空气开关在电力系统中是特别特别常用的低压保护性电路元器件，很多人都是直接对空气开关进行接线和使用，而很少对空气开
关本身的性能参数及如何选型和使用进行详细的了解。
1.1电力系统
1.2低压配电系统
低压配电系统：
范围：从低压降压变压器到用电设备的电源侧端子。
对象：直接与工艺设备相关的电气设备。
由断路器，接触器,热继电器等电组件制成的一个综合变电、配电装置
一般低压配电系统可分为若干个系统。每个系统可以是一个配电箱、一组低压配电柜或者是组MCC柜。
配电箱/配电柜联系与区别：
配电箱常指小型的电源分配箱，一般是家庭用的。
配电柜则多用工业用电和建筑用电等。(统称)Mcc( Motor Control center)控制柜，即电动机控制中心。
1.3低压电器
概述：
电器：根据外界特定的信号和要求自动或手动接通与断开电路、断续或连续改变电路参数，实现对电路或非电对象的切换、控
制、保护、检测和调节的电工器械。
2、低压电器：通常指工作在交流1200以下、直流1500V以下电路中在变压器的低压侧到负载间的电器。
2.1空气开关介绍
空气开关，又名空气断路器,是断路器的一种是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。
作用：
空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器,它集控制和保护功能于一身。除能完成接触和分断电踣外,还能
对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护,同时也可以用于不频繁地启动电动机。
空气开与熔断器：
1、空开属于多次失效器件，可以多次重复使用。熔断器属于一次失效器件,很多场合已被断路器取代。
2、熔断器的电流分断能力比空开高；空开内部的接触点如果接触不良,可能会引起打火现象，使接触点氧化，严重的可能使空开
因发热导致接触点焊死失效，熔丝无此问题。所以在短路电流较大和需要保护特性好的场合熔断器就不能替代。
空气开关与继电器
空气开关(断路器)控制电路的通断。继电器是用小电流控制大电流，通常用在控制电路里,起着自动调节、安全保护、转换电路等
作用。
在对电动机进行保护时，空气开关作为短路保护元件，用热(继电器作为电动机的过载保护元件）。
2.1空气开关介绍
结构和工作原理
主要技术参数：
1、额定电压(Ue)常用交流：220V、380V、660V、1140V
常用直流：110V、240V、440V、750V、850V、1000V
2、额定电流(In：正常工作的电流值）
常用电流:10A、30A、40A、63A、100A、160A、200A、400A、630A、1000A、1250A、1600A、3200A、4000A5000A、
6300A。
3、频率：一般为50Hz、60Hz。
4、整定电流（脱扣电流）：是指断路器整定的动作电流。如断路器额定电流是20A，可整定的范围为5-10In，如果整定为6则
表示整定值为120A，即电流超过120A时，断路器会在一定时间后分闸。
5、短路分断能力(kA)断路器安全切断故障电流的能力。
例：分断能力为6kA，则当线路中发生6KA的故障电流，断路器可以安全切断电路，而不发生触头熔接、爆炸等异常状况。
1、ACB框架断路器
AcB的主要参数额定电流le：400A~6300A
额定电压Ue:690Vor1000V
极限分断能力Icu=50 150KA
极数：3Por4P
安装形式：抽屉式or固定式
扩展功能：测量、通讯
一般额定电流800A以上的回路或分断能力要求特别高的回路或需要功能较多的回路应该采用框架断路器。
2、MCCB塑壳断路器
McCB的主要参数：
额定电流Ie：16A~1600A。
额定电压Ue：Ac/Dc。
极限分断能力rcu=25~150KA。
极数：3Por4P。
安装形式：固定式插拔式抽屉式。
控制器：热磁式单磁式电子式。
扩展功能：通讯、电动操作、漏电保护。
塑壳断路器采用塑料化结构,特点是将断路器外壳、框架采用塑料压制而成,将触头、灭弧系统都放在绝缘小室中,防止相间短路,
确保电弧向上喷出,保证触头系统可靠分断。
3、MCB微型断路器
微型断路器主要参数：额定电流Ie:0.5A125A，额定电压Ue:AC/DC。
极限分断能力：Icu=4.5,6,10,15KA。
极数：1P，1P+N，2P，3P，3P+N，4P。
主要脱扣曲线：C-照明型、B-电子保护、D-动力型。
主要附件：过/欠压、分励、辅助。
MCB是电气终端配电装置中使用最广泛、用量最大的的种终端保护电器。其特点是采用模块化设计，安装简单,具有高度的通用
性。
2.2空气开关分类
1、分断能力不同
ACB的分断能力相对较高MCCB次之；MCB最差。
现在有不少企业能够将MCCB的分断能力作到很高，但稳定和可靠性不好。
2、外形尺寸不同
ACB的体积最大，安装繁杂；McB的体积小，安装方便MCCB处中间。
3、应用场合不同
框架断路器(ACB)：额定电流范围400A~6300A，多作为主断路器，主要用于低压配电系统的进线、母联及其它大电流回路的关
合。
塑壳断路器(MCB)：额定电流范围16A~1600A，多作为配电电器，主要用于低压配电系统的进出线、电动机保护。
微型断路器(MCB)：额定电流范围0.5A~125A，多被用在负载端，主要用于建筑物和用电设备的终端配电箱内。
2.3空气开关选型
2.3.1产品选型前提：
（1）熟悉市面上断路器产品种类，型号规格。
ACB：施耐德MT系列，Abb Emax系列，西门子3系列等。
MCCB：施耐德NSX系列，ABBT系列，西门子3VT系列等。
MCB：施耐德iC65系列，ABBS系列，西门子5S系列等。
（2）熟悉各种产品额定电流范围，额定电压范围，分断能力指标。
（3）各种产品所具备的基本功能和特性。哪些产品是智能型，哪些产品具有短延时功能等。2.3.2产品选型步骤
（1）根据电气装置的要求确定断路器的种类根据电气装置额定电流范围，额定电压范围,短路电流大小，安装方式等选择框架断
路器、塑壳断路器及微型断路器之一。
（2）根据线路对保护的要求，确定断路器是否需要欠压保护，以及是否作为隔离开关使用等。
（3）根据选用原则选用产品。在初步确定好断路器的品种规格后，还要考虑它与上下级电器的保护特性方面的协调配合，从而
从总体上满足系统对选择性保护的要求。
2.3空气开关选型
选用原则：(一般原则）
(1)断路器的额定工作电压≥线路额定电压。
(2)断路器的额定电流≥线路负载电流。对于照明电路:断路器额定电流为工作电流的1.05-1.1倍，电机断路器额定电流为工作电流
的1.5-2.5倍。
(3)断路器欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压。
(4)断路器的分励脱扣器额定电压=控制电源电压。
(5)电动传动机构的额定工作电压=控制电源电压。
(6)根据断路器的用途,选择脱扣特性断路器脱扣特性分为A、B、C、D、K等几种。A型脱扣特性:脱扣电流为(2~3)Im,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；
D型脱扣特性:脱扣电流为(10~20)Im,适用于保护具有很高冲击电流的设备,如变频器、电磁阀、电动机等；
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。
(7)瞬时脱扣器整定电流值确定原则:
瞬时脱扣器的整定电流Ⅰrm应大于回路的最大尖峰电流。
对于单台电动机回路:Irm≥Kk*Iq式中:Irm——瞬时脱扣器整定电流(A)Iq—电动机起动电流(A）Kk—可靠系数。Kk取1.8~2
*电动机首次起动,电动机起动电流可按电动机额定电流In的6.5倍估计。
(8)断路器级数确定原则:
极数就是指切断线路的导线根数。1P就是切断一根导线;2P就是同时切断2根导线,以此类推
1P+N、1P、2P一般都用于单相电器。
1P—单极断路器,仅控制火线(相线)
1P+N--单极+N断路器,同时控制火线、零线,但只有火线可以具有热磁脱扣功能。
2P一单相2极断路器,同时控制火线、零线,且都可以具有热磁脱扣功能。
3P、4P用于三相，使用1P,上级断路器必须有漏电脱扣功能,检修时为防止火、零错乱造成事故,必须切断上级电源,为检修时避免
1条的问题,可用1P+N,但1P的分断能力比1P+N高，对于比较重要、检修与操作频繁、容易出现故障的用电回路,最好还是用2P。
例：
用低压断路器控制一台型号为MSMD200W伺服电动机,电动机额定电流为1.6A,瞬时最大电流6.9A,试选择断路器的型号和规格。
解：
(1)确定断路器的种类:选用施耐德C65系列D型脱扣曲线
(2)确定断路器分断能力:C65系列分断能力6、10、15kA。对于终端配电柜选6kA足够。
(3)确定断路器额定电流:取断路器额定电流为工作电流的2.5倍,即2.5X1.6=4A
(4)校验瞬时脱扣整定电流:D型脱扣曲线:10-141n脱扣整定电流Irm=10x4=20A而Kk*Iq=2x6.9=13.8A.满足Irm≥Kk*Iq符合要求。
(5)确定低压断路器的型号规格:选用C65N-D4A/2P。
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