電氣設(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)的斷路器應(yīng)用（經(jīng)驗(yàn)總結(jié)）

在我工作伊始，一位其他專業(yè)的前輩曾經(jīng)對我說“電氣專業(yè)是相對簡單的”當(dāng)時的我還什么都不懂，只能隨口應(yīng)和。工作十余年后才發(fā)現(xiàn)能說出此話只能用無知者無畏形容。

電氣專業(yè)的復(fù)雜程度絕非一兩個詞語或者一兩句話能闡述清楚的。下面我以電氣設(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)的斷路器的應(yīng)用，用一種以小見大的手法讓大家看看電氣設(shè)計(jì)的難度。

因?yàn)楸救酥饕獜氖鹿┡潆娫O(shè)計(jì)，所以本文闡述的是低壓斷路器。低壓斷路器主要分為微型斷路器（MCB），塑殼斷路器（MCCB），框架斷路器（ACB）。

框架斷路器多用于額定電流800A以上的回路，脫扣器主要分為熱磁脫扣、電子脫扣、智能脫扣等幾種形式。斷路器具有長延時、短延時、瞬時及接地故障四段保護(hù)。

塑殼斷路器多用于額定電流630A及以下的配電回路，脫扣形式主要是熱磁脫扣和電子脫扣。熱磁脫扣只有長延時和瞬時兩種保護(hù)形式，電子脫扣則具備長延時、短延時、瞬時和接地故障四種保護(hù)功能。

因?yàn)殡娮用摽鄣乃軞嗦菲鲀r(jià)格昂貴，所以實(shí)際應(yīng)用中多選用熱磁脫扣的塑殼斷路器，但熱磁脫扣的塑殼斷路器不具備選擇性，不適用在對供電可靠性要求較高的回路。當(dāng)然還有僅適用于短路保護(hù)的單磁脫扣。

微型斷路器適用于額定電流125A及以下的配電回路，多用于線路的終端保護(hù)，具備過負(fù)荷保護(hù)、短路保護(hù)等功能。脫扣曲線有A、B、C、D等形式，醫(yī)療等場所還有K脫扣。

上文出現(xiàn)大量長延時和瞬時脫扣的概念，長延時的電流值可以理解為斷路器的額定電流值，瞬時脫扣值在普通的塑殼斷路器為長延時的10到12倍，在用于電動機(jī)保護(hù)的斷路器則提高至12到14倍。

微型斷路器中A、B、C、D四種脫扣曲線的含義是瞬時脫扣值是額定電流值的2倍、3~5倍、5~10倍、10~14倍。A型斷路器多用于半導(dǎo)體回路應(yīng)用很少。

長延時對應(yīng)過負(fù)荷保護(hù)，也是應(yīng)用最多的。比如《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范中》規(guī)定“過負(fù)荷保護(hù)中回路計(jì)算電流小于等于斷路器額定電流小于等于導(dǎo)體持續(xù)載流量”。瞬時脫扣則主要應(yīng)用于短路保護(hù)和避開設(shè)備啟動時的沖擊電流。瞬時脫扣的應(yīng)用我個人覺得很多人不會用，特別是對剛?cè)腴T的新人來說。

以短路保護(hù)來說。《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定“當(dāng)短路保護(hù)電器為斷路器時，被保護(hù)線路末端的短路電流不應(yīng)小于斷路器瞬時或短延時過電流脫扣器整定電流的1.3倍”，這條的意思是計(jì)算出短路電流，這個短路電流必須大于瞬時脫扣器電流值的1.3倍。

條文好理解，但是實(shí)際設(shè)計(jì)中，短路電流并不好計(jì)算。計(jì)算公式很簡單無非就是歐姆定律，可實(shí)際應(yīng)用中線路的阻抗是很繁瑣的，要逐步確定各級的電阻和電抗，影響最大的還是電阻。

又因?yàn)殡娮璧扔陔娮杪?線路長度/導(dǎo)線截面，電阻率在確定導(dǎo)線材質(zhì)和溫度不變的時候是定值，在導(dǎo)線截面確定時，電阻大小取決于線路長度。線路越長，電阻越大，短路電流越小，越難滿足規(guī)范要求。

為了避免繁瑣的計(jì)算，很多前輩們已經(jīng)幫我們做了這部分工作，具體可以參考19DX101-1《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》。關(guān)于這一點(diǎn)的實(shí)際案例很多，諸如照明配電箱位置很偏的車庫、商場等場所，這類場所防火分區(qū)很大照明配電箱位置很偏的話容易導(dǎo)致配電線路過長。

針對這種情況，為了滿足短路保護(hù)的要求，需要復(fù)核線路長度，如果無法滿足要求，可以采取以下幾種方法：

1. 增加導(dǎo)線截面；

2. 減小瞬時脫扣器的整定值；

3. 合理位置增設(shè)配電箱；

4. 增設(shè)30mA的剩余電流保護(hù)器作為附加防護(hù)。

具體做法見仁見智吧。關(guān)于避開沖擊電流這點(diǎn)主要用于電動機(jī)啟動時會有瞬時啟動電流，直啟時這個電流值是計(jì)算電流的7倍，而在電動機(jī)啟動的第一個周期分量會有沖擊電流，這個沖擊電流可以默認(rèn)為瞬時啟動電流的2倍及計(jì)算電流的14倍。

瞬時脫扣器的整定電流值必須大于沖擊電流才能保證電動機(jī)的啟動。在我第一次接觸電梯配電箱設(shè)計(jì)的時候很是困惑，為何計(jì)算電流看起來不大，偏偏會配置很大的導(dǎo)線，其實(shí)就有一部分原因在這里。

再說說斷路器的選擇性配合的問題。因?yàn)槠綍r多用的是無選擇性斷路器，這里只針對這種情況簡單說下，按照《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-2009》電氣專篇的規(guī)定上級保護(hù)斷路器的瞬時脫扣整定電流值宜不小于下級的1.4倍，長延時宜不小于2倍。這里說的很清楚，但并沒有明確上下級的概念。

我個人認(rèn)為上下級指的均是出線斷路器，上級的出線斷路器和下級的進(jìn)線斷路器是平級關(guān)系。因?yàn)檫@種理解，我在某個項(xiàng)目中上級的出線斷路器和下級的進(jìn)線斷路器選擇了相同額定電流，然后就在山西省特有的重要工程論證中被相關(guān)專家提出斷路器選擇不匹配。

實(shí)話，我對專家的話并不認(rèn)同。從結(jié)果上分析，如果我的下一級出線斷路器和上一級的出線斷路器配合的選擇性是合理的，是不會出線越級動作的情況，上一級的出線斷路器和下級的進(jìn)線斷路器選擇相同額定電流是沒有任何影響的。如果強(qiáng)行減小下級進(jìn)線斷路器的額定電流反而會出現(xiàn)越級動作的情況。

我雖然有我的道理，可是設(shè)計(jì)這東西又不是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)論證，無奈之下，為了避免這種誤會，我只得把進(jìn)線斷路器改為隔離開關(guān)。只是在住宅，酒店客房、宿舍等相關(guān)要求切斷N極的項(xiàng)目時，還是進(jìn)線還是必須要使用斷路器的，如果強(qiáng)行選擇，導(dǎo)線截面不知道會被放大多少級，難道要使用熔斷器嗎？畢竟熔斷器的選擇性比斷路器容易多了。

最后再說下各種斷路器的分?jǐn)嗄芰Γ蚣茏詈茫軞ご沃詈笫俏唷＿@點(diǎn)主要應(yīng)用在連接變壓器的低壓出線，我曾經(jīng)見過本地一家專門設(shè)計(jì)高壓的公司出的圖紙，在變壓器的低壓出線竟然使用微斷。微斷的分?jǐn)嗄芰κ峭耆珶o法滿足要求的。

來源：網(wǎng)絡(luò)

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