國際電工委員會(huì)的IEC947-2和我國等效采用IEC的GB4048.2《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 低壓斷路器》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)斷路器極限短路分?jǐn)嗄芰瓦\(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰ψ髁巳缦碌亩x：

斷路器的額定極限短路分?jǐn)嗄芰?Icu)：按規(guī)定的試驗(yàn)程序所規(guī)定的條件，不包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Γ?/span>

斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?Ics)：按規(guī)定的試驗(yàn)程序所規(guī)定的條件，包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Α?/span>

極限短路分?jǐn)嗄芰cu的試驗(yàn)程序?yàn)閛--t-co，具體試驗(yàn)是：把線路的電流調(diào)整到預(yù)期的短路電流值(例如380V，50kA)，而試驗(yàn)按鈕未合，被試斷路器處于合閘位置，按下試驗(yàn)按鈕，斷路器通過50kA短路電流，斷路器立即開斷(OPEN簡稱O)并熄滅電弧，斷路器應(yīng)完好，且能再合閘。t為間歇時(shí)間(休息時(shí)間)，一般為3min，此時(shí)線路處于熱備狀態(tài)，斷路器再進(jìn)行一次接通(CLOSE簡稱C)和緊接著的開斷(O)(接通試驗(yàn)是考核斷路器在峰值電流下的電動(dòng)和熱穩(wěn)定性和動(dòng)、靜觸頭因彈跳的磨損)。此程序即為CO。斷路器能完全分?jǐn)?，熄滅電弧，并無超出規(guī)定的損傷，就認(rèn)定它的極限分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)成功。

斷路器的運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?Ics)的試驗(yàn)程序?yàn)閛-t-co-t-co，它比Icu的試驗(yàn)程序多了一次co。經(jīng)過試驗(yàn)，斷路器能完全分?jǐn)唷⑾珉娀?，并無超出規(guī)定的損傷，就認(rèn)定它的額定進(jìn)行短路分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)通過。

Icu和Ics短路分?jǐn)嘣囼?yàn)后，還要進(jìn)行耐壓、保護(hù)特性復(fù)校等試驗(yàn)。由于運(yùn)行短路分?jǐn)嗪?，還要承載額定電流，所以Ics短路試驗(yàn)后還需增加一項(xiàng)溫升的復(fù)測(cè)試驗(yàn)。Icu和Ics短路或?qū)嶋H考核的條件不同，后者比前者更嚴(yán)格、更困難，因此IEC947-2和GB14048.2確定Icu有四個(gè)或三個(gè)值，分別是25%、50%、75%和100%Icu(對(duì)A類斷路器，即塑殼式)或50%、75%、100%Icu(對(duì)B類斷路器，即萬能式或稱框架式)。斷路器的制造廠所確定的Ics值，凡符合上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Icu百分值都是有效的、合格的產(chǎn)品。

萬能式(框架式)斷路器，絕大部分(不是所有規(guī)格)都具有過載長延時(shí)、短路短延時(shí)和短路瞬動(dòng)的三段保護(hù)功能，能實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)，因此大多數(shù)主干線(包括變壓器的出線端)都采用它作主(保護(hù))開關(guān)，而塑殼式斷路器一般不具備短路短延時(shí)功能(僅有過載長延時(shí)和短路瞬動(dòng)二段保護(hù))，不能作選擇性保護(hù)，它們只能使用于支路。由于使用(適用)的情況不同，IEC92《船舶電氣》建議：具有三段保護(hù)的萬能式斷路器，偏重于它的運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰χ?，而大量使用于分支線塑殼斷路器確保它有足夠的極限短路能力值。

我們對(duì)此的理解是：主干線切除故障電流后更換斷路器要慎重，主干線停電要影響一大片用戶，所以發(fā)生短路故障時(shí)要求兩個(gè)CO，而且要求繼續(xù)承載一段時(shí)間的額定電流，而在支路，經(jīng)過極限短路電流的分?jǐn)嗪驮俅蔚暮?、分后，已完成其使命，它不再承載額定電流，可以更換新的(停電的影響較小)。但是，無論是萬能式或塑殼式斷路器，都有必須具備Icu和Ics這兩個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。只有Ics值在兩類斷路器上表現(xiàn)略有不同，塑殼式的最小允許Ics可以是25%Icu，萬能式最小允許Ics是50%的，Ics=Icu的斷路器是很少的，即使萬能式也少有Ics=100%Icu的。（國外有一種采用旋轉(zhuǎn)雙分?jǐn)?點(diǎn))技術(shù)的塑殼式斷路器，它的限流性能極好，分?jǐn)嗄芰Φ脑６群艽?，可做到Ics=Icu，但價(jià)格很高）。

我國的DW45智能型萬能式斷路器的Ics為62.5%～65%Icu，國際上，ABB公司的F系列，施耐德的M系列也不過是70%左右，而塑殼式斷路器，國內(nèi)各種新型號(hào)，Ics大抵在50%～75%Icu之間。有些斷路器應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員，按其所計(jì)算的線路預(yù)期短路電流選擇斷路器時(shí)，以斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰砗饬?，由此判定某種斷路器（此斷路器的極限短路能力大于線路預(yù)期短路電流，而運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰t低于計(jì)算電流）為不合格。這是一個(gè)誤解。

例如一臺(tái)容量為1600kVA的變壓器，其副邊的額定電流為2312A，阻抗電壓百分?jǐn)?shù)Uk取6%，最大預(yù)期短路電流應(yīng)為38.5kA，作保護(hù)用的斷路器額定短路分?jǐn)嗄芰?yīng)是40kA，若選DW15 -2500Y的2500A或DW45 - 3200的2500A作主開關(guān)是能勝任的。由于現(xiàn)代的動(dòng)力中心的變壓器與配電柜相距很近，甚至安裝在一起，因此即使是支路，額定電流在100A，它的預(yù)期短路電流也是很大的。因此，也要求線路中的塑殼斷路器的短路分?jǐn)嗄芰?yīng)達(dá)到380V、40kA。有文章斷定某一新型塑殼式斷路器（殼架等級(jí)電流160A，Icu380V、50kA，Ics380V、35kA）不能選用，理由是它的Ics僅35kA，小于線路預(yù)期電流38.5kA。這是一種誤解。該型號(hào)斷路器使用于支路，即使通過支路的短路電流為38.5kA，但此斷路器Icu大50kA，完全可以勝任。因此判斷塑殼式斷路器能否勝任某一線路保護(hù)開關(guān)，是看它的Icu能否大于線路的預(yù)期短路電流。而它的Ics即使小一點(diǎn)，也無礙于它的作用的發(fā)揮。因?yàn)槎搪肥鹿识喾N多樣，例如兩相短路（其短路電流為三相短路值的二分之根號(hào)三），或者離電源較遠(yuǎn)的地方，如50m、100m，即使是三相短路，由于阻抗的原因，三相短路時(shí)，事故電流大約是50%～60%的三相最大預(yù)期值。

三、斷路器的電氣間隙與爬電距離。

確定電器產(chǎn)品的電氣間隙，必須依據(jù)低壓系統(tǒng)的絕緣配合，而絕緣配合則是建立在瞬時(shí)過電壓被限制在規(guī)定的沖擊耐受電壓，而系統(tǒng)中的電器或設(shè)備產(chǎn)生的瞬時(shí)過電壓也必須低于電源系統(tǒng)規(guī)定的沖擊電壓。因此：

(1)電器的額定絕緣電壓應(yīng)≥電源系統(tǒng)的額定電壓 

(2)電器的額定沖擊耐受電壓應(yīng)≥電源系統(tǒng)的額定沖擊耐受電壓 

(3)電器產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓應(yīng)≤電源系統(tǒng)的額定沖擊耐受電壓。

基于以上三原則，電器的額定沖擊耐受電壓(優(yōu)先值)Uimp就與電源系統(tǒng)的額定電壓所確定的相對(duì)地電壓的最大值和電器的安裝類別(過電壓類別)等有很大的關(guān)系：相對(duì)地電壓值越大，安裝類別越高【分為I(信號(hào)水平級(jí))、Ⅱ(負(fù)載水平級(jí))、Ⅲ(配電水平級(jí))、Ⅳ(電源水平級(jí))】，額定沖擊電壓就越大。

例如相對(duì)地電壓為220V，安裝類別為Ⅲ時(shí)，Uimp為4.0kV，要是安裝類別為Ⅳ，Uimp為6.0kV。電器產(chǎn)品(例如斷路器)的Uimp為6.0kV污染等級(jí)3級(jí)或4級(jí)，其最小的電氣間隙是5.5mm。DZ20、CM1系列塑殼斷路器的電氣間隙均為5.5mm(安裝類別Ⅲ)，只是用于電源級(jí)安裝，如DZ20系列的800以上規(guī)格，Uimp為8.0kV，電氣間隙才提高到≥8mm。而產(chǎn)品的實(shí)際的電氣間隙，如HSM1系列，Inm(殼架等級(jí)電流)=125A時(shí)，電氣間隙為11mm，160A為16mm，250A為15mm，400A為18.75mm，630和800A均為300mm，都大于5.5mm。

關(guān)于爬電距離，GB/T14048.1《低壓開關(guān)設(shè)備與控制設(shè)備 總則》規(guī)定：電器(產(chǎn)品)的最小爬電距離與額定絕緣電壓(或?qū)嶋H工作電壓)、電器產(chǎn)品使用場所的污染等級(jí)以及產(chǎn)品本身使用的絕緣材料的性質(zhì)(絕緣組別)有關(guān)。例如：額定絕緣電壓為660(690)V，污染等級(jí)為3，產(chǎn)品使用的絕緣材料組別為Ⅲa(175≤cti〈400，CTI為絕緣材料的漏電起痕指數(shù)〉，最小爬電距離為10mm。上面所提到塑殼式斷路器的爬電距離都大大超過規(guī)定的數(shù)值。

綜上所述，如果電器產(chǎn)品的電氣間隙和爬電距離，達(dá)到絕緣配合要求，就不會(huì)因?yàn)橥鈦磉^電壓或線路設(shè)備本身的操作過電壓造成設(shè)備的介質(zhì)電擊穿。GB7251.1-1997《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第一部分：型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn)成套設(shè)備》(等效于IEC439-1：1992)，對(duì)絕緣配合的要求與GB/T14048.1是完全一樣的。 

有一些成套電器制造廠提出斷路器接線用銅排，其相與相之間的(空氣)距離應(yīng)大于12mm，有的甚至提出斷路器的電氣間隙應(yīng)大于20mm。這種要求是不合理的，它已經(jīng)超出了絕緣配合的要求。對(duì)于大電流規(guī)格，為了避免在出現(xiàn)短路電流時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)斥力，或是大電流時(shí)導(dǎo)體發(fā)熱，為了增加散熱空間，因而適當(dāng)加寬相間的空間距離也是可以的。此時(shí)無論是達(dá)到12mm或20mm，都可由成套電器制造廠自行解決，或請(qǐng)電器元件廠提供有彎頭的接線端子或聯(lián)結(jié)板(片)來實(shí)現(xiàn)。一般斷路器出廠時(shí)，都提供電源端相間的隔弧板，以防止電弧噴出時(shí)造成相間短路。零飛弧的斷路器為防開斷短路電流時(shí)有電離分子逸出，也安裝這種隔弧板。如果沒有隔弧板，則對(duì)裸銅排可包扎絕緣帶，其距離應(yīng)不小于100mm。

四、四極斷路器的應(yīng)用

關(guān)于四極斷路器的應(yīng)用，目前國內(nèi)還沒能對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程之類作硬性的使用要求的規(guī)定，雖然地區(qū)性四極電器(斷路器)的設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)出臺(tái)，但安裝與不安裝四極電器的爭論還在進(jìn)行中，某些地區(qū)的使用近年來出現(xiàn)一窩蜂的趨勢(shì)，各斷路器制造廠也紛紛設(shè)計(jì)，制造各種型號(hào)的四極斷路器投放市場。筆者同意一種意見，就是用或不用應(yīng)以是否能確保供電的可靠性、安全性為準(zhǔn)，因此大體上是：

(1)TN-C系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)中，N線與保護(hù)線PE合二為一(PEN線)，考慮安全，任何時(shí)候不允許斷開PEN線，因此絕對(duì)禁用四極斷路器；    

(2)TT系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)可使用四極斷路器，以便在維修時(shí)保障檢修者的安全，但是TN-C-S和TN-S系統(tǒng)，斷路器的N極只能接N線，而不能接PEN或PE線；

(3)裝設(shè)雙電源切換的場所，由于系統(tǒng)中所有的中性線(N線)是通聯(lián)的，為了確保被切換的電源開關(guān)(斷路器)的檢修安全，必須采用四極斷路器；   

(4)進(jìn)入住宅的單相總開關(guān)，宜選用帶N極的二極斷路器(檢修時(shí)作隔離器之用)；

(5)用于380/220V系統(tǒng)的剩余電流保護(hù)器(漏電斷路器)，中性線必須穿越保護(hù)器的零序電流互感器(鐵心)，防止無中性線的穿過，使220V的負(fù)載有泄漏電流而誤動(dòng)作，此時(shí)應(yīng)選用四極或帶中性線的二極剩余電流保護(hù)器。

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