电动机保护用低压断路器及其选用

黄良荣

江苏大全凯帆开关股份有限公司+212211

摘要：本文主要研究了电动机保护用低压断路器及其选用方法。通过分析电动机保护的特点和要求，结合低压断路器的工作原理和性能，提出了一种基于负荷特性和故障类型的低压断路器选型方法。通过合理选择断路器的类型和参数，以及设定保护装置的动作特性，实现对电动机的安全保护和可靠运行。

关键词：电动机；低压断路器；设备选型

电动机在工业生产中广泛应用，其正常运行对于工艺过程的稳定性和效率至关重要。为了保护电动机免受过载、短路等故障的损害，低压断路器被广泛应用于电动机的保护系统中。因此，本文旨在研究电动机保护用低压断路器及其选用方法，以满足电动机保护的特点和要求，并提高电动机的安全性和可靠性。

1.低压断路器的工作原理

低压断路器是一种用于保护电路和设备的电气开关装置，它可以在电流超过额定值或发生故障时自动切断电路，以确保电气系统的安全运行。其工作原理基于热磁触发机制，低压断路器内部设置了一个热元件（热继电器），当电流超过额定值一段时间后，热元件受热使得触发机构动作，将触点打开，切断电路。同时，电磁触发机构也可以感应电流的瞬时增加，并快速切断电路，低压断路器内置了一个电磁触发机构，当电流瞬间增加到很高的水平时，通过感应电磁力使得触发机构动作，迅速切断电路。低压断路器通过分离触点来切断电路，低压断路器内部具有一对金属触点，通常是银合金材料制成。当断路器处于闭合状态时，触点连接电路，允许电流流动。当发生过载或短路时，触点会迅速分离，切断电路。低压断路器通常提供手动操作和自动操作两种方式。手动操作允许用户根据需要手动控制断开或闭合电路。这种方式适用于需要手动控制系统供电的情况，例如进行维护或紧急情况下的断电操作。通过手动操作，用户可以直接控制断路器的状态，使其打开或关闭电路。另一种方式是自动操作，其中断路器配备了触发装置，当电路中出现故障时，自动触发装置会检测到异常情况并触发断路器，迅速切断电路以防止损坏或危险。为了防止误操作和确保安全，低压断路器还配备了电磁脱扣装置。这个装置负责锁定断路器的触点，在断开电路后保持断路器处于打开状态，以防止电路意外闭合。电磁脱扣装置可以根据特定的触发条件（如过载或短路）来激活，确保断路器能够安全地断开电路并保持打开状态，以防止进一步的损坏或危险。

2.电动机保护用低压断路器的选用

在选择用于电动机保护的低压断路器时，我们需要考虑以下几个因素：①电动机负荷特性：不同类型的电动机在启动、运行和停止时具有不同的负荷特性。根据电动机的负荷特性，我们可以确定所需的断路器额定电流和短路保护能力。②故障类型：电动机可能会发生多种故障，包括过载、短路和接地故障等。不同类型的故障对断路器的要求也不同，因此需要选择适合的断路器来提供相应的保护。基于以上考虑，以下是一些基本的低压断路器选型方法：

2.1确定额定电流

确定低压断路器的额定电流时，需要根据电动机的额定电流和负荷特性进行选择，以确保断路器能够承受电动机的额定工作电流。通常情况下，断路器的额定电流应大于或等于电动机的额定电流。电动机的额定电流是指在额定负载下，电动机正常运行时所需的电流值。这个额定电流通常可以在电动机的技术参数中找到。选择低压断路器的额定电流时，需要考虑以下因素：①电动机的额定电流：将电动机的额定电流作为一个重要参考，确保断路器的额定电流大于或等于此值。②负荷特性：考虑电动机的负荷特性，例如启动时的起动电流峰值。如果负荷特性较高，可能需要选择具有更高额定电流的断路器。③系统的稳定性和安全性：确保所选用的低压断路器能够在正常工作负荷下稳定运行，并提供足够的保护，防止过载和短路等故障[1]。总的来说，为了选择合适的低压断路器额定电流，需要根据电动机的额定电流和负荷特性进行评估，并确保断路器能够安全可靠地承载电动机的工作电流。

2.2短路保护能力

选择低压断路器时，需要考虑其具备足够的短路保护能力，以确保在短路故障发生时能够快速切断电路，并承受短路电流而不被损坏。短路保护能力是指断路器能够处理和中断电路中可能出现的瞬时大电流。根据电动机的类型和功率选择适当的断路器。不同类型和功率的电动机，其短路电流大小会有所不同。因此，我们需要确保所选的断路器的短路中断能力超过电动机的短路电流，以确保系统的安全性。通常情况下，制造商会提供电动机的短路电流参数。可以参考这些参数，并与断路器的技术规格进行比较来确定是否具备足够的短路保护能力。确保所选断路器的额定短路中断能力能够满足或超过电动机的短路电流，从而保证在短路事件发生时可有效切断电路并防止损坏。总之，根据电动机的类型和功率选择具备足够短路保护能力的断路器，确保其短路中断能力超过电动机的短路电流，以保证系统在短路故障时能够可靠运行。

2.3额定开断容量

在选择低压断路器时，需要考虑电动机启动过程中可能出现的高峰电流。为了应对这种情况，应选择具有足够额定开断容量的断路器。额定开断容量是指断路器能够在正常运行条件下迅速切断电路而不受损害的能力。在电动机启动时，由于启动电流峰值较高，断路器需要能够承受这一高峰电流，并可靠地进行开断操作，以确保系统的稳定运行。为了选择合适的断路器额定开断容量，需要了解电动机的启动特性和峰值电流。制造商通常会提供电动机的技术参数，包括启动时的最大电流值。根据这些参数，选择断路器的额定开断容量要大于或等于电动机的最大启动电流，以确保断路器能够可靠地进行开断操作，不受损害

[2]。总之，为了应对电动机启动过程中可能出现的高峰电流，选择具有足够额定开断容量的断路器是必要的。根据电动机的启动特性和峰值电流，确保所选断路器的额定开断容量大于或等于电动机的最大启动电流，以保证系统的可靠性和安全性。

2.4额定操作电压和极数

在选择低压断路器时，需要考虑实际工作电压和电动机的极数，以选择适合的断路器额定操作电压和极数。额定操作电压是指断路器被设计用来操作的标称电压。在选择断路器时，应确保其额定操作电压与电动机的实际工作电压匹配。如果断路器的额定操作电压低于实际工作电压，可能导致断路器无法正常工作或过载。相反，如果断路器的额定操作电压高于实际工作电压，可能会浪费资源并增加成本。因此，根据实际工作电压选择匹配的断路器额定操作电压非常重要。此外，还需要考虑电动机的极数。电动机的极数是指电动机中旋转部件的磁极数量。不同极数的电动机具有不同的工作特性和需求。根据电动机的极数选择合适的断路器，可以确保电路的稳定运行和过载保护[3]。总结起来，根据实际工作电压和电动机的极数，选择合适的断路器额定操作电压和极数。确保断路器的额定操作电压与实际工作电压匹配，并选择适合电动机极数的断路器，以保证系统的安全性和可靠性。

3.结束语

本文研究了电动机保护用低压断路器及其选用方法，通过分析电动机保护的特点和要求，提出了一种基于负荷特性和故障类型的低压断路器选型方法。通过合理选择断路器的类型和参数，并根据不同故障类型设定保护装置的动作特性，可以实现对电动机的安全保护和可靠运行。未来，我们可以进一步优化选型方法，提高选型过程的准确性和效率，并结合实际工程应用，验证所提方法的实用性和可行性。

参考文献：

[1]朱渊.低压断路器的选型和设计[J].光源与照明,2023(03):164-166.

[2]王译伟.电动机保护用低压断路器及其选择[J].石油化工设计,2022,39(01):40-43+6.

[3]刘鑫.低压电动机的保护配置[J].石化技术,2020,27(04):326-327+325.