如何解释断路器曲线的不同区域

 

断路器
创建人：EATON 

断路器时间-电流 读取特性曲线的方法类似于熔断器曲线。横轴 代表电流，纵轴代表时间 断路器会中断电路。 当使用这种类型的塑壳断路器时，有四个基本 必须理解的曲线注意事项。 

这些是：

1. 过载区
2. 瞬时区域

过载区

塑壳断路器的开口在 过载区域通常由热敏元件完成，而 电磁线圈通常用于断路器。电子感应 断路器将使用CT。可以看出，过载区域的宽度很大。 公差带，这意味着断路器应在该区域内打开一段 特定的过载电流。

瞬时区域

瞬时跳闸（IT）设置指示 断路器将尽快打开的满负荷额定值的倍数 尽可能。瞬时区域如下曲线所示 并且显示为断路器额定值的5倍至10倍可调。当。。。的时候 断路器线圈感应到瞬时区域中的过电流，它释放 保持触点闭合的闩锁。

中断评分

断路器的中断额定值至关重要 保护和安全因素。电路的中断额定值 断路器是经测试可中断的最大故障电流 按照测试实验室标准。故障电流超过 额定值的中断会导致断路器和设备的损坏 并可能对人员造成伤害。换句话说，当故障级别超过 断路器的中断额定值，断路器不再是 protective device.

读： 断路器有哪些不同类型及其用途？

插图：中到高级故障电流–Circuit Breakers

下曲线说明了在90A断路器之前的400A断路器。 在90A断路器的负载侧任何高于1500A的故障都将同时断开 breakers. 

90A断路器通常会在400A断路器之前解锁。 但是，在90A断路器可以分离其触点并清除故障之前 当前，400A断路器已解锁，并且也将打开。 假设90A断路器的负载侧存在4000A短路。 

读： 在电机控制中使用热磁断路器有什么优势？

事件的顺序如下： 

1. 90A断路器将解锁（A点）并释放断路器机构以启动 实际的开放过程。
2. 400A断路器将解锁（B点），它也将开始断开 过程。断路器解锁后，它将打开。在解锁点， 过程是不可逆的。 
3. 在C点，90A断路器将完全中断故障电流。 
4. 在D点，400A断路器也将完全断开电路。 因此，这是一个非选择性系统，导致完全中断 其他负载由400A断路器保护。

参考： 

库珀·巴斯曼|  Download

中断额定值和中断容量之间有什么区别？

 

主配电板

许多电气工程师认为中断额定值和中断容量具有相似的含义。因此，在应用于电气设计或安装时，我们需要了解其主要区别及其作用。 

中断评分

中断额定值是在标准测试条件下，过电流保护装置可以安全中断的最大短路电流。一个人应该注意这个词“在标准测试条件下 ”这意味着，确定过流保护装置的测试方法以确保其正确应用非常重要。 

中断能力

根据IEEE电气和电子术语标准词典，中断容量是指设备可以中断的额定电压下的电流。  

标准 Test Conditions - Fuses

对分支电路保险丝进行了测试，测试电路中没有任何其他导体。例如，如果保险丝的中断额定值为300 kA，则将测试电路校准为在额定保险丝电压下至少具有300 kA。在测试电路校准期间，使用母线代替保险丝以检查适当的短路电流。然后移去母线并插入保险丝。然后进行测试。如果保险丝通过测试，则保险丝上标有该中断额定值（300 kA）。 

在针对保险丝概述的过程中，在校准短路电流后，没有多余的导体插入测试电路。重要的一点是，保险丝中断的可用短路电流至少等于或大于其标记的中断额定值。 

换句话说，由于对保险丝进行了短路测试（没有额外的导体阻抗），因此其熔断容量等于或大于其标明的熔断额定值。

标准”测试条件-断路器

与保险丝相比，断路器并非如此。这是因为对断路器进行了短路测试（带有附加的导体阻抗），因此断路器的分断能力可能小于断路器的分断额定值。 

当为断路器的中断额定测试校准了测试电路时，断路器不在电路中。在将测试电路验证为适当的短路电流水平之后，将断路器放入电路中。因此，除了断路器之外，允许在校准之后将重要长度的导体添加到电路中。这种额外的导体阻抗会导致短路电流大大降低。 

因此，标有22,000A断路额定值的断路器实际上可能仅具有9,900A的断路能力。

参考： 

• 库珀·巴斯曼（Cooper Bussman）。

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SF6断路器的重要特征是什么？

SF6气体

六氟化硫（SF6）是一种负电子惰性惰性气体，具有良好的介电和灭弧性能。该气体的电介质强度随压力而增加，并且比3 bar压力下的油的电介质强度高。这种气体广泛用于电气工业，并用作高压应用的灭弧介质，例如 高压金属包覆开关设备，电容器，断路器，电流互感器，套管等。 

SF6气体的化学性质包括： 

1. 该气体在高达500摄氏度的温度下稳定。
2. SF6气体是惰性气体，因此非常适合开关设备应用。因此，SF6气体中金属零件触点的寿命更长，因为这些组件不会被氧化或变质。  
3. SF6是一种负电子气体，可以很容易地阻止电弧中的电子。
4. 在最高500摄氏度的温度下不与结构材料发生反应。
5. 消弧后的分解产物可以分解为SF4和SF2，并且分解产物在冷却后重新结合形成原始气体。剩余的气体由含有活性氧化铝（Al2O3）的过滤器除去，因此与其他气体相比，损耗因子很小。 
6. SF6的金属氟化物成分是良好的介电材料，因此对于电气设备而言是安全的。

SF6断路器s

在过去的20年中，世界各地的多家断路器制造商已开发出SF6断路器，其电压范围为4.16 kV至700 kV。 SF6气体绝缘金属包层开关设备包括工厂组装的金属包层，变电站设备，如断路器，隔离器，接地开关，母线等。这些气体中充满了SF6气体。这种变电站是紧凑的，并且在人口稠密的城市地区受到青睐。

六氟化硫气体是通过在带有交错水平搁板的钢箱中，在氟气中粗碎碾碎的辊状硫燃烧而成的，每个搁板中均装有约4千克硫。钢制盒子是气密的。如此获得的气体包含其他氟化物，例如S2F10，SF4，并且必须进一步纯化为SF6，气体通常由化学公司提供。如果大规模生产，气体的成本低。气体以液体形式在气瓶中运输。在填充气体之前，将断路器排空至约4毫米汞柱的压力，以除去湿气和空气。然后将气体填充到断路器中。气体可以通过气体处理单元回收。

SF6断路器的基本特性

1. 无臭
2. 非易燃
3. 常压常温下的状态气体
4. 无色
5. 无毒（但是不纯的SF6气体包含有毒元素）
6. 高密度气体（密度是20摄氏度和大气压下的空气的5倍）

SF6断路器s Design

多年来，不同的制造商开发了Sf6的设计。如今，有一些独特的设计功能可以识别如下： 

双压型

在这种设计中，在灭弧过程中，高压系统产生的气体通过喷嘴释放到低压系统中。大多数适应该设计的模型已被淘汰。 

单压吹风机 

在这种设计中，气体通过移动气缸系统压缩，并通过喷嘴释放，同时熄灭电弧。广泛用于高达760 kV的电压。 

活体坦克设计 

此设计类别下的灭弧室由瓷绝缘子支撑。

死坦克设计 

此类灭弧室安装在地面的SF6充气罐中 潜在的。根据应用的不同，每种设计都有一定的优点和缺点。单压河豚式活罐破碎机是首选 传统的户外开关站。

抑制电弧的河豚原理方法

吹气缸向下移动至打开行程，压力 收音机P1 / P2上升。压力上升取决于喷嘴的喉管直径 和吹气缸的速度。压力比P1 / P2增加到大约5 在打开状态下。压缩气体通过 收敛-发散喷嘴。电弧在电流为零时淬灭。为了更高 中断能力，优化了流动模式。 

单压吹风机SF6断路器是充满SF6的密封装置 气体压力为5 kg / cm2。死坦克和活坦克的设计都已经 开发用于3.3至760 kV的电压和20至80的分断电流 K a。设计不断进行优化，以实现更高的容量 灭弧室。 SF6型单压力吹风机有两种类型的设计 circuit breakers. 

• 带绝缘喷嘴的吹风机SF6断路器 
• 带导电喷嘴的吹风机SF6断路器

SF6断路器的优点 

1. 对于户外超高压应用，SF6的每极灭弧室数量少于空气冲击波 CB和最低油价CB。户外SF6 CB简单，成本更低， 免维护，紧凑。 
2.  The decomposition 产品不具有爆炸性，因此不存在着火或爆炸的危险。因此，该气体是不可燃的并且化学稳定。
3. 由于相同的气体在回路中再循环，因此所需的气体较少。 
4. SF6的电流承载能力比鼓风断路器的电流承载能力高150％。这是由于它具有出色的SF6气体传热性。 
5. 与鼓风断路器相比，SF6静音。 
6. 密封结构避免了水分，灰尘和沙子的污染 等。没有像Air Blast CB这样昂贵的压缩空气系统。 
7. SF6断路器所需的维护较少。 
8. SF6具有中断高低故障电流，励磁电流， 容性电流，没有过多的过电压。 
9. SF6气体回路 断路器可以执行各种职责，例如清除短路故障，断开 空载传输线，电容器开关，变压器，电抗器 切换等非常顺畅。 
10. 具有出色的绝缘，灭弧，物理和化学性能 SF6气体是SF6破碎机的最大优势。 无需频繁更换触点。由于 SF6气体的惰性。因此，触点不会遭受氧化。 
11. 由于SF6气体的独特特性，电弧是 在没有电流斩波的情况下在自然电流为零时熄灭并且没有关联 断路器产生的过电压。 

SF6断路器的缺点

1. 由于所使用的结构类型，出现密封问题。关节不完美 导致气体泄漏。电弧的SF6气体有毒，必须采用牢固的密封措施以防止被吸入。  
2. 系统中的水分流入对于SF6气体回路非常危险 断路器，因为如果与杂质混合，这种气体可能会有毒。  
3. 双压力SF6断路器由于其类型而相对昂贵 和复杂的天然气系统的建设。 
4. 定期维护期间应彻底清洁内部零件 在干净，干燥的环境下。铁氟龙粉尘和硫化物应为 removed. 
5. 需要特殊的设施来运输天然气，转移天然气和 保持天然气的质量。气体质量的下降会影响 SF6断路器的可靠性。 

断路器及其用途有哪些不同类型？

 

断路器是一种自动操作的电气开关，旨在保护电路免受过载或短路引起的过大电流造成的损坏。

断路器跳闸的方法如下：

• 过载热保护-由双金属带组成，如果加热超过正常运行值，该双金属带会变形，从而释放固定触点的锁。 
• 短路用磁性元件-由一个磁性回路组成，该磁性回路的作用是释放保持触点的锁，从而在高过电流时触发断开。响应时间非常短（大约十分之一秒）。 

通常将热脱扣器和磁性脱扣器（热磁断路器）结合使用的是经济，久经考验的技术，但与电子脱扣器相比，调节的灵活性较小。 

微型断路器（MCB）

微型断路器或MCB通常用于6A以下的系统电流范围–63A。此型号有1极至4极两种型号，并根据IEC 60898标准定义。 MCB有3种类型，分别是

• B型 -该型号的跳闸电流为额定电流的三到五倍（3到5 x In）。这种类型通常用于不存在浪涌电流以使其跳闸的家用电路和小型商业应用中。 
• C型 -该型号的额定电流为额定电流（5至10 x in）的五至十倍。这些MCB通常用于商业应用，这些应用是中小型电机或荧光灯照明设备，并且存在一些会引起CB跳闸的浪涌电流。
• D型 -跳闸为额定电流的十到二十倍（10到20 x In）。这些MCB适用于工业电动机，X射线设备，焊接设备等大量涌入电流的特定工业应用。 

塑壳断路器（MCCB）

• 通常用于系统电流范围从100 A– 2,500 A 
• 1极至4极
• MCCB具有IEC，NEMA和ANSI标准

塑壳断路器用于配电系统设计中，主要用于保护低压（<600伏）电气设备和电路。安全应用需要了解其性能和等级。 

空气断路器 

空气断路器（ACB）是一种电气设备，用于为800安培至10K安培以上的电路提供过流和短路保护。这些断路器通常用于低压应用中（<600 V). 

空气断路器是在给定的大气压下在空气中作为灭弧介质工作的断路器。 

当今市场上有几种类型的空气断路器和开关装置，它们耐用，高性能，易于安装和维护。 

机油断路器 

油断路器是一种使用油作为电介质或绝缘介质来熄灭电弧的断路器。 

在油断路器中，使断路器的触点在绝缘油中分开。当系统中发生故障时，断路器的触头在绝缘油下断开，并且在它们之间产生电弧，电弧的热量在周围的油中蒸发。

真空断路器 

真空断路器是一种在真空介质中发生灭弧的断路器。 

VCB的优势

• 真空提供最大的绝缘强度。因此，它具有比其他任何介质都优异的灭弧性能。
• 真空断路器寿命长。与石油断路器（OCB）或鼓风断路器（ABCB）不同，避免了VCB爆炸。这提高了操作人员的安全性。 
• 无废气排放到大气中，运行无噪音。

VCB的缺点

• VCB的主要缺点是，在超过38 kV的电压下它不经济。
• 此外，如果少量生产，VCB的生产是不经济的。

气体绝缘开关柜 

SF6断路器 是一种使用六氟化硫（SF6）气体作为灭弧介质的断路器。 SF6是一种负电气体，具有吸收自由电子的强烈趋势。断路器的触点在SF6气体的高压流中断开，并且在它们之间产生电弧。电弧中的导电自由电子被气体迅速捕获，形成相对固定的负离子。电弧中导电电子的这种损失迅速建立起足够的绝缘强度来熄灭电弧

SF6断路器通常用于110 kV及以上的电压。 

什么是并联旅行？

什么是并联旅行？

并联跳闸是一种旨在远程关闭断路器的设备。通电后，分励脱扣器立即激活断路器机构，以确保与电源的快速断开。

该设备是断路器中的可选附件，该断路器将由外部供电，并且可以通过PLC和任何其他继电器激活以进行保护。 

例如，可以将安装在主断路器中的分流脱扣器集成到烟雾探测器电路中，以在烟雾探测器触发火灾警报器或喷淋头的同时将其关闭。

结果，它可以减少对相邻电气设备的潜在损坏，并且还减少了由火灾引起的电气危险。

根据要求，仍有许多应用程序可以与并联设备集成在一起。

如何连接ShuntTrip？

将设备放置在断路器的适当位置。确保您具有针对特定断路器的并联跳闸的确切规格。将设备正确安装在断路器内部之后，将两个端子连接至其额定电压，并将开关脚连接至电源，另一脚连接至中性线（如果使用的是L-N电源）。如果是线对线服务，则可以将交换支腿放在任何一条线上。 

Image Credit to: http://www.electricalonline4u.com

现在，出于安全考虑，您可以将其开关触点连接到PLC和任何其他继电器。 

什么是RCD？

RCD是“剩余电流设备”的首字母缩写。

该设备以简单的原理工作，即无论输入多少电流都必须等于将返回的电流量。

如果不是这样，则不平衡电流会产生变化的磁性，从而使电磁体能够激活。电磁体将开关拉开，电路断开。

具有泄漏电流，该设备将解释为好像电流流向负载端中的另一条路径，例如电死人员的身体。这样，可以避免电击。

根据用途或代码要求，该设备的灵敏度等级范围为30mA至300mA。

变压器的阻抗百分比如何影响短路分析

在选择断路器和保险丝以保护电气系统时，短路量 必须在变压器的端子上知道可用电流。这是为了确定断路器的机械耐受等级以承受中断 在短路情况下。 

定义：

阻抗百分比表示该百分比 产生满负载所需的额定电压 变压器输出短路时的最大电流。 （伊顿（Eaton），2015年）。

因此，使用百分比阻抗的短路公式 Isc = IFL x（100 /％Z） 

计算

变压器额定值

• 75 kVA
• 240 V次级
• 5％阻抗

满载次级电流= 75,000 / 240 = 312安培

应用公式：Isc = IFL x（100 /％Z）。

Isc = 312 /（100 / .05）= 6,240安培。 

在此示例中，最大短路电流为FLA的20倍（6240/312）。 

上图简单地告诉我们，如果变压器的阻抗百分比降低，则SC电流也将成比例地增加。 

在此示例中，将变压器阻抗减小到2.5％也会使SC电流增加到40倍。 

所以

...在此示例中，我们需要选择5％变压器阻抗的kAIC额定值不小于6,240安培的断路器。断路器的kAIC额定值选择不当会完全损坏设备，并可能造成巨大的灾难。 

注意：这只是有关阻抗百分比如何影响SC分析的简短示例，因为在计算系统中的SC时还需要考虑几个因素。有关更详细的SC分析，请阅读 如何使用点对点方法解决短路计算问题。 

欢迎任何意见

微型断路器的工作特性

BS 7671标准将断路器定义为

能够制造和携带的机械装置 正常电路下的电流 在一定条件下也能断开电流 规定的异常电路条件，例如短路条件

性能数据由制造商针对所有 断路器，用ff表示。 

额定电流

• 标称电流（IN）是连续电流额定值 断路器的
• 微型断路器（MCB）的额定电流会有所不同 from 2 A to 125 A

额定电压

• 断路器的电压值’s short 给出了电路性能。
• 另外，爬电距离和介电击穿 高于额定电压。

时间/电流特性曲线

• 这显示了跳闸时间与 过电流值。从时间/电流曲线获得的其他信息 是将使磁脱扣器和热脱扣器工作的电流值 mechanisms. 

MCB的3种不同的时间电流特性 

• B type - 平均跳闸电流等于额定电流的4倍 
• C type - 平均跳闸电流等于额定电流的7.5倍
• D type - 平均跳闸电流等于额定电流的12.5倍

断路器的时间-电流曲线
资料来源：SWSI Miller澳大利亚

选择断路器时，必须考虑 考虑到以下因素：

• 最大限度 demand of the load
• 当前的 电路电缆的承载能力 
• 类型 所需的断路器数量（B，C或D），取决于负载特性 
• 框架 断路器尺寸 
• 周围的 安装时的温度 
• 预期 安装点的故障电流 
• 这 需要备份保护。 

资料来源：

1. 西南悉尼学院-米勒
2. 施耐德电气
3. BS 7671标准

如何选择合适的微型断路器MCB

如何选择合适的微型断路器MCB

IEC和英国标准7671将断路器定义为

一种机械装置，能够在正常电路条件下产生和承载电流，并且能够在特定的异常电路条件（例如短路条件）下断开电流。

通常，断路器具有多个额定电流，并且必须正确识别每个术语以了解其特性。

在 是额定电流额定值。这是设备可以承受的电流，而不会断开连接并且不会降低设备的预期寿命。 

a 是断开电流。这是在给定时间内将导致设备断开连接的电流值。 

集成电路 是故障电流的值，高于该值时，设备就有爆炸的危险，或者更糟的是，将触点焊接在一起。 

集成电路 是设备可以处理并保持可维修状态的故障电流值。

MCB的特征

与其他类型的断路器相比，MCB通常具有较小的预期短路电流额定值（范围从6kA到10kA）。其过电流额定值范围仅为6A至100A。 

MCB有三种常见类型：B型，C型和D型。设备之间的差异是设备的磁性部分跳闸的电流（Ia）值。选择不同的类型以适合需要特殊浪涌电流的负载。 

B型 跳闸是额定电流的三到五倍（3到5 x In）。通常使用这种类型 用于家用电路和小型商业应用 不存在浪涌电流使其跳闸的地方。 

例如， 32 A时的磁脱扣电流 B型CB可能为160 A（Ia = 5 x In）。这些MCB用于需要最大保护的地方，因此应成为一般插座应用的选择。 

C型 跳闸是额定电流（5到10 x in）的五到十倍。这些MCB通常用于存在以下情况的商业应用中： 中小型电动机或荧光灯 并且有一些涌入电流会导致断路器跳闸。 

例如， 32 A时的磁脱扣电流 C型CB可能为320 A（Ia = 10 x In）

D型 跳闸是额定电流的十到二十倍（10到20 x In）。这些MCB是 适用于工业电机大量涌入电流的特定工业应用，X射线设备，焊接设备等。 

例如， 32 A时的磁脱扣 D型CB可能为640 A（Ia = 20 x In）。