号为基础，对指定ID的高压断路器进行实时监控，可查看指定高压断路器的基本信息、运行参数、维保信息、故障信息等。远程监控管理平台以高压断路器ID号为基础，搜索某个高压断路器的ID号，该ID号若存在于系统中，服务器向MySQL数据库查询该断路器的所有信息，作为缓存存入Redis数据库。当用户再次点击查询维护信息时，服务器会返回当前高压断路器的维护信息如当前高压断路器型号、该断路器的生产厂家、断路器类别、额定电流、额定电压、额定短路开断电流。当用户再次点击查询分合闸电流及振动信号波形时，服务器会返回当前高压断路器的运行参数如操动机构振动波形图、分合闸电流波形图、分闸时间、合闸时间、分合闸不同期性等参数。

2本地数据采集终端设计

2．1本地数据采集终端下位机设计

本地数据采集终端下位机主要由主控模块（STM32）、电源模块、晶振、电压基准模块、传感器模块。传感器模块包括：电流传感器和振动传感器。电压基准模块采用REF2930芯片，该芯片输入5．0V电压，输出3．0V电压。根据芯片数据手册，芯片的精度可以达到2％（即输出电压的正负误差不超过0．06V）。数据采集芯片选用TI公司生产的一款ADS1256芯片，该芯片精度为24位，支持高速数据采集，最高数据采集速率位30k／s，支持5V模拟电压输入，1．8V到3．6V数字电压输入。本系统采用7．68MHz晶振作为ADS1256芯片的外部时钟源，采用SPI接口与ADS1256芯片建立通信，提供了相应的接口使数据信息快速的传送，简化了数据的读写。ADS1256芯片支持两种读写模式：一种是单次读写模式，ADS1256芯片采集并转换完成时，会将其DRDY引脚拉低，SPI主机检测到DRDY引脚处于低电平便向SPI从机读取数据（向从机发出0x00000001命令字）；第二种模式为连续读取数据模式，ADS1256芯片采集并转换完成，会将其DRDY引脚拉低，SPI主机检测到DRDY引脚处于低电平便向SPI从机读取数据（向从机发出0x00000011命令字），便可向从机连续读取数据。本系统将ADS1256芯片的DRDY引脚映射到STM32的PC3引脚，利用PC3引脚作为主控芯片的外部中断来判断何时向SPI从机读取数据。在ADS1256芯片的驱动移植中，TI的ADS1256芯片引脚被映射为多个STM32端口。

2．2本地数据采集终端上位机设计本地数据采集终端上位机使用Qt框架编写，采用用了Qt中的多线程、信号与槽、MVD等技术。其中Qt中的MVD（Model、View、Delegate）借鉴了MVC的设计思想，Model负责与数据源通信并提供接口给其他组件，View用于对Model的数据进行渲染并向用户展示，Delegate则起到中间桥梁的作用，用于编辑Model及渲染View。本系统通过主线程直接向Model提供数据源，通过View向用户展示接收到的数据。本系统从线程通过485总线接收下位机的数据并对数据进行解析，数据解析完成后放入系统缓冲区，主线程定时检查缓冲区有无数据，若有数据则依次执行写入数据库，更新Model，曲线显示等任务，主线程空闲时用于检测并响应用户事件。

3远程数据监控管理平台设计

远程数据监控管理平台采用Redis缓存技术，Redis是一种基于键值对的NoSQL数据库，与很多兼职对数据库不同的是，Redis中的值可以由字符串、哈希、列表、集合、有序集合、位图等多种数据结构和算法组成，而且因为Redis会将所有数据存放在内存中，所以它的读写速度很惊人。本平台使用Redis作为用户管理数据库及热点数据缓存数据库，以提高网站对数据请求的响应速度，使用jQueryEasyUI技术进行界面设计，同时结合使用Tornado框架对系统功能进行实现。通过设计数据通信协议以及数据接口，将本地数据采集终端采集到的数据上传到本地MySQL数据库。通过MySQL主从同步功能与远程服务器数据库建立连接，实现本地数据采集终端和服务器之间的数据同步。整个平台分为以下三个功能：用户管理、数据监控和历史记录。用户管理分为管理员和普通用户；数据监控负责记录高压断路器各个性能指标；历史记录分为高压断路器故障历史信息和维保历史信息。

远程数据监控管理平台是基于Python而采用的tornado框架，我们可以通过Python中的元类来编写Model／View模型完成对象和表之间的映射，通过Model／View模型对数据进行查询，可以大幅度减少开发人员使用SQL查询数据的代码量。远程数据监控管理平台使用Nginx作为反向服务器，作为轻量级HTTP服务器，Nginx具有体积小、配置灵活、并发能力强,稳定性高等优点。平台使用Nginx作为反向服务器，可以显著提高服务器返回静态资源请求的速度。实时数据接收与显示功能的实现需要实现终端与网页的数据通信，这时需要对它们之间基于移动通信网络的HTTPS通信协议进行设计。进入监控界面可以看到高压断路器的详细信息和运行状态信息，

4结束语

本文设计了一套高压断路器远程监测系统，支持设备扩展，对高压断路器的历史数据存入数据库，并进行了云端备份提高了系统的可用性和容灾性。经过测试，本系统稳定可靠，可扩展性好，后期维护方便。

参考文献

［1］付磊，张益军．Redis开发与运维［M］．北京：工业机械出版社，2017：1－2

断路器设计范文篇2

关键词：断路器种类

选择确定针对某项具体应用的合适电路保护器件并不困难，但确实需要费一番思考。如果电气和电子设备在设计中采用了规格制定得偏松的电路保护器件，则设备将极易因功率冲击而遭到损坏并导致起火的灾难性后果，反之，如果采用规格制定得偏严的电路保护器件，将会引起令人生厌的频繁跳闸现象。

目前的断路器主要有热断路器、磁断路器和通地漏泄断路器等几种。在选择断路器时，设计师不仅需要考虑以下的电路特性，还应当考虑包括断路器的安装位置以及外壳尺寸方面的限制条件：

●施加的额定交流或直流电压

●单相、多相和极点数目

●适用的国家电气标准和安全管理机构标准

●短路分断能力

热断路器

热断路器采用一个与电路串联的双金属片。电流在过载期间产生的热量会使双金属片变形，从而使断路器跳闸。与保险丝相比，热保护器有一个显著的优点，就是在跳闸后能够重新复位。它们还可以用作被保护设备的电源接通/关断开关。

随着温度的升高，热断路器的跳闸速度加快，并常常会在较低的电流电平下发生跳闸。当断路器和系统暴露于同一热源时，这一特性往往很有用处。

在这种情况下，保护电路能够跟踪设备在更高的温度下对于增强配线保护的需求。如果一个热断路器安装在与被保护设备分离的环境下，则变化的环境温度所造成的影响可以由一个补偿型热双金属片进行校正。例如，位于飞机座舱外面的断路器是温度补偿型的，这样其跳闸特性不会随飞行中常见的温度波动而发生变化。

此外，由于热断路器内部固有的闩锁机理，使其对冲击和振动极不敏感。目前，有些高性能的电路保护器件提供了专门针对极大冲击和振动环境的断路器。

需要进行热电路保护的应用包括家用电器、交通、船舶、配电盘、医疗设备、视听设备、电源和运动器械等。

磁断路器

磁断路器为大多数设计问题提供了精度和可靠性较高的成本效益型解决方案。

磁断路器的过流检测机理是只对被保护电路里的电流变化做出响应，由于其电流感应螺线管受环境温度变化的影响不大，因此磁断路器具有温度稳定性，不会像热断路器那样明显地受到环境温度变化的影响。

磁断路器没有预热阶段，因此不会减缓断路器对过载的响应速度，从过载结束到其复位之前没有冷却期。

可以从四个独立的方面对磁断路器的特性进行有针对性的调整：断路器所需的电路；跳闸点（以安培计）；延迟时间（以秒计）和浪涌处理能力。对这些因素所做的调整对断路器短路分断能力的影响极小。

一般而言，目前有三种跳闸时间延迟曲线各不相同的磁断路器可供选择：慢速、中速和快速。当对级联电路和判别电路中的断路器进行匹配时，这些可供选择的曲线为设计师提供了很高的设计灵活性。

此外，对于常常需要承受巨大涌入电流的设备，还可以选择具备特殊涌入结构的磁断路器。但是，当设备位置不稳定时，由于磁断路器的跳闸次数会因螺线管的运动受重力的影响而发生变化，此时热断路器或许是一个比较好的选择。

磁断路器的应用领域涵盖了很多市场，比如电信、船舶、电器、工业自动化和控制以及医疗设备。

通地漏泄保护器

通地漏泄保护器（如Carling公司的SmartGuard系列）的工作方式与磁断路器相同，能够提供用户定制的过载和短路保护级。此外，它们采用创新电子技术进行检测并避免通地漏泄。

除了少量漏泄外，返回电源的电流与从电源流出的电流数值相等。如果经过通地漏泄保护器后，电源流出和返回的电流值之差超过了漏泄灵敏度的设定值，则保护器将跳闸，且LED指示灯点亮，向操作人员发出提示，从而具备了“智能化”的特点。

LED指示灯清楚地显示了由于通地漏泄所导致的跳闸。这种保护有助于避免严重的设备损坏和火灾。其应用包括电阻和阻抗加热系统、电信、剧场照明、船舶控制台、办公设备、医疗设备、工业自动化和控制以及UPS系统。

需要考虑的一些次要因素

在选择断路器时，我们不仅要关注断路器的延迟曲线等主要指标，还应重视它的很多次要功能，这些常容易被忽略的性能不仅能为一个良好的设计锦上添花，而且还能帮助工程师们为其应用设计精密的保护电路。

目前市面上有许多配备了各种可选功能的断路器，这些功能对于电路保护设计很有帮助。下面列出的是一些较为常见的功能。

辅助接点（辅助开关）：它们是与主接点电隔离的接点，适用于报警和程序开关。辅助接点可用于向操作人员或控制系统告警，发出警报，或在重要应用中接通备用电源。

传动：传动器类型的选择不仅是出于美观的考虑。具有开关速度是通/断开关两倍的传动摇杆开关的断路器能够节约成本和电路板空间。推挽式传动器在遇到突发事件时最为稳定。

分流端子：传统断路器被认为是“串联跳闸”的，这是因为接点、电流感应元件和负载都是串联的。分流端子从主电路分出支路，这样可将次级负载接入。如果初级负载发生了短路或过载，断路器将跳闸并切断两个负载的电源。

与辅助接点不同，分流端子是接到位于开关接点和电流感应元件之间的断路器载流通路的，这意味着第二个负载不受过载或短路保护。可以采用一个独立的断路器来保护次级电路，否则该电路只可用于具有内置保护电路的设备。

复式控制（遥控跳闸或继电器跳闸）：复式控制断路器将两个彼此电隔离的感应元件组合起来以实现多项功能。例如，复式控制断路器可利用遥控传动器或感应器来进行传统的过流保护以及电路断接。遥控跳闸是复式控制的一个例子，通常被称为“继电器跳闸”。

低压跳闸：这是断路器中一个独立的电压敏感元件，如果电压降到预定值以下，它将使主接点开路。具有低电压跳闸的开关断路器被广泛用于有线连接电器的通/断控制。安全管理部门要求这些电器在发生掉电时必须切断电源，以避免电源恢复时电器突然重新启动的危险。

断路器设计范文篇3

关键词：断路器永磁机构特性配合

1断路器与机构传动方式配合

目前，国内外生产的永磁机构（双稳态）动铁心行程（即动铁心与磁轭之间气隙）都比较小（通常不大于25mm），远小于常规电磁、弹簧、液压和空压操动机构的行程。因此，目前它还只能配用在触头行程较小的中压真空断路器上。

如果单从满足断路器行程方面要求，可以通过放大传动机构的输出行程，满足大行程断路器要求。但是，目前国内外生产的永磁机构的分、合闸力也较小，通常在2000～4000N，最大也不大于6000N。在将它与断路器配用中，往往只能利用传动机构的行程缩小、作用力放大，而不能利用行程放大、作用力缩小的功能。

12kV真空灭弧室的触头开距一般约为10mm，当触头弹簧直接设在动触杆上，超程约3mm时，真空灭弧室要求行程（触头开距加超程）为13mm左右。如果选用行程为25mm的永磁机构，就需设计中间传动机构使行程匹配，而且在设计传动比时必须考虑行程损失因素。

40.5kV真空灭弧室触头要求行程约25mm（开距约20mm，超程约4.5mm），正好与行程为25mm的永磁机构相匹配，可采用操动机构与真空灭弧室动触杆同轴连接的传动方式。这样不仅可以减少行程损失，而且有利于抑制合闸弹跳。

2永磁机构分、合闸状态保持力的选择

永磁机构结构简单，动作可靠性高，无需合分闸位置机械保持和脱机装置，它是由永久磁铁产生的吸力使断路器保持在分、合闸位置[1]。

真空断路器要求一定的触头接触压力，因此，永磁机构的吸力不仅要能克服触头弹簧的反作用力和其他反力，而且还必须具有足够的合闸位置有效保持力，防止受到外界可能因素作用下（机械震动、电动力等）出现自动误分闸。该保持力的大小不仅决定了断路器合闸保持性能，而且还决定了分闸功及分闸速度等重要参数。

根据试验得出合闸有效保持力:当开断电流为20kA及以下者，宜选择在500～700N；开断电流为31.5kA及以上者，宜选择在700～1000N。

因为双线圈永磁机构不需要装设全行程的分闸弹簧，操动机构只需要不太大的保持力就可使断路器可靠地保持在分闸状态。考虑永磁机构必须有足够大的合闸功才能保证断路器具有足够的关合能力。所以，永磁机构的分闸保持力也不能太小。根据试验得出永磁机构的分闸有效保持力宜选择在2000～3000N。

永磁机构的永久磁铁回路通常是按吸力要求最大的一侧（合闸侧）设计的，而另一侧必须采取减小其吸力的措施，在动铁心与磁轭吸合面之间加隔磁片及减小其有效吸合面积；在分闸侧装设短程弹簧抵消一部分分闸保持力，才能同时满足断路器分、合闸的特性要求。

3断路器与永磁机构分、合闸功的选配

配用永磁机构的真空断路器所需要的合闸功如图1中的oabcde阴影部分面积。从合闸起始位置至触头刚闭合位置所需要的合闸力较小，一旦触头弹簧开始压缩，所需要的合闸力突然增大。abcd是断路器需要的合闸力特性。

它所输出的合闸功如图1中的ofge阴影部分面积；曲线A为机构永久磁铁产生的合闸力，B为合闸电磁铁产生的合闸力，C为A和B两方面力合成后的总合闸力输出特性。

真空断路器与永磁机构两者理想的合闸配合，不仅要求C始终高于abcd曲线，而且还要求ofge的面积适当大于oabcde的面积。

配用永磁机构的真空断路器所需要的分闸功为图2中oabc阴影部分的面积，它主要由断路器可动部分质量和真空灭弧室触头额定反力所构成，呈均匀上升分闸力曲线，如图2中的ab曲线。释放出的分闸功如图2中的ofgh的阴影部分面积。

永磁机构分闸操作时输出的分闸功如图2中的odec阴影部分面积。曲线A为触头弹簧产生的分闸力，曲线B为操动机构永久磁铁产生的分闸力，曲线C为分闸电磁铁产生的分闸力，D是A、B、C合成后的总分闸力输出特性曲线。

真空断路器与永磁机构两者理想的分闸配合，不仅要求曲线D能够始终高于曲线ab，使断路器能够完成分闸操作，而且还要求odec面积适当大于oabc面积。

4如何获得理想的分、合闸速度特性

永磁机构驱动真空断路器进行分、合闸操作的工作原理如图3所示。分闸或者合闸线圈从a点开始通电，线圈中电流经激磁时间t上升到最大值，b点为操动机构动铁心开始运动，驱动断路器分闸或者合闸，线圈中电流下降到c点，断路器分闸或者合闸终了，线圈中电流又开始上升，直至电源被切断，断路器完成分闸或者合闸操作。

试验表明，当操动机构的分闸或者合闸电磁铁回路结构、尺寸和形状，磁回路工作气隙，线圈的安匝数确定后，电流上升陡度已确定，电流i值就取决于激磁时间t的长短，激磁时间愈长，电流愈大，操动机构输出的分闸或者合闸功就愈大，断路器的分闸或者合闸速度也愈快，反之亦然。同时，断路器处于合闸或分闸状态时永磁机构必须提供合适的有效保持力。在通常情况下，有效保持力愈大，激磁时间愈长，电流也愈大。

由于在分闸静态位置的有效保持力总是要比在合闸静态位置的有效保持力大得多（因为触头弹簧压力抵消了大部分合闸侧自保持力），如果不采取措施，断路器的合闸速度会偏大。

根据实际工作经验，获得理想的分、合闸速度特性（不仅分、合闸速度在规定值，而且分闸速度不会出现明显的马鞍形）具有很大难度。采取措施后才能获得相对理想的分、合闸速度特性（分闸速度仍有点呈马鞍形）。

提高永磁操动机构的分闸输出功是一个难以解决的问题，目前也只有将额定短路开断电流较大的真空断路器，每相配一台操动机构，解决提高永磁机构分闸输出功而不使外形尺寸增大的难题，但这毫无疑问使得断路器结构复杂、调试困难和产品成本增加。

断路器传动部件（包括传动杆、触头弹簧装配、导电夹、真空灭弧室可动部分等）的质量大小，对断路器分、合闸速度都有不同程度影响，在分、合闸操作过程中可动部件的惯性明显地起到了阻止运动的作用，即不管对分闸还是对合闸都起负作用。因此，在设计传动部件时应尽量优化结构和减轻部件质量。

电源电压的降低对断路器的分、合闸速度影响远小于常规电磁操动机构，这是由于永磁机构在操作过程中，当电流未上升到一定值，电磁力尚未克服永久磁铁产生的有效保持力时，操动机构的动铁心根本不会运动。因此，电源电压虽然降低了，但只会使激磁时间延长，而不会使电流明显减小，操动机构输出的分闸或者合闸功不会明显减小。

例如，对某型真空断路器进行低电压操作试验，当电源电压降低至额定电压的80%时，断路器速度下降小于10%，电源电压降低至额定电压65%时，断路器速度下降小于20%。

分闸速度出现严重马鞍形，除了前述原因外，还与断路器不装设全行程的分闸弹簧有关。断路器在分闸过程中，当触头弹簧释放结束后，操动机构的动铁心又尚未越过中间位置，永久磁铁回路的吸力仍是指向合闸方向，阻止铁心分闸运动，此时分闸速度就会明显下降；当动铁心越过中间位置，磁铁吸力指向分闸方向，使铁心加速分闸，分闸速度上升。

图4是当ZW□-40.5/2000-31.5断路器的触头弹簧超程调整在3mm（弹簧终压力为3200N）时测得的分闸速度特性。尽管断路器全开距内平均速度符合技术条件要求，但在6～9mm行程段（相当于操动机构可动铁心行程处在9～12mm行程段）内速度明显下降，从10mm开始速度明显上升（相当于操动机构可动铁心行程13mm），分闸速度呈现严重的马鞍形，显然这对断路器开断性能不利。

图5是当ZW□-40.5/2000-3.15断路器的触头弹簧超程调整到4.5mm时（弹簧的终压力仍为3200N）的分闸速度特性，分闸速度的马鞍形明显减小，说明在一定条件下适当增大触头弹簧超程可以有效地调整分闸速度特性。

当触头弹簧超程为3mm与4.5mm，它们对分闸所做的功显然不一样，后者所做的功要比前者所做的功大40%，使运动部分获得更高的运动能量，正好使断路器在分闸过程6～9mm开距段的分闸功不足得到了弥补，速度不再明显下降。但必须指出，断路器的触头弹簧超程也不能设计太大，否则永磁操动机构输出的行程就满足不了真空断路器触头开距的要求。原则上超程占到操动机构动铁心行程的20%左右为宜，当铁心行程为25mm，并采取直动式传动触头，超程在4.5±0.5mm为好。

试验结果说明，适当增大超程不仅可以减小断路器在分闸过程中速度的下降幅度，而且有利于减小合闸冲击力。

5真空断路器分、合闸时间的确定

配用永磁机构的真空断路器分闸时间通常可达到30ms（激磁时间25ms加触头超程运动时间5ms）左右，从12～40.5kV配电网络要求出发，无需断路器具有这么短的分闸时间，通常具有50ms分闸时间就足够了。

当断路器分闸时间偏短时，很难在断路器或操动机构上采取延长分闸时间的措施，通常只有在分闸操作回路出口处增装延时继电器，使断路器分闸时间延长到50ms左右，断路器的合闸时间通常在40～45ms（激磁时间30～35ms加触头开距运动时间15～20ms）。12～40.5kV中压断路器具有这么短的合闸时间也是少见的。合闸时间短一些对断路器和电力系统都没有什么负面作用，无需采取措施将其延长。

电源电压的降低对断路器的分、合闸时间影响很大，因为电源电压低，激磁时间就长。例如，

ZW□-12/630-20真空断路器，额定电压操作时分、合闸时间分别为30ms和48ms；当分闸电压为额定电压的65%时，分闸时间增长到40ms；当合闸电压为额定电压80%时，合闸时间增长到64ms。因此，在测试断路器分、合闸时间时必须采用额定电压。

6断路器的分、合闸缓冲性能

由于分、合闸操作过程中末速度都比较大（参见图4和图5），机械冲击力很大，对断路器的机械寿命极为不利。

（1）分闸缓冲装置最好是直接设置在动铁心顶杆与基座箱之间，不仅结构简单、而且缓冲效果好。缓冲装置可采用碟形弹簧组成，操动机构处在分闸静态位置，碟形弹簧压缩约1mm，终压力可选择在800～1000N。碟形弹簧的终压力反作用到动铁心上，一方面使操动机构分闸保持力减小，另一方面在分闸接近终了位置吸收剩余动能，起到缓冲作用。

（2）真空断路器的触头弹簧在合闸过程中可以起到缓冲作用，只要触头弹簧参数设计合理，无需另外装设合闸缓冲装置。

断路器设计范文篇4

关键词：低压断路器概况展望

1、低压断路器，从它的结构、用途所具有的功能来分，就有万能式（又称框架式，国际上通称ACB）和塑料外壳式[国际上通称MCCB，MCB（小型）]两大类，它们相同的作用是：

（1）在正常情况下，作不频繁合、分电路或起动、停止电动机；

（2）在线路或电动机发生过载、短路或欠电压（电压不足）等故障时，能自动切断电路，予以保护。

根据保护对象的不同，断路器又分为四个类型：

（1）配电保护型──保护电源和电气线路（电线、电缆）和设备；

（2）电动机保护型──专作电动机的不频繁起动，运行中中断，以及在电动机发生过载、短路和欠电压时的保护；

（3）家用和类似家用场所保护型──对照明线路、家用电器等的保护；

（4）剩余电流（漏电）保护型──用来保护人身免受电击危险及防止电气火灾的保护器。

2、我国低压断路器的发展概况

世界上最早的断路器出现于1885年，它是一种刀开关和过电流脱扣器的组合。1905年具有自由脱扣装置的空气断路器诞生。1930年以来，随着科技的进步，电弧原理的发现和各种灭弧装置的发明，逐渐形成了目前的机构。50年代末，电子元件的兴起，又产生了电子脱扣器，到了今天，由于小型化电脑的普及，又有智能型断路器的问世。

我国解放前几乎没有断路器的制造业，新中国成立后，电器工业有了很大的发展，低压断路器经历了四代的发展过程。

2.1万能式断路器（ABC）

第一代是仿苏A15，A2050的DW1、DW2型（额定电流200～1500A）；第二代是在1958年我国自行设计的DWO基础上更新的DW10系列，其额定电压为AC380V，DC440V，额定电流200～4000A；第三代是70年代末开发，80年代初投产的DW15和DWX15（限流型）；第四代是90年代初研制成功的DW45智能型万能式断路器。

80年代初、中期，我国相继从日本和德国引进AH和ME型万能式断路器。

DW45系列万能式断路器，具有国际90年代同类产品（ABB公司的F系列，施耐德公司的M系列和日本三菱公司的AE系列）的水平。它具有过载长延时、短路短延时、瞬动的三段保护特性和单相接地故障保护以及保护特性的电流、动作时间可调、显示、试验、热记忆、故障记忆、负载监控、自诊断、MCR（低倍数短路合闸保护）通讯接口等智能化功能。

2.2塑料外壳式断路器（MCCB配电保护型）

50年代，我国首次研制投产的是仿苏（A3100）的DZ1系列产品（40年代中期水平）。60年代末期，针对DZ1体积过大、短路分断能力偏小等缺陷，对它进行了大刀阔斧的改进，形成了我国自行设计的第一代产品DZ10系列。80年代初又开发了第二代的DZ20系列。与此同时，上海华通开关厂、嘉兴电气控制设备厂，分别从美国西屋公司、日本寺崎电气公司引进具有80年代初水平技术，生产了H系列和TO、TG、TL等系列。进入90年代，又推出了CM1系列（常熟开关厂）、TM30系列（天津低压电器公司）、TG系列的BD、BF型及JXM2型（嘉兴电控厂）、HSM1系列（杭州之江开关厂）、S系列（上海电器科学研究所、杭州之江开关厂、上海华通开关厂等组成的OTT集团）等新型塑壳式断路器。

60～70年代，小规格电流的塑壳断路器有DZ5－10、DZ2－20、DZ5－25、DZ5－50、DZ15－50、DZ15－63等，它们的短路分断能力分别为1～3kA（以上型号至今还未淘汰）。

表2是各型号塑壳式断路器的主要性能对比（以In为250A三极为例）。

2.3塑料外壳式断路器（MCCB电动机保护型）

对于小型鼠笼型异步电动机（功率在30kW及以下）保护的塑壳式断路器，目前仍流通于市场的有60～70年代我国自行设计、开发的DZ5－20（短路分断能力380V1.5kA）、DZ15－40、DZ15－63（短路分断能力380V3kA）和80年代引进国外技术制造的M611.3VE1（有多种附件），M611.3VE1的短路分断能力大抵在380V3kA左右。

1994～1995年，上海电器科学研究所与嘉兴电气控制设备厂共同开发了DZ35系列电动机保护型塑壳式断路器（型号有DZ35－25和DZ35－63两种）。DZ35－25的额定电流有1、1.6、2.5、4、6.3、10、16、20、25A；DZ35－63的额定电流有：16、20、25、32、40、50、63A等。短路分断能力：DZ35－25有380V3kA、35kA、50kA（后两种加装限流部件）；DZ35－63为380V3kA；DZ35－25的体积为DZ5－20的43.13％，DZ35－63的体积为DZ15－63的50.7％。DZ35系列断路器带有模块式的辅助触点、分励脱扣器、欠电压脱扣器和断相保护等附件。

功率大于30～315kW电动机保护型断路器，CM1、TM30、HSM1、JXM2和S型均有相应的产品供预选择，它们的短路分断能力分别有400V，15～65（80）kA，可适应于MCC（电动机控制中心）离电源较近回路的电动机保护。

小型塑壳式断路器（MCB）现在也有适应小功率电动机保护的产品，如C45NAD（天津梅兰日兰公司）和PX200CD（嘉兴电控厂）等。

2.4家用或类似场所用过电流保护断路器

我国最初的家用或类似家用场所用保护器是仿苏（AⅡ－25）的DZ4－25（二极）塑壳断路器，但性能不高，60年代中期国内开发了DZ5系列（二极），70年代开发了DZ15系列（单极、二极）、DZ12系列，70年代末引进德国技术生产了S060系列，80年代初，引进日本技术生产了TH－5SB、TH－5DB（二极插入式）系列，80年代中后期，天津梅兰日兰公司的C45N和嘉兴电控厂引进德国F＆G公司的PX200C相继问世，使家用保护断路器上了一个新台阶，C45N、PX200C的短路分断能力均达到4kA（50A及以上）和6kA（40A及以下）。

2.5剩余电流动作断路器（漏电保护器）

为了保护人身免受电击，我国在50～60年代，在一些电力系统维修厂，生产了电压型漏电保安器。由于它的检测线圈（或检测继电器）串接在变压器中性点与接地极之间，接地极电阻变化无常，造成精度差，此外，检测线圈容量不够，结构简易，防雷效果差，便逐步退出了应用。60年代后期，我国第一台电流动作型电子式漏电保安器诞生（主开关是DZ5－20断路器）。我国首台电流动作型电磁式漏电断路器的型号是DZ5－20L（主开关仍是DZ5－20断路器）。70年代中后期，全国联合设计的新型（DZ15L－40、DZ15L－63）电流动作型电磁式漏电断路器试制成功，其壳架电流有40A、63A两种，额定电流6～63A，漏电动作电流有30mA、50mA、75mA和100mA，是快速型（漏电动作时间≤0.1s），断路器的短路分断能力为380V3kA和5kA.DZ15L系列是经过国家鉴定的。进入80年代就有DZL16、DZL18、DZL118、DZ12L、DZL33、DZL38和DZ10L等，大部分是电流动作型电子（集成电路）式漏电断路器（带过载、短路保护和不带过载、短路保护），90年代初天津梅兰日兰公司生产了VigiC45EIE（电子式）、VigiC45ELM（电磁式）、VigiNC100等漏电断路器，漏电动作电流IΔn30mA，快速型（VigiNC100，IΔn有30mA、300mA和500mA几种，快速动作型）。

80年代中期，嘉兴电控厂、遵义长征电器八厂又引进德国F＆G公司的技术生产了FIN型（不带过载、短路保护）（In有25A、40A、63A，IΔn有30mA、100mA、300mA和500mA）和FI/LS（带过载、短路保护）（In有2A、4A、6A、10A、20A、25A、32A等，IΔn有30mA、50mA、100mA和300mA）的漏电断路器。

OTT集团，于1999年开发试制了S－L系列剩余电流动作断路器规格有100A、200A（额定电流40、50、63、80、100A和100、125、160、200A），漏电保护原理采用电子与电磁混合型，漏电动作电流有30mA、100mA、300mA三种，动作时间有快速型（≤0.2s）和延时型（最大0.5s），断路器还有过载和短路保护。极限短路分断能力达40kA（400V时），另外还开发了只报警不脱扣型，以适合消除不断电的要求。

对于只报警而不断电的漏电继电器，目前有JD1型（电磁式）、JD3（电子式），在农村使用的LJM型、LTS型（均为电子式），漏电继电器额定电流有100A、250A，最大达800A，额定漏电动作电流为100mA、300mA、500mA等多种，除了单独作漏电时声、光报警之用外，也可与接触器、断路器组合成漏电继路器。

电磁式和电子式剩余电流保护（漏电保护）装置的优缺点。

（1）电磁式

a.漏电动作电流最小值仅能做到30mA；

e.失效率低，约为0.09％（据欧洲统计）；

f.较难做到延时型；

g.加工精度要求高；

h.价格高。

（2）电子式

a.漏电动作电流最小值可以做到5mA；

b.需辅助电源，性能要受电网电压的影响；

c.不能经受工频耐压试验，耐受过电压差；

d.失效率高达28.3％（据欧洲统计）；

e.可以较方便地做成延时型；

f.电子元件受温度影响较大；

g.抗电磁干扰较差；

h.制造（加工）简单，价格便宜。

2.6断路器的附件

无论是万能式（ACB）或塑料外壳式断路器（MCCB和一些MCB）现在都具备各种内、外部附件（又称附属装置），增加了断路器的功能。

（1）内部附件

a.辅助触点（辅助开关）──根据控制电磁铁和其他辅助回路电器的合、分需要而设置，目前较多的是采用发热电流（Ith）3A和6A的微动开关组成。

b.报警触点（报警开关）──反映断路器因线路故障（过载、短路）跳闸而接通声、光报警，它的发热电流较小，一般小于3A或更低。

c.分励脱扣器──作远距离操作使断路器跳闸的一种脱扣器，它的控制电压有交流380V（400V）、220V（230V），直流220V、110V、24V等。

d.欠电压脱扣器──防止因线路电压不足，对线路或电动机造成损害的一种脱扣器，它与线路电压相同，通常有交流380V（400V）、220（230V），直流110V、220V等。

（2）外部附件

a.外部转动手柄──适合于断路器在开关柜或抽屉柜门板上合、分断路器，可以起联锁作用，成套电器装置只有断电才能开门。

b.电动操作机构──用电磁铁或电动机等构成，代替手动合闸（ON）或分闸（OFF）断路器，可远距离控制。

c.机械联锁。

d.自身闭锁。

3、不同类型断路器的保护特性及其执行的标准

3.1配电保护型断路器的反时限断开特性

配电保护型断路器的反时限断开特性见表3.

3.2电动机保护型断路器的反时限断开特性

电动机保护型断路器的反时限断开特性见表4.

3.3配电保护型的瞬动整定电流

配电保护型的瞬动整定电流为10In（误差为±20％），In为400A及以上规格，可以和5In和10In中任选一种（由用户提出，制造厂整定）；电动机保护型的瞬动整定电流为12In（误差为±20％），一般设计时In可以等于电动机的额定电流。

3.4家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性

家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性见表5.

3.5断路器符合标准情况

配电保护型断路器符合GB14048.2（等效采用IEC947—2）《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准。

电动机保护型断路器符合GB14048.2和GB14048.4（等效采用IEC947—4）《低压开关设备和控制设备、低压机电式接触器和起动器》标准。

家用和类似家用场所保护型断路器符合GB01963（等效采用IEC898）《家用和类似家用场所过电流保护断路器》标准。

剩余电流保护型断路器（漏电断路器）符合GB6829、GB16917（IEC1009）、IEC755标准。

4、断路器的发展趋势

在进入新的世纪时，我国低压电器（低压断路器），将按照“小型化、高分断、低噪音、工作可靠、逐步实现智能化”的要求发展，不断创造出符合时代需要的新产品。

4.1万能式断路器

全国联合设计的DW45系列智能型万能式断路器已完成了壳架电流为2000A、3200A、5000A的三极和四极的开发并投入批量生产，目前正着手于研制特大型的6300A规格（短路分断能力为AC400V，120kA），今后，万能式断路器的开发，依然以智能型为主，其智能化功能在DW45的基础上进一步完善，在通讯功能方面，将在现在的智能化控制器与RS485接口协议（Profibus体系）挂靠的基础上，向容量更大，速度更快的IEC通讯接口（协议）挂靠，实现更全面的小、中、大区域现场总线的遥控、遥测、遥讯、遥调。

随着电网功率的提高，作为变压器低压侧出口保护开关的万能式断路器，其短路分断能力将提高到120～150kA，体积还要缩小。

断路器的附件应是模块化的，装配积木化。

4.2塑料外壳式断路器

向小型化、高分断、多功能、附件模块化发展；积极开发智能化（包括三段保护以及各种智能化功能）断路器。

目前OTT集团正在其成员单位杭州之江开关厂开发、试制S—Z型智能型塑料外壳式断路器。该系列断路器壳架电流为400A和800A，短路分断能力为400V，35～100kA，具有配合熔断器特性用，配合保护断电器VCB特性用，配电线路保护用和配合电动机、起动器、变压器、电容器保护特性用四种脱扣特性，可由用户选择。断路器有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护功能。智能化功能有：电流和动作时间可调、显示、热记忆、负载监控、自诊断和通讯接口等（国内现有的智能型塑壳式断路器是TM30P和DZ40系列）。

电动机保护型塑壳式断路器：小容量电动机保护型考虑到支路离动力中心（PC）较近，必须发展短路分断能力达15～50kA的品种，另外，额定工作电压除有380V（400V）的外，还应研制适用660V（690V）的规格。在设计上应向系列化、模块化和模数化发展，产品应有各种附件，如分励脱扣器、欠电压脱扣器、断相保护、短路故障显示、远距离操作机构、各种辅助触头、门联锁操作机构、隔离模块、各种防护外壳及附加接线端子，以实现功能齐全和方便用户。

4.3家用和类似场所用断路器

主要发展二极和四极，尺寸模数化，安装导轨化，短路分断能力从现有的4kA、6kA提高到10～15kA.在功能方面还有分励、欠压、过电压、断相、声光报警、防窃电等附属装置（模块化）。

4.4剩余电流保护断路器

适用于人身安全保护的小电流（≤100A）规格用剩余电流保护模块与家用和类似场所用断路器组合成漏电断路器，对于IΔn（漏电动作电流）大于30mA的，研制一些延时型，以适应级间的选择性保护需要。

工业用，体积缩小，额定电流100～800A，短路分断能力达35～65kA，漏电动作电流为30mA、100mA、300mA、500mA、1A、2A等。在漏电动作方面，除快速动作外，还要有延时型（可调），同时具备漏电预报警[当漏电电流达50％IΔn时，开始报警（灯光闪烁、闪烁频率越高，表示漏电越严重）]，为适应不能断电的系统（如消防），应在这一系统设计开发只报警不脱扣的漏电断路器。还可在塑壳式断路器上加装剩余电流保护模块。IΔn做到0.03～3A.此外，还可在塑壳式断路器上派生单相接地故障保护功能。

剩余电流（漏电）继电器，在现有基础上，开发400～800A规格（现JD1型仅做到250A）。

按照用户的需要（特别是大量使用电子元件的设备的地方），开发交流脉冲型、直流动作型、直流脉冲型等剩余电流动作断路器。

断路器设计范文篇5

关键词：低压断路器概况展望

1、低压断路器，从它的结构、用途所具有的功能来分，就有万能式（又称框架式，国际上通称ACB）和塑料外壳式[国际上通称MCCB，MCB（小型）]两大类，它们相同的作用是：

（1）在正常情况下，作不频繁合、分电路或起动、停止电动机；

（2）在线路或电动机发生过载、短路或欠电压（电压不足）等故障时，能自动切断电路，予以保护。

根据保护对象的不同，断路器又分为四个类型：

（1）配电保护型──保护电源和电气线路（电线、电缆）和设备；

（2）电动机保护型──专作电动机的不频繁起动，运行中中断，以及在电动机发生过载、短路和欠电压时的保护；

（3）家用和类似家用场所保护型──对照明线路、家用电器等的保护；

（4）剩余电流（漏电）保护型──用来保护人身免受电击危险及防止电气火灾的保护器。

2、我国低压断路器的发展概况

世界上最早的断路器出现于1885年，它是一种刀开关和过电流脱扣器的组合。1905年具有自由脱扣装置的空气断路器诞生。1930年以来，随着科技的进步，电弧原理的发现和各种灭弧装置的发明，逐渐形成了目前的机构。50年代末，电子元件的兴起，又产生了电子脱扣器，到了今天，由于小型化电脑的普及，又有智能型断路器的问世。

我国解放前几乎没有断路器的制造业，新中国成立后，电器工业有了很大的发展，低压断路器经历了四代的发展过程。

2.1万能式断路器（ABC）

第一代是仿苏A15，A2050的DW1、DW2型（额定电流200～1500A）；第二代是在1958年我国自行设计的DWO基础上更新的DW10系列，其额定电压为AC380V，DC440V，额定电流200～4000A；第三代是70年代末开发，80年代初投产的DW15和DWX15（限流型）；第四代是90年代初研制成功的DW45智能型万能式断路器。

80年代初、中期，我国相继从日本和德国引进AH和ME型万能式断路器。

DW45系列万能式断路器，具有国际90年代同类产品（ABB公司的F系列，施耐德公司的M系列和日本三菱公司的AE系列）的水平。它具有过载长延时、短路短延时、瞬动的三段保护特性和单相接地故障保护以及保护特性的电流、动作时间可调、显示、试验、热记忆、故障记忆、负载监控、自诊断、MCR（低倍数短路合闸保护）通讯接口等智能化功能。

2.2塑料外壳式断路器（MCCB配电保护型）

50年代，我国首次研制投产的是仿苏（A3100）的DZ1系列产品（40年代中期水平）。60年代末期，针对DZ1体积过大、短路分断能力偏小等缺陷，对它进行了大刀阔斧的改进，形成了我国自行设计的第一代产品DZ10系列。80年代初又开发了第二代的DZ20系列。与此同时，上海华通开关厂、嘉兴电气控制设备厂，分别从美国西屋公司、日本寺崎电气公司引进具有80年代初水平技术，生产了H系列和TO、TG、TL等系列。进入90年代，又推出了CM1系列（常熟开关厂）、TM30系列（天津低压电器公司）、TG系列的BD、BF型及JXM2型（嘉兴电控厂）、HSM1系列（杭州之江开关厂）、S系列（上海电器科学研究所、杭州之江开关厂、上海华通开关厂等组成的OTT集团）等新型塑壳式断路器。

60～70年代，小规格电流的塑壳断路器有DZ5－10、DZ2－20、DZ5－25、DZ5－50、DZ15－50、DZ15－63等，它们的短路分断能力分别为1～3kA（以上型号至今还未淘汰）。

表2是各型号塑壳式断路器的主要性能对比（以In为250A三极为例）。

2.3塑料外壳式断路器（MCCB电动机保护型）

对于小型鼠笼型异步电动机（功率在30kW及以下）保护的塑壳式断路器，目前仍流通于市场的有60～70年代我国自行设计、开发的DZ5－20（短路分断能力380V1.5kA）、DZ15－40、DZ15－63（短路分断能力380V3kA）和80年代引进国外技术制造的M611.3VE1（有多种附件），M611.3VE1的短路分断能力大抵在380V3kA左右。

1994～1995年，上海电器科学研究所与嘉兴电气控制设备厂共同开发了DZ35系列电动机保护型塑壳式断路器（型号有DZ35－25和DZ35－63两种）。DZ35－25的额定电流有1、1.6、2.5、4、6.3、10、16、20、25A；DZ35－63的额定电流有：16、20、25、32、40、50、63A等。短路分断能力：DZ35－25有380V3kA、35kA、50kA（后两种加装限流部件）；DZ35－63为380V3kA；DZ35－25的体积为DZ5－20的43.13％，DZ35－63的体积为DZ15－63的50.7％。DZ35系列断路器带有模块式的辅助触点、分励脱扣器、欠电压脱扣器和断相保护等附件。

功率大于30～315kW电动机保护型断路器，CM1、TM30、HSM1、JXM2和S型均有相应的产品供预选择，它们的短路分断能力分别有400V，15～65（80）kA，可适应于MCC（电动机控制中心）离电源较近回路的电动机保护。

小型塑壳式断路器（MCB）现在也有适应小功率电动机保护的产品，如C45NAD（天津梅兰日兰公司）和PX200CD（嘉兴电控厂）等。

2.4家用或类似场所用过电流保护断路器

我国最初的家用或类似家用场所用保护器是仿苏（AⅡ－25）的DZ4－25（二极）塑壳断路器，但性能不高，60年代中期国内开发了DZ5系列（二极），70年代开发了DZ15系列（单极、二极）、DZ12系列，70年代末引进德国技术生产了S060系列，80年代初，引进日本技术生产了TH－5SB、TH－5DB（二极插入式）系列，80年代中后期，天津梅兰日兰公司的C45N和嘉兴电控厂引进德国F＆G公司的PX200C相继问世，使家用保护断路器上了一个新台阶，C45N、PX200C的短路分断能力均达到4kA（50A及以上）和6kA（40A及以下）。

2.5剩余电流动作断路器（漏电保护器）

为了保护人身免受电击，我国在50～60年代，在一些电力系统维修厂，生产了电压型漏电保安器。由于它的检测线圈（或检测继电器）串接在变压器中性点与接地极之间，接地极电阻变化无常，造成精度差，此外，检测线圈容量不够，结构简易，防雷效果差，便逐步退出了应用。60年代后期，我国第一台电流动作型电子式漏电保安器诞生（主开关是DZ5－20断路器）。我国首台电流动作型电磁式漏电断路器的型号是DZ5－20L（主开关仍是DZ5－20断路器）。70年代中后期，全国联合设计的新型（DZ15L－40、DZ15L－63）电流动作型电磁式漏电断路器试制成功，其壳架电流有40A、63A两种，额定电流6～63A，漏电动作电流有30mA、50mA、75mA和100mA，是快速型（漏电动作时间≤0.1s），断路器的短路分断能力为380V3kA和5kA.DZ15L系列是经过国家鉴定的。进入80年代就有DZL16、DZL18、DZL118、DZ12L、DZL33、DZL38和DZ10L等，大部分是电流动作型电子（集成电路）式漏电断路器（带过载、短路保护和不带过载、短路保护），90年代初天津梅兰日兰公司生产了VigiC45EIE（电子式）、VigiC45ELM（电磁式）、VigiNC100等漏电断路器，漏电动作电流IΔn30mA，快速型（VigiNC100，IΔn有30mA、300mA和500mA几种，快速动作型）。

80年代中期，嘉兴电控厂、遵义长征电器八厂又引进德国F＆G公司的技术生产了FIN型（不带过载、短路保护）（In有25A、40A、63A，IΔn有30mA、100mA、300mA和500mA）和FI/LS（带过载、短路保护）（In有2A、4A、6A、10A、20A、25A、32A等，IΔn有30mA、50mA、100mA和300mA）的漏电断路器。

OTT集团，于1999年开发试制了S－L系列剩余电流动作断路器规格有100A、200A（额定电流40、50、63、80、100A和100、125、160、200A），漏电保护原理采用电子与电磁混合型，漏电动作电流有30mA、100mA、300mA三种，动作时间有快速型（≤0.2s）和延时型（最大0.5s），断路器还有过载和短路保护。极限短路分断能力达40kA（400V时），另外还开发了只报警不脱扣型，以适合消除不断电的要求。

对于只报警而不断电的漏电继电器，目前有JD1型（电磁式）、JD3（电子式），在农村使用的LJM型、LTS型（均为电子式），漏电继电器额定电流有100A、250A，最大达800A，额定漏电动作电流为100mA、300mA、500mA等多种，除了单独作漏电时声、光报警之用外，也可与接触器、断路器组合成漏电继路器。

电磁式和电子式剩余电流保护（漏电保护）装置的优缺点。

（1）电磁式

a.漏电动作电流最小值仅能做到30mA；

e.失效率低，约为0.09％（据欧洲统计）；

f.较难做到延时型；

g.加工精度要求高；

h.价格高。

（2）电子式

a.漏电动作电流最小值可以做到5mA；

b.需辅助电源，性能要受电网电压的影响；

c.不能经受工频耐压试验，耐受过电压差；

d.失效率高达28.3％（据欧洲统计）；

e.可以较方便地做成延时型；

f.电子元件受温度影响较大；

g.抗电磁干扰较差；

h.制造（加工）简单，价格便宜。

2.6断路器的附件

无论是万能式（ACB）或塑料外壳式断路器（MCCB和一些MCB）现在都具备各种内、外部附件（又称附属装置），增加了断路器的功能。

（1）内部附件

a.辅助触点（辅助开关）──根据控制电磁铁和其他辅助回路电器的合、分需要而设置，目前较多的是采用发热电流（Ith）3A和6A的微动开关组成。

b.报警触点（报警开关）──反映断路器因线路故障（过载、短路）跳闸而接通声、光报警，它的发热电流较小，一般小于3A或更低。

c.分励脱扣器──作远距离操作使断路器跳闸的一种脱扣器，它的控制电压有交流380V（400V）、220V（230V），直流220V、110V、24V等。

d.欠电压脱扣器──防止因线路电压不足，对线路或电动机造成损害的一种脱扣器，它与线路电压相同，通常有交流380V（400V）、220（230V），直流110V、220V等。

（2）外部附件

a.外部转动手柄──适合于断路器在开关柜或抽屉柜门板上合、分断路器，可以起联锁作用，成套电器装置只有断电才能开门。

b.电动操作机构──用电磁铁或电动机等构成，代替手动合闸（ON）或分闸（OFF）断路器，可远距离控制。

c.机械联锁。

d.自身闭锁。

3、不同类型断路器的保护特性及其执行的标准

3.1配电保护型断路器的反时限断开特性

配电保护型断路器的反时限断开特性见表3.

3.2电动机保护型断路器的反时限断开特性

电动机保护型断路器的反时限断开特性见表4.

3.3配电保护型的瞬动整定电流

配电保护型的瞬动整定电流为10In（误差为±20％），In为400A及以上规格，可以和5In和10In中任选一种（由用户提出，制造厂整定）；电动机保护型的瞬动整定电流为12In（误差为±20％），一般设计时In可以等于电动机的额定电流。

3.4家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性

家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性见表5.

3.5断路器符合标准情况

配电保护型断路器符合GB14048.2（等效采用IEC947—2）《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准。

电动机保护型断路器符合GB14048.2和GB14048.4（等效采用IEC947—4）《低压开关设备和控制设备、低压机电式接触器和起动器》标准。

家用和类似家用场所保护型断路器符合GB01963（等效采用IEC898）《家用和类似家用场所过电流保护断路器》标准。

剩余电流保护型断路器（漏电断路器）符合GB6829、GB16917（IEC1009）、IEC755标准。

4、断路器的发展趋势

在进入新的世纪时，我国低压电器（低压断路器），将按照“小型化、高分断、低噪音、工作可靠、逐步实现智能化”的要求发展，不断创造出符合时代需要的新产品。

4.1万能式断路器

全国联合设计的DW45系列智能型万能式断路器已完成了壳架电流为2000A、3200A、5000A的三极和四极的开发并投入批量生产，目前正着手于研制特大型的6300A规格（短路分断能力为AC400V，120kA），今后，万能式断路器的开发，依然以智能型为主，其智能化功能在DW45的基础上进一步完善，在通讯功能方面，将在现在的智能化控制器与RS485接口协议（Profibus体系）挂靠的基础上，向容量更大，速度更快的IEC通讯接口（协议）挂靠，实现更全面的小、中、大区域现场总线的遥控、遥测、遥讯、遥调。

随着电网功率的提高，作为变压器低压侧出口保护开关的万能式断路器，其短路分断能力将提高到120～150kA，体积还要缩小。

断路器的附件应是模块化的，装配积木化。

4.2塑料外壳式断路器

向小型化、高分断、多功能、附件模块化发展；积极开发智能化（包括三段保护以及各种智能化功能）断路器。

目前OTT集团正在其成员单位杭州之江开关厂开发、试制S—Z型智能型塑料外壳式断路器。该系列断路器壳架电流为400A和800A，短路分断能力为400V，35～100kA，具有配合熔断器特性用，配合保护断电器VCB特性用，配电线路保护用和配合电动机、起动器、变压器、电容器保护特性用四种脱扣特性，可由用户选择。断路器有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护功能。智能化功能有：电流和动作时间可调、显示、热记忆、负载监控、自诊断和通讯接口等（国内现有的智能型塑壳式断路器是TM30P和DZ40系列）。

电动机保护型塑壳式断路器：小容量电动机保护型考虑到支路离动力中心（PC）较近，必须发展短路分断能力达15～50kA的品种，另外，额定工作电压除有380V（400V）的外，还应研制适用660V（690V）的规格。在设计上应向系列化、模块化和模数化发展，产品应有各种附件，如分励脱扣器、欠电压脱扣器、断相保护、短路故障显示、远距离操作机构、各种辅助触头、门联锁操作机构、隔离模块、各种防护外壳及附加接线端子，以实现功能齐全和方便用户。

4.3家用和类似场所用断路器

主要发展二极和四极，尺寸模数化，安装导轨化，短路分断能力从现有的4kA、6kA提高到10～15kA.在功能方面还有分励、欠压、过电压、断相、声光报警、防窃电等附属装置（模块化）。

4.4剩余电流保护断路器

适用于人身安全保护的小电流（≤100A）规格用剩余电流保护模块与家用和类似场所用断路器组合成漏电断路器，对于IΔn（漏电动作电流）大于30mA的，研制一些延时型，以适应级间的选择性保护需要。

工业用，体积缩小，额定电流100～800A，短路分断能力达35～65kA，漏电动作电流为30mA、100mA、300mA、500mA、1A、2A等。在漏电动作方面，除快速动作外，还要有延时型（可调），同时具备漏电预报警[当漏电电流达50％IΔn时，开始报警（灯光闪烁、闪烁频率越高，表示漏电越严重）]，为适应不能断电的系统（如消防），应在这一系统设计开发只报警不脱扣的漏电断路器。还可在塑壳式断路器上加装剩余电流保护模块。IΔn做到0.03～3A.此外，还可在塑壳式断路器上派生单相接地故障保护功能。

剩余电流（漏电）继电器，在现有基础上，开发400～800A规格（现JD1型仅做到250A）。

按照用户的需要（特别是大量使用电子元件的设备的地方），开发交流脉冲型、直流动作型、直流脉冲型等剩余电流动作断路器。

断路器设计范文篇6

关键词：高压断路器电气机械联动可靠性比较

1引言

高压断路器在电力系统中起控制和保护作用，其性能的可靠与否关系到电力系统的安全、稳定运行。为降低非全相分合闸情况出现，有的场所需要用三相机械联动。有的用户更直观地判断三相机械联动断路器可靠性远大于电气联动的断路器，但实际情况却需要具体分析。

2断路器故障概率统计

据CIGRE于1988～1991年对1978～1991年投运的66kV及以上单压式SF6断路器进行的可靠性调查，共70708台年，因操动机构故障造成的失效占总失效数的64.8%，其中二次电气控制和辅助回路故障占21%，操动机构机械故障占43.8%。

1989～1997年全国电力系统110、220、330kV和500kVSF6，断路器操动机构部分故障统计见表1。操动机构包括2个部分，一是机械传动部分；二是包括控制机械部分合、分操作的控制回路和辅助回路，如接线端子、接触器、辅助开关、分合闸线圈、微动开关、马达、气体继电器等二次元件。共统计故障458次，机构故障304次。

表11989～1997年全国电力系统110、220、330kV和500kVSF6断路器操作机构部分故障统计

上述统计资料表明，目前断路器主要故障为操动机构故障，且机械故障占有较大比例。

CIGRE报告WGl3.06，故障按操动机构的类型来划分的情况见表2。

表2不同操动机构故障情况表

从中可以看出弹簧操动机构故障次数远远低于液压及气动机构，其可靠性相对较高。为避免机构类型不同对分析结果的影响，本文均选用弹簧机构的SF6高压断路器。

3电气联动与机械联动机构故障率分析

3.1电气及机械联动

三相电气联动的高压断路器一般采用三个独立操动机构，通过汇控箱使机构之间通过电气联接来实现三相联动，各相机构传动输出轴直接与极柱相连；在保护装置上，采用三相位置不一致继电器启动跳闸。

三相机械联动的高压断路器—般采用一个操动机构，断路器三个极柱与操动机构之间通过操作杆联接。

按SDJ5-85《高压配电装置设计技术规程》，屋外配电装置的相间距离不低于该规程中A2的要求，即110J、220J、330J、500J分别为1000mm、2000mm、2800mm、4300mm。

3.2故障可能性分析

对三相电气、机械联动操动机构故障发生的可能性，按表3进行分析。

表3发生重大事故的可能性

注：(*)弹簧机构和极柱之间为直接连接

对绝缘击穿和断路器无法开断或操作这两种故障，电气或机械联动听发生的机率应是相同的。区别在于弹簧机构内部的机械故障的不同以及弹簧机构与本体之间的机械故障的不同，即表中的P3和P50。

3.3故障分析

3.3.1机构与本体之间出现故障的可能

与电气联动相比，机械联动的断路器安装要困难得多。它需要在三极之间进行准确的调整，才能确保三极之间的机械联接在允许误差范围之内并保证其同期性。一般情况下，由于现场施工条件比较简陋，断路器基础及支架尺寸也会有偏差，再加上施工人员技术素质不同，很难满足安装的要求。从表1中也可以看出，机械部分变形损坏在机构部分故障中所占的比例达到23%，如果扣除液压和气动机构类型的影响，这种比例会更大，这也间接反映了现场安装调试难度加大，会造成运行后故障的增多。电气联动操动机构由于机构与断路器极柱直接连接，出现该故障的机率就少多了。

其次，对于机械联动机构，各极上的力和能量的传递是不一样的，离机构最近的一极将承受比较大的机械应力；各极之间的振动也不一样，离机构最近的一极，其振动程度最严重。此外，由于大气温度的变化，金属会热胀冷缩，连杆长度的变化会使断路器的分合闸时的位置发生改变，而这种改变的后果是严重的。

最后，机械连杆内部的应力会随着相间距离的变化而增大。一般与dA成正比(1≤A≤2)。线性变形时(如变形或伸长)，A=1；非线性变形时(如：膨胀)，A=2。试验表明，当相间距离小于2.5m时，应力还处在可接受的范围内。但是，当相间距离超过2.5m时，应力和变形就会对断路器的可靠性和稳定性产生影响。并且，由于SF6断路器开距要远小于少油断路器，因此机械传动上的微小差异，即对断路器性能造成很大影响。这也是世界上所有断路器制造商为什么不愿意生产300kv及以上的三相机械联动断路器最重要的原因之一。

3.3.2机构本身故障可能性

从表2可以看出，弹簧机构断路器的故障次数要远低于液压和气动机构断路器的故障次数。但三相联动机构与电气联动机构相比，前者所需操作功比后者要大的多，产生的应力和振动就大，对机构的破坏就大。当然，对各制造商来说，其产品性能与其制造质量、工艺水平有很大关系，用户可以选用年平均故障率低、质量可靠的制造商的产品以降低故障率，但总的说三相联动机构故障率P4远大于电气联动机构故障率P3。

4小结

三相机械联动故障率大于三相电气联动机构，在没有特殊要求的情况下，应尽可能选用电气联动机构的断路器；1l0kV及以下断路器相间距离一般小于2000mm，采用三相机械联动的方式比较适宜；220kV及以上断路器，相间距离一般为3000～4000mm，采用三相电气联动机构比较适宜。

参考文献

[1]CRHeising，ALJanssen，WLanz，etal．Summa-ryofCIGRE13.06WorkingGroupWorldWideRelia-bilityDataandMaintenanceCostDataonHighVoltageCircuit/peakersAbove63kV[A]．IndustryApplica-tionsSocietyAnnualMeeting[C]，ConferenceRecordofIEEE，1994．

断路器设计范文篇7

关键词：配电网馈线自动化

1前言

馈线自动化就是监视馈线的运行方式和负荷。由于目前国内配电网自动化系统尚没有统一的模式，因此，不同设备、不同设计方案组成的配网自动化系统的馈线自动化实施方法就不同。本文以"手拉手"供电网为研究对象，就馈线自动化中故障自动隔离功能的解决方案进行分析探讨。

2馈线自动化的基本功能

馈线自动化系统应具有如下功能：

①遥测、遥信、遥控功能；②故障处理：故障区域自动判断和自动隔离，故障消除后迅速恢复供电功能；③负荷管理：根据配电网的负荷均衡程度合理改变配电网的运行方式；④重合闸控制：当发生过电流并导致断路器跳闸时启动，并在断路器一侧电压恢复时开始延时计数，从而实现沿线从电源至末端依次重合，若一次重合失败则不再重合；⑤对时功能；⑥过电流记录功能；⑦事件顺序记录(SOE)功能；⑧定值的远方修改和召唤功能；⑨停电后仍维持工作的功能。

3线路故障区段查找的基本原理

(1)馈线故障区段的定位：

对于辐射状网、树状网和处于开环运行的环状网，在判断故障区域时，只须根据馈线沿线各断路器是否流过故障电流就可以判断故障区段。假设馈线上出现单一故障，显然故障区段位于从电源侧到线路末端方向最后一个经历了故障电流的断路器和第一个未经历故障电流的断路器之间。

(2)事故跳闸断路器的定位：

事实上，由于种种原因，线路故障时，未必是第一个经过故障电流的断路器跳闸，极有可能越级跳闸。例如图1中e点故障，分段断路器3没有跳开而是断路器2跳开。根据断路器位置不能判断故障区段，但根据是否流过了故障电流却能够做出正确判断(断路器1、2、3经历了故障电流而断路器4却没有经历，从而得出故障区段在e段的结论)。

图1手拉手供电线路示意图

为了确定各断路器是否经历了故障电流，需对安装于其上的各台FTU进行整定，由于从原理上不是通过对各台断路器整定值的差别，来隔离故障区段的，因此多台断路器可以采用同一定值。这样即使增加馈线上的分段数目也不会带来任何影响。

而故障区段隔离后，越级跳闸的断路器要复位，对于事故后跳闸断路器的准确定位是非故障区段自动恢复供电的关键。

(3)断路器状态描述矩阵：

我们可以用1维矩阵运算来判别断路器是否越级跳闸。矩阵编写原则为：若第i台断路器在合闸位置，矩阵第i元素置为1，反之为0。正常运行各断路器的状态可用矩阵A来描述，如图1正常运行时A：|11110111|。

对于上例，假设e点故障时断路器2跳开，断路器3未跳开，我们可用矩阵B来描述故障后的断路器状态，如B：|10110111|。

(4)事故跳闸断路器定位矩阵：

用事故前断路器状态信息矩阵A减去事故后断路器状态信息矩阵B，即可准确地识别事故跳闸断路器。对于上例可用事故跳闸断路器定位矩阵C来确定C=A－B=|01000000|。由于C矩阵中第2个元素值为1，则说明故障时是由断路器2跳闸切断故障电流的。根据前边计算可知，故障区段位于断路器3和4之间。故应自动恢复断路器2到合闸位置。

对于利用计算机系统实现的馈线自动化功能，从故障段查找、隔离、非故障段自动恢复，一般仅需要十几秒钟。

4对"手拉手"供电线路分段、支线断路器的要求

①线路"过流保护"保护范围内的故障，应由线路分段断路器跳闸切断故障电流，变电所出线断路器不动作；②线路"速断保护"保护范围内的故障，应由变电所出线断路器跳闸切断故障电流，在进行一次重合闸，线路分段断路器不应动作；③支线故障情况下，首先跳开支线断路器，不让故障越级到主干线路；④支线断路器定值在满足运行条件下应尽可能的小，跳闸延时时间尽可能的短。

断路器设计范文篇8

电气火灾事故是人类面对的严重的灾害事故。其发生不可预测，可以说是对人类造成损失最大的灾害之一。

对于众多的普通民用建筑，如工厂、学校、医院、商场和各种大众娱乐场所，通过采取有效的措施，尽可能防止火灾的发生。即使万一发生火灾，也能尽量减少火灾造成的损失。同时，在发生火灾的现场最常用的手段，应能立即切断电源，以防对灭火人员发生电击后二次伤害事故。这是人们一直在努力寻找的途径。如能采用既经济、实用，又便于普及推广的简便方法，对火灾灾害进行预防、监测和进行自动保护，它将能对防火工作提供有力的帮助。与之相应的国标在消防和住宅建筑方面也有新的防火标准，业已修订完成，近期也将相继颁布。这对火灾防范工作从设计、安装到运行管理都制订了全面的系统规范。电气火灾自动保护型断路器和电气火灾监控系统将为我国电气火灾预防、减少电气火灾的频发程度、为安全用电以及保护国家和人民生命财产发挥更积极的作用。

关键词：电气火灾自动保护型断路器

目录

摘要i

目录ii

第1章工作原理及其应用1

1.1断路器的作用1

1.2工作原理及其应用1

1.3电气火灾的特点2

第2章主要功能4

2.1普通开关功能4

2.2火灾自动保护功能4

2.3过载保护功能4

2.4短路保护功能4

2.5剩余电流保护功能4

第3章适用场所8

3.1按使用类别分8

3.2按使用方式分8

3.3按极数分8

3.4按瞬时脱扣电流分9

第4章正确应用防电气火灾的断路器10

第5章设计选型中应考虑的主要问题11

5.1额定电流配置11

5.2短路电流选择11

5.3允许最大剩余电流（额定剩余动作电流）的确定11

5．4断路器设计中必须考虑的问题12

第6章不宜用A型断路器的场合14

第7章断路器的选择15

第8章结论16

致谢17

参考文献18

第1章工作原理及其应用

1.1断路器的作用

断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。

吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。

断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成.当短路时，大电流（一般10至12倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短）.现在有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。

1.2工作原理及其应用

电气火灾自动保护功能型断路器是在现行普通剩余电流断路器的基础上，配置一个具有与外界温度呈同步单调变化的感温元件--热敏电阻。断路器内部有相应的电子电路相配合，当外界环境温度异常升高，超过了一定正常温度值后（这个温度值范围定义为额定动作温度），电子线路自动驱动电气火灾自动保护型断路器的主触头脱扣器，将断路器负载侧线路分断，防止负载侧的线路和设备因电气火灾使绝缘损坏，造成进一步的短路事故发生。电气火灾自动保护功能型断路器在规定温度范围的下限以下，不论时间多长，都不会导致电气火灾自动保护功能型断路器动作，即为额定不动作温度。额定不动作温度保证了电气火灾自动保护型断路器不致因正常环境温度升高或意外热源的偶然影响而产生误动作，确保其工作的可靠性。

由此可知，电气火灾自动保护型断路器要达到对火灾作出正确的反应，最主要的是在安装时，要保证电气火灾自动保护型断路器上的热敏元件，即火灾感测探头，能直接感测到需要进行监测空间的温度变化。探头正前方不得有影响温度直接对其进行辐射传递的物体。如果电气火灾自动保护型断路器安装在照明箱内，而被监测区域的温度变化，不能被断路器上的火灾感温探头直接监测到，则达不到实现火灾自动保护的作用。

断路器设计范文篇9

关键词：高压柜运转车结构设计

1前言

当前,国内市场的10KV配电系统的高压开关柜,其结构形式逐步从落地手车式发展为中置手车式。对于这一行业的技术人员来说，较多关注开关柜的结构、电气性能、开关的使用可靠性等。通过长期的技术实践发现，生产厂家对中置手车式开关柜的一个重要辅件——运转车的设计重视不够，运转车的结构设计不合理，操作性能不好，有些会导致断路器手车的底盘车变形，使开关柜无法正常工作。

下面，就当前市场上主流中置柜运转车的结构特点及优缺点加以分析，并对改进方法进行初步探讨。

2当前主流运转车的结构特点及性能对比

2.1运转车的功能

运转车是中置手车式高压柜的一个重要附件，它的主要作用是在开关柜安装调试及运行检修时，作为将断路器手车移出柜外的载体。在安装调试阶段，对运转车的使用尤为频繁。

对运转车功能的基本要求：一是要易于实现运转车导轨与开关柜内断路器手车的对接；二是要求两者间连接的可靠，人力推拉断路器手车时，两者应紧密连接，不可脱离，否则，断路器手车容易跌落，造成设备损坏或对操作人员造成伤害。

2.2当前常规运转车的主要结构形式及优缺点

2.2.1主要结构型式

经了解,中置手车式高压柜的运转车,主要基本类型有两种:螺杆式结构和挂钩式结构。

螺杆式结构，主要体现在：（1）通过螺杆实现运转车与柜体的连接；（2）通过螺杆传动，实现断路器手车从柜体内进出；（3）断路器手车在运转车上的升降由螺杆装置驱动。这种结构的代表是西门子公司中置柜的运转车。

挂钩式结构，主要体现在：（1）通过挂钩和导向杆实现运转车与柜体的连接；（2）通过调节手轮，实现运转车导轨面与柜体内导轨面一致性的调整；（3）挂钩式运转车没有提升机构，需靠人力将断路器手车放置在运转车或柜内，再通过运转车实现断路器手车的进出。这种结构的代表是ABB公司中置柜的运转车。

2.2.2优缺点比较

相对于挂钩式运转车，螺杆式运转车提供了比较完善的使用功能。但国内生产厂家选用螺杆式运转车并不普遍，主要原因是螺杆式运转车结构比较复杂，机加工零件较多，生产成本高，同时，与开关柜配套的运转车所需数量较少，许多厂家并没有在运转车上投入更多的设计，重视不够。

挂钩式运转车在功能上虽然不及螺杆式，但因其结构简单，易于加工制造，成本低廉，得到了生产厂家的广泛选用。但是，通过现场实践及对挂钩式运转车的设计分析，发现目前常规挂钩式运转车均存在一定的缺陷，这种缺陷会对断路器手车造成潜在的损害，增加维护工作量，甚至会引起非正常停电时间的延长。下面，对当前主流挂钩式运转车的缺陷进行了初步的分析，并给出了一种可行的改进方法，

3常规挂钩式运转车结构分析

3.1挂钩式运转车的两种常规结构

如图1、2所示，此种结构常见于由敷铝锌板加工组合而成的中置柜，柜内生产厂家大多与ABB公司生产的ZS系列中置柜结构相类似，可安装VD4系列或VS1系列真空断路器手车。

从图中可以看出，这类运转车存在下列缺点：

（1）运转车上的两个导向杆只起导向作用，不受力。也就是说，运转车与开关柜体间仅靠挂钩一个点连接在一起。现场操作人员普遍反映这种结构安全性不高，在推进推出手车时，要靠操作人员大力顶推运转车，以防运转车与柜体脱离。

（2）为了使挂钩顺利插入柜体内，在设计上，必须留有一定的间隙，以方便操作。在推拉断路器手车时，间隙反映在运转车导轨与柜体导轨之间。

（3）经长期使用后，在撞击力作用下，柜体上与挂钩连接处，以及运转车上的挂钩轴会变形，这种变形导致了两导轨间的间隙进一步扩大。间隙越大，撞击力越大，两者间形成恶性循环，最后导致运转车不能使用，或严重影响运转车使用安全。

如图3所示，此种结构常见于柜体由型钢与金属板件组装而成的中置柜。这类柜体也可安装VD4系列或VS1系列真空断路器手车。

从图中可以看出，这种结构虽然可以消除两导轨间水平间隙，但是在设计上却存在一个垂直高度差，它导致了更大的撞击力。同时，在使用时如不仔细调整，会使垂直高度差变得更大。从使用效果来看，这种结构同前者比，操作性及安全性更差。

3.2运转车结构对实际使用的影响

经现场调查和分析对比,发现运转车的结构对中置柜操作性能的影响是渐进的,并且影响巨大。其主要表现在两个方面：

（1）对操作性和使用的安全性的影响：这种影响在产品交付的前期影响并不显著，随着时间的推移，影响越来越明显，运转车的操作性和使用的安全性大大降低。

（2）对断路器手车的影响：这种影响主要是撞击力造成的，撞击力导致断路器手车车轮变形。在安装及现场调试阶段，对断路器手车的推拉操作次数最多，车轮的变形往往是在这一阶段出现的。车轮变形导致手车推拉困难，有时会将断路器手车卡死在运转车或柜体导轨内。如果是在例行停电维修时出现此种故障，必然会延长停电时间，形成不能按时供电的事故。统计发现，在产品投运前，约有10%~20%的手车轮存在不同程度的变形，每个工程中约有一、二台变形较大影响正常操作，需维修处理。

4一种可行的结构设计改进方法

针对上文所述运转车存在的问题，设计了一种改进方案，如图4所示，这种方案着重解决了上文所述挂钩式运转车存在的各种缺陷，主要表现在以下几个方面：

（1）消除柜体导轨与运转车导轨之间的间隙，避免产生撞击力，在结构上，确保当运转车靠紧柜体时，运转车导轨与柜体导轨可靠接触，基本无间隙。

（2）特别设计了锁定装置：如图4所示，利用磨擦自锁原理，通过一个特别设计的凸轮装置，可以实现运转车的锁定。其工作方式为：凸轮未锁定前，在弹簧作用下挂钩与柜体接触面间有一定的操作间隙，可以使运转车的挂钩顺利插入并钩住柜体。逆时针转动凸轮，消除操作间隙，将运转车与柜体可靠锁定，在推拉断路器手车时，无需再靠人力顶住运转车，操作的可靠性得以提升。同时，为保证挂钩转轴不因受力变形，将挂钩转轴处改为腰形孔，锁定前，弹簧将挂钩向前拉，保证了挂钩与柜体的正常操作间隙。

（3）操作间隙的调整：经过一段时间的使用后，挂钩及凸轮会磨损，间隙增大，会降低锁紧力，针对可能出现的这种情况，在凸轮与运转车之间，增设了调整垫。调整垫可以作为配件，由用户根据需要自行添加。

5结论

断路器设计范文篇10

摘要：照明配电箱微型断路器（MCB）发热温升和降容选择性配合

1照明配电箱用途

照明配电箱广泛用于各种楼宇、广场、车站及工矿企业等场所，作为配电系统的终端电器设备。

2箱体结构

照明配电箱结构上按安装方式分为封闭悬挂式（明装）和嵌入式（暗装）两种。主要结构分为箱壳、面板、安装支架、中性母线排、接地母线排等部件。在面板上有操作主开关和分路开关的开启孔，若不需要安装全数分路开关时，可以使用封口板将开启孔部分封闭。进出线敲落孔置于箱壳上、下两面。背面还有长园形敲落孔，可以根据用户需要任意敲孔后使用。

照明配电箱按箱体材质又可分为钢箱，不锈钢箱，铁箱和塑料箱等。

3箱内主要电器元件及其保护功能

3.1微型断路器(MCB)

用作进线主开关或出线分开关、对配电线路提供过载和短路保护。

3.2隔离开关

通常用作进线开关，作电源分、合隔离之用。

3.3漏电保护器

一般选用漏电动作电流为30mA作对人身触电平安保护。

3.4浪涌保护器（SPD）

用以限制从电源线路传导的雷电过电压。

4照明配电箱的应用和平安可靠性新问题

作为终端配电设备的照明配电箱用量大，其平安可靠性新问题关系到千家万户，所以选用时应十分慎重。

4.1选用合格正品

时下照明配电箱市场存在不少杂牌的伪劣产品，箱体线路短路爆炸或出现其他电气故障而直接影响生活和工作的情况时有发生。

所以应选用合符国家标准的合格正品，箱内电器元件要和受控用电设备相适应并具有完善的保护功能这是重要的一环。

4.2根据国家规范正确设计配电箱电气系统

例如国标《住宅设计规范》（GB50096-1999）明确规定摘要：“每套住宅应设置电源总断路器，并应采用可用时断开相线和中性线的开关电器。”又规定摘要：“除空调电源插座外，其它电源插座电路应设置漏电保护装置”和“每幢住宅的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能”…又国标《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）对于要求安装浪涌保护器也有具体的条文规定，这些规定都必须执行，因为它是关乎人身、设备平安，防止和减少电气事故为害的重要手段。

4.3电气元件的发热，温升和降容的考虑

4.3.1发热和温升

电器开关（包括微型断路器）产生热源主要来自载流零部件、电磁系统和电介质损耗等三个方面。另外还有当开关负载开合时产生的电弧也能在极短的时间产生大量的热能，但由于开关分合一般不会很频繁，故影响甚微，可忽略不计。

由此可知正常工作着的电器开关发热，出现温升是客观存在的事实。

4.3.2降容的考虑

一般照明配电箱内安装的微型断路器、漏电开关等都是紧密地并排安装的，由于箱体密闭，再加上开关之间的发热温度的互相影响而导致散热困难的缘故，需要对开关的额定电流作降容使用，否则会造成开关过载发热，温升过高而跳闸。严重的甚至造成导线绝缘破坏而引起短路故障及产生火灾事故等（降容系数参见下表1）

降容系数参考表表1

并排安装开关数

1

2

3

4

5

6

7

8

9

降容系数

1

0.94

0.89

0.85

0.82

0.8

0.78

0.77

0.76

5微型断路器（MCB）的应用

5.1主要技术参数参见《表2》

微型断路器技术参数综合表2

型号及脱扣特性

参数名称

S250S

S270

S280

S9

S250-DC

S280UC

C，D

K

C

K

C

C

B

C

K

符合标准

IEC898

GB10963

IEC947

GB14048

IEC898

GB10963

IEC947

GB14048

IEC898

GB10963

IEC898

IEC898

GB10963

IEC947

GB14048

极数

1,2,3,4,1+NA

1,2,3,4,1+NA

1,2,3,4

1,2,3,4,1+NA

1,2,3,4

1+NA

1,2,3,4

1,2,3,4

额定电流

1-63A

1-40A

1-100A

0.5-36A

80-100A

2-40A

1-63A

0.5-63A

额定电压

单极摘要：AC230/400VDC60V

AC230V

DC摘要:单极125V

DC摘要:单极60V

多极摘要：AC400VDC110V

多极摘要:125/250V

多极摘要:110V

额定分断能力230/400V

1-40A摘要：6KA

1-25A摘要：6KA

10KA

6KA

6KA

3KA~10KA

10KA

10KA

50-63A摘要：4.5KA

32-40A摘要：4.5KA

寿命

20,000次循环

20.000次循环

环境温度

工作温度摘要：-25℃~+55℃

仓储温度摘要：-40℃~+70℃

同交流微型断路器

答应使用环境IEC68-2

正常气候条件摘要:23/83,40/93,55/20℃/RH

非凡气候条件摘要:25/95,40/93℃/RH

同交流微型断路器

应用类型

交流（频率摘要:50/60HZ）微型断路器

直流微型断路器

附件说明

1．附件种类，功能齐全且用于交直流系统有不同的电压等级供选择。

2．附件种类摘要：辅助触点，信号触点，分励脱扣，欠电压脱扣等。

3．功能摘要：辅助触点---和开关机构相连，正确反映断路器的能断状态

信号触点---因过载或短路故障显示和传输信息（但当人为操作开关时则不会起功能）

分励脱扣—通过外加电压，远程控制断路器断开。

欠电压脱扣---当线路电压下降至额定值的30~70%时分断电路，但当线路电压力短时波动（如%26lt;100ms%26gt;它不会动作从而保证了线路供电的连续性。

5.2选择性配合

微型断路器在设计应用中上下级间的选择性配合一般可选择下级断路器过流脱扣器额定电流和上级断路器过流脱扣器额定电流的级差≤2即可满足要求，参见《表3》

微型断路器上下级配合选择表（分断能力6KA）表3

过流脱扣器额定电流（A）

上级脱扣器额定电流(I1)

20

25

32

40

50

63

80

100

下级脱扣器额定电流(I2)

10

16

20

25

32

40

50

63

6结束语