浅谈施耐德NSX塑壳断路器的选择

窦立 张定峰

摘   要：低压断路器一般具有多种保护功能，如过载、短路、欠电压保护等，由于其动作值可调，分断能力高，操作方便、安全等优点，被广泛应用。施耐德CompactNSX的前身是施耐德CompactNS，两者的区别主要在脱扣器，后者为热磁脱口，前者为电子脱扣。施耐德NSX塑壳断路器在低压配电线路中，由于性能的卓越，一直发挥着重要的作用。为了能更好地起到配电以及保护的作用，断路器型号的选择应该从多方面考虑。

关键词：额定电流  分断能力  脱扣器

中图分类号：TM62                                  文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2019）08（a）-0056-02

1  概述

CompactNS最初问世于1994年，在原有产品基础上丰富了测量、通信、保护及各种附加功能，广泛应用于工业、民用、医院、学校、船舶、电力设备等。选择该产品的具体型号，应该从以下几方面入手，来获得适合自己的型号。

2  工作环境

CompactNSX能够工作在IEC60947-1和60664-1标准所定义的工业环境，环境温度-25℃～+75℃，环境污染等级III级。抗湿热能力：IEC60068-2-1：干冷（-55℃）;IEC60068-2-2：干热（+85℃）;IEC60068-2-30：湿热（95%相对湿度55℃）;IEC60068-2-52：严重等级2：盐雾。

CompactNSX工作电压：220V～690V，其中几个重要的参数为：

Ui：额定绝缘电压;

Uimp：额定冲击耐压;

Ue：额定工作电压;

In：额定电流;

Ics：使用分断能力;

Icu：极限分断能力

3  额定电流

CompactNSX按照额定电流，将断路器分为6档：40A、100A、160A、250A、400A、630A。电流越大，价格越高，应按照实际需要进行选择，额定电流选择过小，则无法满足使用，额定电流选择过大，则造成浪费。

4  分断等级

该分断等级即为极限分断能力（Icu），CompactNSX按照分断等级，在额定电流的基础上将断路器分为5类，分别是：F、N、H、S、L。不同的电压，其分断能力有所不同，以380v～415v的电压为例，NSX100、NSX 160、NSX 250、NSX 400、NSX 630分别对应的极限分断能力（KArms）：36，50，70，100，150。

5  脱扣器

CompactNSX最重要的部分为脱扣器，根据负载，将保护类型分为：配电保护、电动机保护、发电机保护，其中几个参数包括：

Ir：过载保护，反应时间为1～200ms，可调;

Isd：短路短延时保护，反应时间为20～500m，可调;

Ii：短路瞬时保护，反应时间为10-50ms，不可调;

Icu：短路极限保护，反应时间为<5ms，不可调;

In：脱扣单元额定电流值，不可调;

Io：脱扣单元设定电流值，可调;

这几种保护都是基于电流进行保护的，断路器具有双重互感器技术，“空芯”互感器实现精确的电流测量，“铁芯”互感器實现自供电。

CompactNSX将电流划分为2类，一类是断路器的电流，一类是脱扣单元的电流，两者既相互独立，又密不可分。断路器的电流主要表现在分断、灭弧、绝缘等几个方面的能力，在这个电流范围内断路器具有正常的通断、灭弧以及绝缘的能力，如果电流过大，超出了断路器的能力，断路器就无能为力，结果就是无法断开、瞬间损坏，甚至更严重的结果。脱扣单元的电流则主要起到监测以及让断路器动作的作用，当电流达到设定的值，脱扣器立刻驱动断路器断开。因此，断路器的电流是无法调整的，而脱扣单元的电流是可以调整的，从而更安全、精确的起到保护的作用。

5.1 配电保护

脱扣单元型号分别有：Micrologic 2.2，Micrologic 2.3，Micrologic 5.2A，Micrologic 5.2E，Micrologic 5.3A， Micrologic 5.3E， Micrologic 6.3A， Micrologic 6.3E配电保护的断路器，用于保护变压器供电的配电系统。其中可调的参数分别为：Io脱扣单元设定电流值，其最大值为脱扣单元的额定电流;Ir长延时保护，也称为过载保护，该值是百分比的形式，需要乘以设定的Io值;Isd带有固定延时的短路保护，该值需要乘以设定的Ir值;

这3个设定值的反应时间均有延时，在延时范围内电流达到设定值时脱扣器不会动作，这个延时主要是为了避开测量的误差以及负载的电流抖动。Ir的延时时间为1～200S，Isd的延时时间为20～500ms。

5.2 电动机保护

脱扣单元型号分别有：Micrologic 2.2M，Micrologic 2.3M，Micrologic 6.2E-M，Micrologic 6.3E-M。该类型的保护主要有3个方面：过载保护、短路保护、相不平衡或缺项保护以及附加的专用电子保护。

该类型脱扣单元的额定电流有7类，分别是：25A、50A、100A、150A、220A、320A、500A.过载保护有长延时保护Ir和脱扣等级Class，Ir值可以调整，最大为脱扣器的额定电流，Class值可以调整，分别为5、10、20，其中5级表示启动时间小于5S，10级表示启动时间小于10S，20级表示启动时间小于20S。

短路保护有短路短延时保护Isd和短路瞬时保护，Isd值是可以调整的，具有很短的延时，用于避开电动机的启动电流，该延时时间不可调整，最大分断时间为60ms。短路瞬时保护的值不可以调整，对应7类脱扣单元的电流值，分别是425A、750A、1500A、2250A、3300A、4800A、6500A，该保护的延时最大值为30ms。

相不平衡或缺相保护是在三相电流不平衡达到阈值时断开断路器，其阈值为电流差值或者平均电流值的30%，该保护存在延时，这个延时时间将启动延时和运行延时区分开，更精准地保护电动机，其中启动延时为0.7S，运行延时为4S。

当三个电压值不相等或者彼此相位差不等于120°，则三相系统出现相不平衡，三相不平衡会产生逆电流，导致异步电动机的制动力矩和温升，从而加速老化。另外缺相也是一种极端的相不平衡，同样会导致脱扣器动作。

5.3 发动机保护

脱扣单元型号分别有：Micrologic 2.2G，脱扣单元的额定电流分为4类，分别是40A、100A、160A、250A，装有Micrologic 2.2G脱扣单元的断路器用于保护发电机供电的系统和长电缆的配电系统，与变压器供电系统相比较，发电机供电的系统有较低的短路电流，长电缆的配电系统的故障电流被电缆阻抗限制。

其保护参数有：脱扣电流设定值Io，其值最大为脱扣电流额定值;过载保护长延时保护Ir，过载保护为反时限特性，脱扣电流设定值Ir可调;短路短延时保护Isd，其值可调，延时200ms，短路瞬时保护Ii，其值不可调;中性线保护，其中，3P以及4P3D断路器没有中性保护，4P3D+N/2具有中性线半保护，保护值为0.5*Ir，4P4D具有中性线全保护，保护值为Ir。

参考文献

[1] 李華英，李兴林.低压交流断路器直流分断能力的计算及校验[J].电气应用，2018，37（22）：71-77.

[2] 高三阳.低压断路器的选择、整定、校验与应用[J].现代建筑电气，2018，9（10）：49-53.

[3] 张元.低压交流断路器分断能力的选择[J].智能建筑电气技术，2018，12（5）：18-19，30，3.