（已结束）电源电器擂台第五十五期-交流断路器和直流断路器相关问题探讨-专业自动化论坛-中国工控网论坛

（已结束）电源电器擂台第五十五期-交流断路器和直流断路器相关问题探讨点击：600 | 回复：16

HOTEAM

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发表于：2011-09-15 08:48:35

楼主

工作上不可避免地遇上交流断路器和直流断路器，就想向大家请教一个问题：直流断路器和交流断路器可以通用吗？个人认为是可以的，因为在不少直流屏上是这样使用的。

本期擂题探讨这个问题

要求：探讨两种断路器的区别，是否可以通用，通用的条件是什么。

请针对以上要求进行阐述，阐述最详细，原创最多的获一等奖

工控电力电源擂台每周一期，本期下周初结贴。奖项设置：

一等奖1名：50MP，二等奖5名：10MP，三等奖10名：30积分。

MP介绍：gongkongMP即工控币，是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位，
类似于大家熟悉的QB，1个MP=1元人民币。

MP有什么用？兑换服务：以1个MP=1元来置换中国工控网的相关服务。
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bzbh2011

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发表于：2011-09-15 14:04:05

1楼

我觉得不行，断路器不同于接触器。直流断路器主要包括中性母线断路器(NBS)、中性母线接地断路器(NBGS)、金属回路转换断路器(MRTB)、大地回路转换断路器(ERTB)。在直流系统中,其主要技术性能体现在绝缘强度、开断转换电流能力、环境耐受能力等方面的特殊优异性能。虽然交流断路器是可以在某些前提条件下应用与直流回路中，但这不等于可以全面取代直流断路器，因为：
1、交流断路器分断直流短路电流相对困难。电弧分断的条件是：电弧电压大于电源电压。直流电与交流一个重大区别是没有电压自然过零点，直流电弧分断更为困难，因而为此直流断路器需要专门的吹弧线圈或者使用永磁体吹弧技术，强制直流电弧进入熄弧室，使电弧被切割、拉长，弧电压升高并迅速冷却，并且已经假设了直流线路接线时严格注意了极性，实际上交流断路器并没有完全在设计上采取类似于此的技术措施，在许多直流电路上使用其可靠性、耐久性不如采用直流断路器效果好。
2、此外，在交流断路器用于直流线路中作断路器使用时，还要考虑某些限制、满足一定的前提条件才能够使用。
1）交流断路器单极能分断的直流电压值有限，标称电压是交流230v的交流断路器并不一定就可直接用于直流220v的线路中，在GB10963-2中就规定额定电压为230V的单极微型交流断路器用于直流系统时，直流电源电压一般不能超过220V，大于220V应考虑2极串联使用，从安全角度出发，并考虑大量工程实践的经验，建议如下：
交流断路器串连极数 1P 2P －－3P 4P
可用直流电压 <= 60V DC <= 125V DC <= 250V DC
有鉴于此，在有些情况下继续使用交流断路器就不如选取直流断路器更经济了。
2）交流断路器直流使用会提高瞬时脱扣值。交流断路器的瞬时脱扣值是按照有效值来整定的，但实际上交流断路器的瞬时脱器是靠交流峰值电流动作的，直流电流相当于交流的有效值，故俩者相差1.414倍。例如，交流C曲线断路器的瞬时脱扣电流为：5In－10In，当其应用于直流系统时，脱扣电流变为（1.414*5In－1.414*10In => 7In－14In），交流断路器在直流系统里应用时，瞬时脱扣电流比在交流系统里高，这也是在直流系统里交流断路器分断短路电流困难的另一个原因。而从相反的角度看待这件事情，就相当于交流断路器的电流规格也不能直接与直流电路中的电流直接对应，而是偏大，这就使得其偏于不够安全、不够精确和可靠了！

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chenminglei0509

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发表于：2011-09-18 16:12:16

2楼

这个问题今年2月份就讨论过了，建议楼主取消该题目。

http://bbs2.gongkong.com/topicdetails/2011020620495500001.html

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jingtao

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发表于：2011-09-21 11:14:36

3楼

1：交流断路器和直流断路器最大的区别在于灭弧能力（主要在于灭直流），直流断路器和交流断路器的工作电压波动范围为其铭牌额定电压的±10%，电压波动如果超出±10%的范围，断路器也可能会动作，但其动作时间及闭锁可能会不准确，引起误动作。直流断路器没有欠压保护。有些直流断路器直接有直流电源保持断路器合闸状态的，一旦直流电压降低到允许值以下，其直流保持线圈会跳开，断路器也随之跳开。

2：能否通用我的理解是：

1）直流断路器和交流断路器通用时：首先要看电流等级，几个安培到十几个安培的情况下可以通用。当电流达到几百安培的时候断口间的电弧只会在电流过零点熄灭，而直流电流不存在过零点因此无法熄弧，此时必须只用专门的直流断路器。如果电弧持续时间超过20ms，就可以称为爆炸。高压大电流交流断路器是在正弦电流的过零点使触头间的电弧熄灭；直流开关也是采用这种原理，在断口间并联大电容。在直流断路器开断时利用电容的反向放电人为造成电流突然反向，在电流反向的强制过零点电弧熄灭。

2）直流断路器可用于交流，反过来却不行。主要考虑到灭弧性能和负载能力。看似相同电压等级的直流断路器在分开交流触点时的灭弧能力是绰绰有余的，而看似相同电压等级的交流断路器在断开直流电路时灭弧能力显然不足，一旦过载跳闸，断路器不能有效灭弧，不但因电弧的作用不能立即有效的断电，而且断路器也会烧坏，这样不但起不到保护作用，还会造成严重后果。

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工控追求

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发表于：2011-09-26 10:34:22

4楼

对于容量较小的断路器可以交直流通用。您所说的变电所使用的直流屏上，因为容量较小，所以绝大部分厂家多使用了价格较便宜的交流断路器，但是比较正规的厂家还是会使用直流断路器的。例如我接触的西门子、ABB、LS产电等直流屏上基本上是使用直流断路器的。

对于大容量的断路器由于灭弧方式的不同，如果将交流断路器使用在直流系统中，肯定因为灭弧的原因导致很多意想不到的事故。所以说，无论容量大小直流断路器可以使用在交流系统上（这只是理论上，原因是价格太悬殊），但是大容量的直流系统中，不可以使用交流断路器替代直流断路器，即使是容量等级提高一级。

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AQD008

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发表于：2011-09-26 12:44:12

5楼

交流断路器和直流断路器在灭弧方面有着本质的区别，交流每个周期都有自然过零点，容易熄弧；而直流电没有零点，电弧难以熄灭。由于系统不一样、灭弧的原理不同，因此交流断路器与直流断路器在结构和性能上都有很大区别。如果想用的话，相对于交流断路器，直流断路器必须需要增加额外的灭弧装置以增强灭弧能力。

原则上交流断路器不宜用在直流电路中。但小型交流断路器可以在直流电路中变相应用，主要是电弧较小。要求不是很严格。

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Smile

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发表于：2011-09-27 09:05:18

6楼

交流断路器和直流断路器最大的区别在于灭弧能力（主要在于灭直流）

直流断路器可用于交流，反过来不行。因为相同电压的直流电相比交流所含的能量要高很多，电弧自然也受能量的影响要强烈的多，你所说的这样的原因，主要考虑到灭弧性能和负载能力。
在看似相同电压等级的直流断路器在分开交流触点时的灭弧能力是绰绰有余的，而看似相同电压等级的交流断路器在断开直流电路时灭弧能力显然不足，一旦过载跳闸，断路器不能有效灭弧，不但因电弧的作用不能立即有效的断电，而且断路器也会烧坏，这样不但起不到保护作用，还会造成严重后果

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电仪人生

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发表于：2011-09-28 10:31:06

7楼

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yanwen0227

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发表于：2011-09-29 18:32:00

8楼

楼主的问题看似很精深。

应该是楼主所说的交流断路器可以用在直流回路里面的。在交流电路里面有干扰的高频成分，然而在直流电路里面相对的高频成分就少了很多，在裸露的接线端子处，相对的引弧频率就少，引起短路的几率就少，即采用高频的原件可以代替低频的原件的原则，只要容量足够就可以的，因此可以把交流断路器用在直流设备里面。

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零下一度

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发表于：2011-09-30 12:42:53

9楼

这个在工控网以前讨论过这是别人回答的我觉得讲到也挺不错

交流电的每个周期都有自然过零点，在过零点容易熄弧；而直流电没有零点，电弧难以熄灭。交流系统灭弧容易，直流系统灭弧比较困难。由于系统不一样、灭弧的原理不同，因此交流断路器与直流断路器在结构和性能上有很大区别。相对于交流断路器，直流断路器需要增加额外的灭弧装置以增强灭弧能力。
原则上交流断路器不宜用在直流电路中。

但小型交流断路器可以在直流电路中变相应用，不过一定要了解交流断流器在直流电路中应用的特点，分析不同的直流供电系统，负载阻抗和短路电流等情况。

选择小型交流断路器几个要点
　　
1 　直流整流电路过流保护
直流整流电路的过流保护一般考虑采用在交流侧的熔断器或断路器的保护方案，可根据整流电路、负载和直流侧工作电流来选择交流断路器的额定电流、额定电压和分断能力。
2 　电池组直流电源的过流保护
举例说明：一电池组的容量为500 Ah 。最大放电电压240 V （110 块2. 2 V 的电池串联）。每块电池内阻为0. 5 mΩ（电池组内阻Ri = 55 mΩ）。电源在选择断路器时应考虑以下3 点：
（1）选择断路器的工作电流。I = U/ Z ，Z为电路和设备阻抗，Z = Ri R = U/ I ，当R mRi ，Ri 可忽略不计。R = 20 Ω 时，I = 240 V/ 20Ω= 12 A。断路器额定工作电流可选择16 A。
（2）选择断路器的额定短路能力。Icu =U/ Ri = 240 V/ 0. 05 Ω= 4 kA。可选择具有6 kA或10 kA 的直流短路保护能力的断路器。如果电池组的内阻未知，可近似计算所选用的断路器的短路保护能力，用公式Ics = KC ，C 为电池容量，单位为Ah ，K 为系数，10 ≤K #lt; 20 ，一般选择10 ，但不超过20 （如，Ics = 5 kA）。交流断路器可采用多极串联的方式来提高其直流分断能力。
（3）选择断路器的工作电压。可根据电池的放电电压（也认为是直流电路的电源电压）决定所选择断路器的工作电压。断路器的额定工作电压要大于电池组的放电电压。

3.交流断路器在直流电路中的串联使用

在直流应用时是否将交流断路器串联使用取决于直流工作电压和直流供电系统。首先要考虑的是直流电路电源电压但同时也要考虑直流供电系统的形式。IEC60898 ：222002 规定额定电压为230V 小型交流单极断路器在直流电路中使用时直流电源电压一般不能超过220 V ，220 V 直流电压应考虑断路器的二极串联使用。从更安全的角度上讲建议当直流电压为125 V 时使用二极串联使用，大于125 V 时，可考虑三极和四极断路器

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djgyy

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发表于：2011-10-05 12:35:36

10楼

楼主的问题看似很精深。应该是楼主所说的交流断路器可以用在直流回路里面的。在交流电路里面有干扰的高频成分，然而在直流电路里面相对的高频成分就少了很多，在裸露的接线端子处，相对的引弧频率就少，引起短路的几率就少，即采用高频的原件可以代替低频的原件的原则，只要容量足够就可以的，因此可以把交流断路器用在直流设备里面。

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