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WZBQ-7磁力启动器
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3秒自动关闭窗口什么是磁力启动器
14:44:05&&&作者：&&&来源：&&&评论： 点击：
什么是磁力启动器??
一个铁盒子,里面装个接触器和热继电器,用按钮控制的东西帖子:461
IEC把开关电动机的力是由电磁力产生的启动装置称为磁力启动器。用通俗的话说也就是靠电
磁接触器来控制电机的运转，随着我国现代化进程的加快，矿用产品也不断更新换代，并逐
渐朝着大容量、大功率、保护齐全、安全可靠的方面发展：DQZBH-300／1140型真空磁力起
动器就是其中之一。该起动器是隔爆型，它适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作场
所，控制和保护大容量采、掘、
电工常用计算公式（口诀)
已知变压器容量，求其各电压等级侧额定电流
容量除以电压值，其商乘六除以十。
说明：适用于任何电压等级。
在日常工作中，有些电工只涉及一两种电压等级的变压器额定电流的计算。将以上口诀简
化，则可推导出计算各电压等级侧额定电流的口诀：容量系数相乘求。
已知变压器容量，速算其一、二次保护熔断体（俗称保险丝）的电流值。
高压三千伏电机，四个千瓦一安培。
高压六千伏电机，八个千瓦一安培。
（2）口诀c使用时，容量单位为kW，电压单位为kV，电流单位为A，此点一定要注意。
配变高压熔断体，容量电压相比求。
配变低压熔断体，容量乘9除以5。
正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时，熔体的正
确选用更为重要。这是电工经常碰到和要解决的问题。
已知三相电动机容量，求其额定电流
口诀c：容量除以千伏数，商乘系数点七六。
（1）口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。由公式及口诀均可说明容量相同的电压等
级不同的电动机的额定电流是不相同的，即电压千伏数不一样，去除以相同的容量，所得&商数&显然
不相同，不相同的商数去乘相同的系数0.76，所得的电流值也不相同。若把以上口诀叫做通用口诀，
则可推导出计算220、380、660、3.6kV电压等
级电动机的额定电流专用计算口诀，用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时，容量千瓦与电
流安培关系直接倍数化，省去了容量除以千伏数，商数再乘系数0.76。
三相二百二电机，千瓦三点五安培。
常用三百八电机，一个千瓦两安培。
低压六百六电机，千瓦一点二安培。
&（3）口诀c中系数0.76是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。功率因数为0.85，效率不
0.9，此两个数值比较适用于几十千瓦以上的电动机，对常用的10kW以下电动机则显得大些。这就得
使用口诀c计算出的电动机额定电流与电动机铭牌上标注的数值有误差，此误差对10kW以下电动机按
额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。
（4）运用口诀计算技巧。用口诀计算常用380V电动机额定电流时，先用电动机配接电源电压0.38kV
数去除0.76、商数2去乘容量（kW）数。若遇容量较大的6kV电动机，容量kW数又恰是6kV数的倍
数，则容量除以千伏数，商数乘以0.76系数。
（5）误差。由口诀c中系数0.76是取电动机功率因数为0.85、效率为0.9而算得，这样计算不同功率因
数、效率的电动机额定电流就存在误差。由口诀c推导出的5个专用口诀，容量（kW）与电流（A）的
倍数，则是各电压等级（kV）数除去0.76系数的商。专用口诀简便易心算，但应注意其误差会增大。
一般千瓦数较大的，算得的电流比铭牌上的略大些；而千瓦数较小的，算得的电流则比铭牌上的略小
些。对此，在计算电流时，当电流达十多安或几十安时，则不必算到小数点以后。可以四舍而五不
入，只取整数，这样既简单又不影响实用。对于较小的电流也只要算到一位小数即可。
&*测知电流求容量
测知无铭牌电动机的空载电流，估算其额定容量
无牌电机的容量，测得空载电流值，
乘十除以八求算，近靠等级千瓦数。
说明：口诀是对无铭牌的三相异步电动机，不知其容量千瓦数是多少，可按通过
测量电动机空载电流值，估算电动机容量千瓦数的方法。
测知电力变压器二次侧电流，求算其所载负荷容量
已知配变二次压，测得电流求千瓦。
电压等级四百伏，一安零点六千瓦。
电压等级三千伏，一安四点五千瓦。
电压等级六千伏，一安整数九千瓦。
电压等级十千伏，一安一十五千瓦。
电压等级三万五，一安五十五千瓦。
（1）电工在日常工作中，常会遇到上级部门，管理人员等问及电力变压器运行
情况，负荷是多少？电工本人也常常需知道变压器的负荷是多少。负荷电流易得
知，直接看配电装置上设置的电流表，或用相应的钳型电流表测知，可负荷功率
是多少，不能直接看到和测知。这就需靠本口诀求算，否则用常规公式来计算，
既复杂又费时间。
（2）&电压等级四百伏，一安零点六千瓦。&当测知电力变压器二次侧（电压等
级400V）负荷电流后，安培数值乘以系数0.6便得到负荷功率千瓦数。
测知白炽灯照明线路电流，求算其负荷容量
照明电压二百二，一安二百二十瓦。
&说明：工矿企业的照明，多采用220V的白炽灯。照明供电线路指从配电盘向各
个照明配电箱的线路，照明供电干线一般为三相四线，负荷为4kW以下时可用
单相。照明配电线路指从照明配电箱接至照明器或插座等照明设施的线路。不
论供电还是配电线路，只要用钳型电流表测得某相线电流值，然后乘以220系
数，积数就是该相线所载负荷容量。测电流求容量数，可帮助电工迅速调整照
明干线三相负荷容量不平衡问题，可帮助电工分析配电箱内保护熔体经常熔断
的原因，配电导线发热的原因等等。
测知无铭牌380V单相焊接变压器的空载电流，求算基额定容量
三百八焊机容量，空载电流乘以五。
&单相交流焊接变压器实际上是一种特殊用途的降压变压器，与普通变压器相
比，其基本工作原理大致相同。为满足焊接工艺的要求，焊接变压器在短路状
态下工作，要求在焊接时具有一定的引弧电压。当焊接电流增大时，输出电压
急剧下降，当电压降到零时（即二次侧短路），二次侧电流也不致过大等等，
即焊接变压器具有陡降的外特性，焊接变压器的陡降外特性是靠电抗线圈产生
的压降而获得的。空载时，由于无焊接电流通过，电抗线圈不产生压降，此时
空载电压等于二次电压，也就是说焊接变压器空载时与普通变压器空载时相同。
变压器的空载电流一般约为额定电流的6%~8%（国家规定空载电流不应大于
额定电流的10%）。这就是口诀和公式的理论依据。
已知380V三相电动机容量，求其过载保护热继电器元件额定电流和整定电流
&电机过载的保护，热继电器热元件；
号流容量两倍半，两倍千瓦数整定。
（1）容易过负荷的电动机，由于起动或自起动条件严重而可能起动失败，或需要限制起
动时间的，应装设过载保护。长时间运行无人监视的电动机或3kW及以上的电动机，也宜
装设过载保护。过载保护装置一般采用热继电器或断路器的延时过电流脱扣器。目前我国
生产的热继电器适用于轻载起动，长时期工作或间断长期工作的电动机过载保护。
（2）热继电器过载保护装置，结构原理均很简单，可选调热元件却很微妙，若等级选大
了就得调至低限，常造成电动机偷停，影响生产，增加了维修工作。若等级选小了，只能
向高限调，往往电动机过载时不动作，甚至烧毁电机。（3）正确算选380V三相电动
&机的过载保护热继电器，尚需弄清同一系列型号的热继电器可装用不同额定电流的热元件。
热元件整定电流按&两倍千瓦数整定&；热元件额定电流按&号流容量两倍半&算选；
热继电器的型号规格，即其额定电流值应大于等于热元件额定电流值。
已知380V三相电动机容量，求其远控交流接触器额定电流等级
远控电机接触器，两倍容量靠等级；
步繁起动正反转，靠级基础升一级。
（1）目前常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20等系列，较适合于一般三相电动机的起
动的控制。
已知小型380V三相笼型电动机容量，求其供电设备最小容量、负荷开关、保护熔体电流
直接起动电动机，容量不超十千瓦；
六倍千瓦选开关，五倍千瓦配熔体。
供电设备千伏安，需大三倍千瓦数。
&（1）口诀所述的直接起动的电动机，是小型380V鼠笼型三相电动机，电动机起动电流很
大，一般是额定电流的4~7倍。用负荷开关直接起动的电动机容量最大不应超过10kW，一
般以4.5kW以下为宜，且开启式负荷开关（胶盖瓷底隔离开关）一般用于5.5kW及以下的小
容量电动机作不频繁的直接起动；封闭式负荷开关（铁壳开关）一般用于10kW以下的电动
机作不频繁的直接起动。两者均需有熔体作短路保护，还有电动机功率不大于供电变压器
容量的30%。总之，切记电动机用负荷开关直接起动是有条件的！
（2）负荷开关均由简易隔离开关闸刀和熔断器或熔体组成。为了避免电动机起动时的大
电流，负荷开关的容量，即额定电流（A）；作短路保护的熔体额定电流（A），分别按
&六倍千瓦选开关，五倍千瓦配熔件&算选，由于铁壳开关、胶盖瓷底隔离开关均按一
定规格制造，用口诀算出的电流值，还需靠近开关规格。同样算选熔体，应按产品规格选
已知笼型电动机容量，算求星-三角起动器（QX3、QX4系列）的动作时间和热元件整定电
电机起动星三角，起动时间好整定；
容量开方乘以二，积数加四单位秒。
电机起动星三角，过载保护热元件；
整定电流相电流，容量乘八除以七。
&三极与四极漏电保护器的简单分析
&低压配电系统中装设漏电保护器是防止人身触电的有效措施，也可以防止因漏电而引发的电气火灾及设备损坏事故。漏电保护器一般分为一极、二极、三极、四极。其中一极、二极漏电保护器的结构原理图，它们的主要区别在于当漏电事故发生时是否断开零线。其工作原理均为通过检测相线、零线电流的相量和是否为零来判定是否有漏电事故发生。本文所讨论的重点是三极、四极漏电保护器的工作原理与应用场合的差异。
&笔者查阅一些厂家提供的三、四极漏电保护器结构原理图时发现一些问题，源自某国产品牌开关制造商产品资料，源自某进口品牌开关制造商产品资料。我们发现二者的四极漏电保护器的结构原理图并无区别，但三极漏电保护的结构原理图却存在重大不同，并由此引发其使用也有重大区别。
&在分析之前，需要明确一个概念，即&负载三相平衡&。在三相交流电系统中，负载三相平衡时，其三相电流相量和为零。但笔者以为，所谓&负载三相平衡&是一个理论概念，在实际的产品制造中，由于生产工艺、使用条件及电源品质等因素的制约，理想的三相完全平衡的负载不大可能存在，其三相电流ia、ib、ic的相量和不为零而且很容易达到漏电保护器的动作电流值例如30mA。因此，&负载三相平衡&这个概念只具理论意义。本文以下谈到三极、四极漏电保护器的应用时与此相关。
首先二者的漏电动作原理相同。均是通过检测穿过零序电流互感器的3根相线和1根N线的电流相量和是否达到漏电保护器的动作电流值来决定其是否脱扣。对于正常工作的三相四线配电系统，不论其所带负载如何，均有ia+ib+ic+iN=0，漏电保护器不动作。一旦发生接地故障时，故障相有一部分电流经故障点流入大地，此时零序电流互感器内电流相量和不等于零，即ia+ib+ic+iN&0，漏电保护器动作，切断故障回路，从而保证人身安全。不同之处仅在于漏电保护器动作时，在切断相线的同时是否切断零线。因此，笔者以为，所谓的三极漏电保护器是一种&假三极&漏电保护器，其实质与四极漏电保护器相同
&介绍了作为保护电器的低压熔断器和低压断路器的主要性能；论述了《低压配电
设计规范》关于配电线路保护的主要规定，并介绍了对保护电器的正确选择和整
定的概念和计算方法，以满足可靠切断故障电路和有选择性断开的要求。对配电
设计人员、运行维护人员具有较强的实际应用价值。机械设备。保护电器低压
熔断器低压断路器
保护电器在低压配电系统中占有重要地位，在配电线路发生故障时切断故
障电路的器件主要是低压熔断器和低压断路器。如果设计中整定不正确，将导致
不能在要求的时间内切断故障电路，从而损坏电线、电缆，甚至扩大事故，或者
导致非选择性动作，扩大停电范围。
为了正确选择和整定电器参数，首先要了解保护电器的主要性能，同时要
熟知国家标准&&《低压配电设计规范》（ＧＢ５００５４－９５）的有关规
定，从而进一步知道按照配电系统的状况和计算的故障电流值（短路电流和接地
故障电流等），正确整定保护电器的参数，以保证满足上述规范的规定，即在规
定的时间之内可靠切断故障（或发出报警），同时要求有选择地切断故障，即只
切断发生故障的一段电路，而不切断上级配电线路。
２保护电器的主要性能
２．１低压熔断器
配电系统中使用的熔断器应符合国家标准&&《低压熔断器第１部：基本
要求》（ＧＢ１３５３９．１－２００２）（等同采用ＩＥＣ６０２６９－１：
１９９８）和《低压熔断器第２部分：专职人员使用的熔断器的补充要求》
（ＧＢ／Ｔ１３５３９．２－２００２）（等同采用ＩＥＣ６０２６９．２之
１９９５年１号及２００１年２号修正件）、《低压熔断器第２部分：专职人
员使用的熔断器的补充要求第１～５篇：标准化熔断器示例》（ＧＢ／Ｔ１３
５３９．６－２００２）（等同采用ＩＥＣ６０２６９－２－１：２０００）。
&低压熔断器的主要性能如下。
2.1.1 分断范围和使用类别
第一个字母表示分断范围。&ｇ&为全范围分断能力熔断体；&ａ&为部分
范围分断能力熔断体；
第二个字母表示使用类别。
两字母组合的熔断体类别举例：
&ｇＧ&为一般用途全范围分断能力的熔断体；
&ｇＭ&为保护电动机电路全范围分断能力的熔断体；
&ａＭ&为保护电动机电路的部分范围分断能力的熔断体。
专职人员使用的熔断器，主要用于工业，有：刀型触头熔断器、螺栓连接熔断器、
圆筒形帽熔断器、偏置触刀熔断器等类型。
非熟练人员使用的熔断器，主要用于家用或类似用途。
2.1.2 时间&电流特性
对不同大小的故障电流决定熔断时间，是一种反时限特性曲线。制造厂应提
供弧前和熔断时间&&电流特性或时间&电流带。
2.1.3 约定时间和约定电流
反映熔断体过载的特性参数。
2.1.4 熔断体的分断能力
在规定的使用和性能条件下，熔断体在规定电压下能够分断的预期电流值，对交流
熔断器，指交流分量有效值。
2.1.5 过电流选择性
两个或多个过电流保护电器之间的相关特性配合。当在给定范围内出现过电
流时，指定的保护电器动作，而其他的不动作。标准规定，当弧前时间大于０．０
１ｓ时额定电流之比为１．６∶１的两级熔断器之间的选择性可得到保证。
&2.1.6 I2t（焦耳积分）特性
在规定的动作条件下作为预期电流函数的弧前或熔断Ｉ２ｔ曲线。制造厂应
提供弧前时间小于０．１ｓ至相应于额定分断能力的弧前Ｉ２ｔ特性，以及以规定
电压为参数的熔断Ｉ２ｔ特性，分别代表实际使用中可能遇到的作为预期电流函数
的最小和最大值。
2.1.7 产品现状
自１９９２年发布ＧＢ１３５３９．１－９２标准以后，我国有一批熔断
器按９２年标准生产，具有分断能力高、选择性好等特点。&ｇＧ&类型主要型号
有ＲＴ１５、ＲＴ１６、ＲＴ１７、ＲＴ２０、ＲＴ３０以及ＲＬ６、ＲＬ７等，
这些产品也符合２００２年熔断器新标准的要求。
但是，我国还没有符合标准的&ａＭ&类型产品。据了解，进入我国市场的
奥地利埃姆&斯恩特公司和法国的溯高美公司都有这类产品。
２．２低压断路器
采用断路器应符合国家标准《低压开关设备和控制设备．低压断路器》（Ｇ
Ｂ１４０４８．２－２００１），等同于ＩＥＣ６０９４７∶１９９５同名称标
低压断路器的分类和主要特性介绍如下。
2.2.1 分类
（１）按使用类别分类
①Ａ类：在短路情况下，断路器无明确指出用作串联在负载侧的另一短路保
护电器的选择性保护；
②Ｂ类：在短路情况下，断路器明确串联在负载侧的另一短路保护电器的选
择性保护，即在短路时，选择性保护有人为短延时（可调节）。
（２）按设计形式分，有万能式（开启式）、塑壳式；
（３）按分断介质分，有空气分断、真空分断、气体分断；
（４）按操作机构的控制方法分，有有关人力操作、无关人力操作、有关动
力操作、无关动力操作、储能操作。而储能操作又有：储能方式（弹簧、重力等）、
能量的来源（人力、电力等）、释能方式（人力、电力等）；
（５）按是否适合隔离分，有适合隔离、不适合隔离；
（６）按安装方式分，有固定式、插入式、抽屉式；
按外壳防护等级的代码分
（１）额定短路接通能力（Ｉｃｍ）：用最大预期峰值电流表示；
（２）额定短路分断能力，规定为：
①额定极限短路分断能力（Ｉｃｕ）用预期分断电流（ｋＡ）表示；交流用交流分量有
效值表示；
②额定运行短路分断能力（Ｉｃｓ）用预期分断电流（ｋＡ）表示，相当于Ｉｃｕ的某
一百分数，标准百分数规定为１００％Ｉｃｕ、７５％Ｉｃｕ、５０％Ｉｃｕ，对于Ａ类
断路器，还可以为２５％Ｉｃｕ。
（３）交流断路器的短路接通和分断能力的关系：两者的比值应不小于１．５～
２．２，按短路分断能力大小和不同功率因数决定；
（４）额定短时耐受电流（Ｉｃｗ）：对于交流，Ｉｃｗ为有效值，Ｉｃｗ值应不小于
断路器额定电流Ｉｎ的１２倍，且不得小于５ｋＡ，最大不超过３０ｋＡ。与Ｉｃｗ相应
的短延时不应小于０．０５ｓ，可选取０．０５ｓ、０．１ｓ、０．２５ｓ、０．５ｓ和
１．０ｓ几档。
2.2.3 脱扣器
（１）脱扣器的形式
①分励脱扣器；
②过电流脱扣器；
③欠电压脱扣器；
④其他如使用很多接地故障保护的脱扣器。
（２）过电流脱扣器的种类
②定时限，也就是短延时过电流脱扣器；
③反时限，通常称为长延时过电流脱扣器。
（３）过电流脱扣器的电流整定值：用电流值的倍数或直接用安培数表示；
（４）过电流脱扣器的脱扣时间整定值
①定时限的延时时间整定值用秒（ｓ）表示；
②反时限的应给出时间&电流特性曲线。
（５）反时限过电流脱扣器的断开动作特性。在基准温度下，所有相极通电至１．０５
Ｉｎ，即约定不脱扣电流时，在约定时间（对Ｉｎ＞６３Ａ为２ｈ，Ｉｎ&６３Ａ为１ｈ）
内不应脱扣，使电流上升到１．３Ｉｎ，即约定脱扣电流时，应在小于约定时间内脱扣。
2.2.4 产品现状
（１）万能式断路器：由上海电器科学研究所组织研究设计的主要产品有：
①ＤＷ４５型是２０世纪９０年代新的智能型断路器，框架电流２０００～６３００
Ａ，Ｉｃｕ达８０～１２０ｋＡ（４００Ｖ时），具有长延时、短延时、瞬时和接地故障
保护功能，其整定电流和动作时间可在较大范围内方便调节，其价格较高；
②ＤＷ５０型是２１世纪初研制的智能型断路器，框架电流１０００Ａ，性能与ＤＷ
４５基本相同；
③ＤＷ１５ＨＨ型是２０世纪９０年代末对原ＤＷ１５型的再开发产品，具有和ＤＷ
４５相同的保护功能，但尺寸较小，价格适中；
④ＤＷ１６型：框架电流６３０～４０００Ａ，４００Ｖ时Ｉｃｕ达到３０～８０ｋ
Ａ，具有长延时、瞬时和接地故障保护功能，但调节范围较小，没有短延时脱扣器，其价
此外，还有ＡＢＢ公司的Ｆ系列，施耐德公司的ＭＴ系列，框架电流达６３００Ａ，具有
四段全保护功能，但价格较高。
（２）塑壳式断路器
①Ｓ系列（即ＤＺ４０型）：由上海电器科研所和全国十多个企业研制的新产品。壳架
额定电流６３～８００Ａ，共６个等级；分断能力有４个等级，即Ｃ系列（普通型４００
Ｖ时，Ｉｃｕ达１５～３５ｋＡ）、Ｙ系列（标准型，Ｉｃｕ达３０～５０ｋＡ）、Ｊ系
列（较高型，Ｉｃｕ达５０～７０ｋＡ）、Ｇ系列（最高型，Ｉｃｕ达１００ｋＡ）；有
配电保护用和电动机保护用（ＡＣ－３）两种；具有长延时和瞬时脱扣器。还有２个系列
产品：一是Ｚ系列智能化断路器，具有短延时脱扣器，有多种调节功能，也可直接与计算
机控制系统通讯；二是Ｌ系列剩余电流断路器，同时具有长延时、瞬时和剩余电流保护功
能，壳架电流６３～２００Ａ，现又扩展到８００Ａ，这是一个功能多样，具有不同档次
可供选用的好产品。
&②另外，如ＡＢＢ公司Ｓ型（达３２００Ａ）、Ｅ型（达６３００Ａ），施耐德公司的Ｎ
Ｓ型（达１２５０Ａ）等，有长延时、瞬时脱扣器，也有增加带短延时、接地故障保护等
脱扣器的智能型断路器。
３规范关于配电线路保护的规定
现行《低压配电设计规范》（ＧＢ５００５４－９５）是１９９５年１２月发布、１９
９６年６月实施的国家标准。其中低压配电线路的保护是最重要的内容之一，因为它涉及
保障人身安全、用电可靠，防止电路故障造成重大损害，如，导致电气火灾所需要的防护
措施等方面。
配电线路保护是要防止两方面的事故：一是防止因间接接触（区别于直接接触带电体）而
导致电击；二是因电路故障导致过热造成损坏，甚至导致火灾。
配电线路应装设短路保护、过载保护和接地故障保护，并分别作了规定，分述如下。
３．１短路保护
要求在短路电流对导体和连接件的热作用造成危害之前切断短路故障电路，当短路持续
时间不大于５ｓ时，绝缘导体的热稳定应按下式校验：
Ｓ&&绝缘导体的线芯截面（ｍｍ２）；
Ｉ&&预期短路电流有效值（Ａ）；
ｔ&&在已达到允许工作温度的导体内短路电流持续作用的时间（ｓ）；
Ｋ&&计算系数，按导体不同线芯材料和绝缘材料决定。
公式（１）只适用于短路持续时间不大于５ｓ的情况，因为该式未考虑其散热；当大于
５ｓ时应计及散热的影响。
另外，公式（１）也不适用于短路持续时间小于０．１ｓ的情况，当小于０．１ｓ时，
应计入短路电流初始非周期分量的影响。
&３．２过负载保护
配电线路过负载保护，应在过载电流引起导体温升对导体绝缘、接头、端子及周围物质
造成损害前能切断过载电流，但对突然切断电路会导致更大损失时，应发出报警而不切断电
过负载保护的保护电器的整定电流和动作特性应符合下列两式的要求：
ＩＢ&Ｉｎ&ＩＺ（２Ａ）
Ｉ２&１．４５ＩＺ（２Ｂ）
ＩＢ&&线路计算电流（Ａ）；
Ｉｎ&&熔断器熔体额定电流或断路器长延时脱扣器整定电流（Ａ）：
ＩＺ&&导体允许持续载流量（Ａ）；
Ｉ２&&保证保护电器可靠动作的电流，对断路器，Ｉ２为约定时间的约定动作电流，
对熔断器，Ｉ２为约定时间的约定熔断电流。
使用断路器时，按标准ＧＢ１４０４８．２－２００１规定，约定动作电流为１．３Ｉ
ｎ，只要满足Ｉｎ&ＩＺ，即符合式（２Ｂ）要求。
Ｉｎ就是断路器长延时整定电流Ｉｚｄ１，也就是要求：
Ｉｚｄ１&ＩＺ或Ｉｚｄ１／ＩＺ&１（３）
３．３接地故障保护
为防止人身间接电击以及线路损坏，甚至引起电气火灾等事故，最重要的措施是设置接
地故障保护。
接地故障保护适用于Ｉ类电气设备，所在场所为正常环境，人身电击安全电压限值（Ｕ
Ｌ）不超过５０Ｖ。
采用接地故障保护的同时，建筑物内各种导电体应作等电位联结。
接地故障保护对配电系统的不同接地形式作了规定。
3.3.1 TN系统的接地故障保护
（１）ＴＮ系统配电线路接地故障保护的动作特性应符合下列要求：
ＺＳ&Ｉａ&ＵＯ（４）
ＺＳ&&接地故障回路的阻抗（&O）
Ｉａ&&保证保护电器在规定时间内切断故障回路的电流（Ａ）
ＵＯ&&相线对地标称电压（Ｖ）。
ＵＯ＝２２０Ｖ的配电线路，其切断故障回路的时间规定如下：
①配电干线和供固定用电设备的末端回路，不大于５ｓ；
②供手握式或移动式用电设备的末端回路，以及插座回路，不大于０．４
&（２）当采用熔断器兼作接地故障保护时，为了执行方便，规定了接地故障电流（Ｉｄ）
与熔断体额定电流（Ｉｒ）之比不小于表４或表５值，即认为符合式（４）的规定。
（３）当采用断路器作接地故障保护时，接地故障电流（Ｉｄ）不应小于断路器的瞬时
或短延时过电流脱扣器整定电流的１．３倍。
3.3.2 TT系统的接地故障保护
ＴＴ系统配电线路接地故障保护的动作特性应符合下列要求：
ＲＡ&Ｉａ&５０Ｖ（５）
ＲＡ&&外露可导电部分的接地电阻与ＰＥ线电阻和（&O）；
Ｉａ&&保证保护电器切断故障回路的动作电流（Ａ）。当采用反时限特性过流保护电
器时，Ｉａ为５ｓ内切断的电流；采用瞬时动作特性的过流保护电路时，Ｉａ为瞬时整定
电流；当采用漏电保护器时，Ｉａ为其额定动作电流Ｉ△ｎ。
3.3.3 IT系统的接地故障保护
当ＩＴ系统配电线路发生第一次接地故障时，应由绝缘监视电器发出报警信号，其动作
电流应符合下式要求：
ＲＡ&Ｉｄ&５０Ｖ（６）
ＲＡ&&外露可导电部分的接地极电阻（&O）；
Ｉｄ&&第一次接地故障电流（Ａ）。
当ＩＴ系统的配电线路发生第二次异相接地故障时，应切断故障电路，并符合下列要求：
（１）当ＩＴ系统不引出Ｎ线，应在０．４ｓ内切断故障回路，并符合下列要求：
ＺＳ&Ｉａ&&ＵＯ（７）
ＺＳ&&相线和ＰＥ线故障回路阻抗（&O）；
Ｉａ&&保护电器切断故障回路的动作电流（Ａ）；
当ＩＴ系统引出Ｎ线，应在０．８ｓ内切断故障回路，并符合下式要求：
ＺＳ&Ｉａ&０．５&ＵＯ（８）
式中ＺＳ&&包括相线、Ｎ线和ＰＥ线在内故障回路阻抗（&O）。
建议ＩＴ系统不引出Ｎ线。
&４保护电器选择的通用要求
低压配电线路保护电器选择应考虑以下要求：
（１）保护电器必须是符合国家标准的产品。断路器和熔断器的国标是新世纪后修订
的，等同采用ＩＥＣ标准，符合当今国际先进水平；
（２）保护电器的额定电压应与所在配电回路的标称电压相适应；
（３）保护电器的额定电流不应小于该配电回路的计算电流；
（４）保护电器的额定频率应与配电系统的频率相适应；
（５）保护电器要切断短路故障电流，应满足短路条件下的动稳定和热稳定要求，还
必须具备足够的通断能力。分断能力应按保护电器出线端位置发生的预期三相短路电流有
效值进行校核。当今，我国的保护电器产品具有国际先进水平，其通断能力足以满足配电
系统的要求；但是，保护电器的通断能力具有不同等级产品，所以，在配电设计中，应进
行校验，重点是当配电变压器容量较大，而安装在靠近变压器的保护电器容量又较小时，
更应作计算和校验；
（６）考虑保护电器安装场所的环境条件，以选择相适应防护等级（ＩＰ等级）的产
&此外，在高海拔地区（如海拔超过２０００ｍ）应选用高海拔用的产品，或者采取必要的技
术措施。在靠近海边的地方，应使用防盐雾的产品。
５保护电器保护特性的选型
５．１选型原则
（１）配电线路在正常使用中和用电设备正常起动时，保护电器不会动作；
（２）保护电器必须按规范规定的时间内切断故障电路，这是实施规范的最基本目标，
也是保护电器的根本任务；
（３）配电系统各级保护电器的动作特性应能彼此协调配合，要求有选择性动作，即发
生故障时，应使靠近故障点的保护电器切断，而其上一级和上几级（靠电源侧方向为上）保
护电器不动作，使断电范围限制到最小。如图１所示，如Ｙ点短路，应使ＲＤ４断开，如Ｘ
点短路，应使ＲＤ３断开。如果选择性难以得到完全保证，应该使低压主干线的保护电器
（图１中的ＣＢ１）不会越级断开，宁可牺牲下级配电线路保护的选择性（如Ｙ点短路，Ｒ
Ｄ３越级断开），其影响范围相对较小。
低压配电用保护电器包括断路器和熔断器两种，而断路器又有非选择型和选择型两类。
配电系统有树干式、放射式和混合式等几种。保护的级数多少也不同，少至一、二级，多至
六、七级。下面以图１所示意的配电系统说明不同位置保护电器选型。
（１）配电干线首端保护电器（图１中的ＣＢ１）：为了保证干线首端可靠切断故障和
动作选择性，应选用选择型断路器，如ＤＷ４５型或ＤＷ１５ＨＨ型。
&当此干线供电范围不大，其计算负载电流较小（如３００Ａ以下）时，也可选用熔断器。当
从此处（变电所低压配电盘）直接给单台用电设备配电的线路，可选用非选择型断路器；
（２）配电干线第二级保护电器（图１中ＲＤ２）：一般宜用熔断器。当此段干线供电
范围较大，负载较重要，计算负载电流较大（如４００Ａ以上）时，可用选择型断路器，如
ＤＺ４０型；
&（３）末端电路，即直接接至用电设备的线路保护电路（如图１中的ＣＢ４），通常使用非
选择型断路器，必要时，也可用熔断器（如ＲＤ４），这里接笼型电动机，最好用ａＭ型熔
（４）末端电路的上一级线路保护电器（图１中的ＲＤ３）：使用熔断器为好。当所供电
的用电设备不多，突然断电影响不大时，也可使用非选择型断路器；
（５）为保证选择性动作，多级配电线路的中间各级（图１中的ＲＤ２、ＲＤ３）最好选
用熔断器。
综上所述，配电线路各级保护电器比较合理的选型是：
选择型断路器（首端）&熔断器&熔断器&非选择型断路器（末端）。
５．３保护电器设置和选型的几个问题
5.3.1 配电变压器低压侧总开关的设置和选型
低压侧应设总开关（图１中Ｋ１），有两种选型：一是设隔离开关，二是设有隔离功能
的断路器，或隔离开关加断路器。随着用电可靠性要求和安全保护要求的提高，越来越趋向
装设断路器。其主要优点是可以遥控合闸，可以带负载断开，具有保护功能，事实上也有隔
离开关具有断开负载和遥控合闸功能。
设置断路器时的保护功能呢？鉴于该断路器与各出线的保护电器都装在低压配电柜内，
距离不过一米至几米，在此范围内发生短路和接地故障的机率很小，所以不必设置保护功能。
如果该断路器（图１的Ｋ１位）再带瞬时过电流保护，则难以与各出线（图１之ＣＢ１）保
护协调动作，无法实现主干线的选择性，是不可取的；但是，Ｋ１处装设长延时保护，作为
过载保护用是可以的；
&5.3.2 各配电箱内的进线开关设置和选型
此进线开关作隔离和断开负载电流用，可以用隔离开关，也可用断路器，需要遥控者，
选用电动操作断路器。不设置保护，必要时可带长延时做过载保护，但不应装设瞬时动作保
&5.3.3 接用电设备的末端回路保护电器及控制电器（图1之CB4或RD4）的设置
末端回路应设短路和接地故障保护，装设在末端回路前端的保护电器（图１之ＣＢ４或ＲＤ
４）必须具备这项功能，通常装非选择型断路器或漏电断路器，而末端回路的末端则不必再
设短路保护，而是根据所接用电设备需要，装设控制电器（如接触器）。按需要，还应装用
电设备的过载保护电器。对于笼型电动机，宜用ａＭ型熔断器（图１之ＲＤ４）；
5.3.4 断路器和熔断器的比较
这两种保护电器各有其特点，应根据需要选用。有一种观点认为，断路器先进而熔断器
是落后产品，这种看法是不全面的。断路器具有遥控功能（带电动操作）、完善的保护功
能，调整方便（智能型）、故障断开后可以恢复等诸多优点，特别是智能型断路器更是熔断
器所不可比拟的。但熔断器却以它良好的选择、配合性能和较低廉的价格而占有自己的地
位，适合于配电系统的中间各级。
６保护电器的整定
６．１整定的基本要求
上节所述选型的三条原则，更需要在整定值中来实施，即：
（１）正常工作和正常起动时，不应切断电路；
（２）线路故障时，应可靠切断故障电路；
（３）线路故障时，各级保护电器应有选择性地切断电路。
这三项要求常常是相互矛盾的，配电系统设计的任务就是要合理地选择保护电器，正确
整定其参数，如保护电器额定电流或整定电流大小受到第１和第２项的限定，而动作时间的
快慢又受到第２和第３项的制约，必须仔细计算、校验，协调矛盾，实现对立的统一，以符
合规范的要求。
６．２在正常工作和起动时保护电器不动作
正常工作时，保护电器不动作，应符合前述公式（２Ａ）的条件，即ＩＢ&Ｉｎ。
&关于起动时，保护电器不动作，以具有代表性的笼型电动机为例，分别按以下要求进行计
算和校验。
6.2.1 使用熔断器
熔体额定电流Ｉｒ应符合下式要求。
Ｉｒ&Ｋｒ［ＩＭ１＋ＩＢ（ｎ－１）］（９）
ＩＭ１&&线路中所接的最大一台笼型电动机的额定电流（Ａ）
ＩＢ（ｎ－１）&&除最大一台电动机外的线路计算电流（Ａ）；
Ｋｒ&&计算系数，通常取１．０～１．５，取决于ＩＭ１／ＩＢ值大小及最大一台电
动机起动状况，一般说，ＩＭ１／ＩＢ值为０．２５～０．４时，Ｋｒ取１．０～
１．１，ＩＭ１／ＩＢ为０．５～０．６时，Ｋｒ可取１．２～１．３；ＩＭ１／ＩＢ为
０．７～０．８时，Ｋｒ可取１．４～１．５；对于轻载起动的电动机，当ＩＭ１／ＩＢ
＜０．２５时，一般可不考虑其起动之影响。
6.2.2 使用断路器
（１）断路器的长延时脱扣器整定电流Ｉｚｄ１，一般可不考虑电动机起动的影响；
（２）短延时脱扣器整定电流Ｉｚｄ２应躲开最大一台电动机的起动电流，用下式计算：
Ｉｚｄ２&Ｋ［ＩｑＭ１＋ＩＢ（ｎ－１）］（１０）
ＩｑＭ１&&线路中所接最大一台笼型电动机的起动电流（Ａ）；
Ｋ&&可靠系数可取１．２。
（３）瞬时脱扣器整定电流Ｉｚｄ３应躲过最大一台电动机的全起动电流，用下式计
Ｉｚｄ３&Ｋ　Ｉｑ＇Ｍ１＋ＩＢ（ｎ－１）　（１１）
Ｉｑ＇Ｍ１&&线路中所接最大一台笼型电动机的全起动电流，包括
周期分量和非周期分量，其值为该电动机起动电流（ＩｑＭ１）的
１．７～２．１倍；
Ｋ&&可靠系数，可取１．２。
６．３短路保护
线路在正常运行中，导体产生温升而达到允许最高工作温度（这是计
算的工作温度）。发生故障时，导体温度急剧上升，超过允许工作温度，
应该在达到导体允许的极限温度之前切断故障电路，以避免导线绝缘损
坏，甚至引起火灾，用公式（１）进行热稳定检验，分述如下。
（１）使用熔断器时，因为它具有反时限特性，使用公式（１）验算
时较麻烦，要计算出预期短路电流，按选择的熔体电流值，再查熔断器特
性曲线找出相应的全熔断时间ｔ，代入（１）式。为了使用方便，可从表
６所列数据，按导体截面和敷设方式查出熔体电流的最大允许值。
（２）使用断路器时，通常是利用其瞬时或短延时脱扣器作短路保
护，瞬时脱扣器的全分断时间（包括灭弧时间）极短，一般为１０～２０
ｍｓ，甚至更小，虽然短路电流很大，一般都能符合式（１）要求。但应
注意，当配电变压器容量很大，从变压器低压配电盘上直接引出截面很小
的馈线时，难以满足热稳定要求，应按式（１）作校验。
采用短延时脱扣器断开短路电流时，短路电流持续时间将达０．１～
０．６ｓ，根据经验，选用带短延时脱扣器的断路器所保护的配电干线截
面不会太小，一般能满足式（１）要求，可不作校验。
&６．４过载保护
（１）用断路器的长延时作过载保护，如前述，只要符合式（３），即
满足规范规定的式（２Ａ）、（２Ｂ）之要求。
（２）用熔断器保护时，也应满足式（２Ａ）、（２Ｂ）要求。但式
（２Ｂ）中有约定熔断电流Ｉ２，使用不方便，应作如下变换。
按熔断器国标，１６Ａ及以上的ｇＧ和ｇＭ熔断体的约定熔断电流Ｉｒ
＝１．６Ｉｎ（见表１），又按ＧＢ５００５４－９５的条文说明第
４．３．４条中指出，因熔断器产品标准测试设备的热容量比实际使用的大
许多，即测试所得的熔断时间较实际使用中的熔断时间为长，这时Ｉ２应乘
以０．９的系数，Ｉ２＝０．９&１．６Ｉｎ，此式代入式（２Ｂ）得
１．４４Ｉｎ&１．４５ＩＺ　近似认为：
Ｉｎ&ＩＺ或ＩＺ&Ｉｎ（１２）
对于小于１６Ａ的熔断器，按表２所数据：镙栓连接熔断器的Ｉｆ＝
１．６Ｉｎ；而刀型触头熔断器和圆筒形帽型熔断器，则有Ｉｆ＝１．９Ｉ
ｎ（当１６Ａ＞Ｉｎ＞４Ａ）和Ｉｆ＝２．１Ｉｎ（当Ｉｎ&４Ａ）。按以
上同样方法计算结果列于表７。
６．５接地故障时，应在规定时间内切断电路
6.5.1 接地故障保护要求
对ＴＮ接地系统来说，应符合公式（４）的规定。
（１）采用熔断器时，应分别满足表（３）或表（４）规定的Ｉｄ／Ｉ
（２）采用断路器时，如只带长延时和瞬时脱扣器的，应利用瞬时脱扣
器作接地故障保护，瞬时脱扣器的整定电流Ｉｚｄ３应符合下式要求：
Ｉｄ&１．３Ｉｚｄ３（１３）
&式中，系数１．３是规范规定的可靠系数。
6.5.2 满足规范要求存在的问题和措施
当配电线路较长，往往难以满足表（３）、（４）或式（１３）的要
求，接地故障电流Ｉｄ较小，不足以使保护电路动作。为此，必须昼降低
熔体电流Ｉｒ或断路器瞬时整定值Ｉｚｄ３，但将受到很多因素的制约；
另一方面应力求提高Ｉｄ值。具体措施如下：
（１）配电变压器选用Ｄ，ｙｎ１１接线，不用Ｙ，Ｙｎｏ接线，对
于靠变压器较近的故障点的Ｉｄ１值有明显增大；
（２）加大相导体及接地线导体截面，对于截面较小的电缆和穿管绝
缘线有较大影响，而对于较大截面的裸干线或架空线，由于其电抗较大，
加大截面作用很小；
（３）改变线路结构，如裸干线改用紧凑型封闭母线，架空线改电
缆，可以降低电抗，但增加投资，有时是不可行的。
如果以上措施还是满足不了表（３）、（４）或式（１３）要求，就
应该改变保护电器。
6.5.3 采用带短延时保护的断路器
前述用熔断器或断路器的瞬时脱扣器不能满足接地故障要求，第一级
（或第二级）配电干线，容量较大时，可采用带短延时脱扣器的断路器作
接地故障保护，短延时整定电流值Ｉｚｄ２应符合下式要求：
Ｉｄ&１．３Ｉｚｄ２（１４）
式（１４）和式（１３）相同，只有Ｉｚｄ２取代Ｉｚｄ３。同一断路
器，短延时整定电流Ｉｚｄ２通常只有瞬时整定电流Ｉｚｄ３的１／
５～１／３左右。所以满足不了式（１３），但容易满足式（１４）要
求，即短延时保护
&大大提高了动作灵敏性。
6.5.4 采用带接地故障保护的断路器作接地故障保护
如果还满足不了式（１４），则采用此方案，必将成若干倍地提高动
作灵敏性。
接地故障又分两种方式，即零序电流保护和剩余电流动作保护。
（１）零序电流保护：三相四线制配电线路正常运行时，如果三相负
载完全平衡，则流过中性线（Ｎ）的电流为０，即ＩＮ＝０；如果三相
负载不平均，则产生不平衡电流，ＩＮ&０；如果发生某一相接地故障
时，ＩＮ将大大增加，达到ＩＮ（ｄ）。因此，利用检测ＩＮ值发生的
变化，以取得接地故障的信号；
检测零序电流，通常是在断路器后三相线（或母线）各装一只电流互
感器（Ｃ．Ｔ），取３只Ｃ．Ｔ次级电流矢量和乘以变比，即Ｎ＝Ａ＋
断路器的零序电流保护的整定值ＩＺｄＯ如何确定？要求在正常运行
中可能出现的最大不平衡电流时不会动作，而在发生接地故障时必须动
作，建议ＩＺｄＯ的整定值应符合下列两式的要求：
ＩＺｄＯ&（１．５～２．０）ＩＮ（１５）
１．３ＩＺｄＯ&ＩＮ（ｄ）（１６）
式中，ＩＮ（ｄ）为发生接地故障时电流，包括接地故障电流和不平
一般说，配电干线正常运行时的ＩＮ值不超过计算电流ＩＢ的２０
％～２５％，所以，通常ＩＺｄＯ可整定在断路器长延时脱扣器电流Ｉ
Ｚｄ１的３０％～６０％为宜，但必须符合式（１６）之规定。
可见，零序电流保护整定值ＩＺｄＯ比短延时整定值ＩＺｄ２小得多
&满足式（１６）规定比满足式（１４）又容易得多。动作灵敏性可得到保
零序电流保护可用于ＴＮ－Ｃ、ＴＮ－Ｓ等接地系统。
零序电流保护可选用ＤＷ１６、ＤＷ１５ＨＨ、ＤＷ４５、ＤＷ５０
等断路器实现，各自特点本文第二章已叙述。
（２）剩余电流保护：和零序电流保护不同的是：剩余电流保护是检测
三相电流加中性线电流的矢量和，即Ｏ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｎ。
当三相四线配电线路正常运行时，三相负载不平衡，忽略线路泄漏电
流，则ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ之矢量和总是等于零；当某一相发生接地
故障时，则检测的三相电流加中性电流的矢量和不为零，而等于接地故障
电流ＩＯ（ｄ）。
检测方法是在断路器后三相线和中性线上各装一只Ｃ．Ｔ。取４只
Ｃ．Ｔ次级电流矢量和，乘以变化，即为接地故障电流ＩＯ（ｄ）。
断路器的接地故障保护的整定值ＩｚｄＧ应符合下式要求：
ＩＯ（ｄ）&１．３ＩｚｄＧ（１７）
应注意，为避免误动作，整定值ＩｚｄＧ应大于正常运行时线路和设
备的泄漏电流总和的５～１０倍。
可见，采用剩余电流保护比零序电流保护的动作灵敏度更高得多。
剩余电流保护适用于ＴＴ、ＴＮ－Ｓ接地系统，但不能用于ＴＮ－Ｃ接地
系统，剩余电流保护宜选用ＤＷ１５ＨＨ、ＤＷ４５和ＤＷ５０等断路器
实现，一般说，使用这些断路器，额定电流比较大，常常在１０００Ａ以
上，所以，作为剩余电流保护的整定值不可能很小。如ＤＷ４５型２００
０Ａ断路器，其接地故障电流最小整定值为１６０Ａ。
&对于住宅和中小型建筑，作为引入配电干线总保护的断路器，容量较小
时，可以用漏电断路器，或漏电保护器，其整定值最好不大于０．５Ａ，
并在０．４ｓ或以上延时，作为防止电弧性接地故障引起火灾的保护措施
是很有效的。
６．６线路故障时，应有选择性切断电路
线路故障时，要保证可靠切断电路，又要尽可能缩小断电范围，即有选
择性地切断，这就对配电设计提出了更高的要求，要求有合理的配电系统
统计，准确的计算数据，恰当的选择保护电器，正确整定保护电器的额定
电流、动作电流和动作时间，才能达到预期的目的。
下面具体分析上下级保护电器的选择性。
（１）上级用熔断器，下级也用熔断器
熔断器之间的选择性在国标ＧＢ１３５３９．１－２００２中已有规
定，也就是说，产品本身已经给予了保证。标准规定了过电流选择性，即
当弧前时间大于０．１ｓ时，熔断体的过电流选择性用&弧前时间&电流&特
性校验，弧前时间小于０．１ｓ时，其过电流选择性则以Ｉ２ｔ特性校验。
当上级熔断体的弧前Ｉ２ｔｍｉｎ值大于下级熔断体的熔断Ｉ２ｔｍａｘ
值时，可认为在弧前时间大于０．０１ｓ时，上下级熔断体间的选择性可
得到保证。标准规定额定电流１６Ａ及以上的串联熔断体的过电流选择比
为１．６：１也就实现有选择性熔断。标准规定熔断体额定电流值也是近
似按这个比例制定的，如２５、４０、６３、１００、１６０、２５０Ａ
以及３２、５０、８０、１２５、２００、３１５Ａ等。
&（２）上级用熔断器，下级用非选择型熔断器
由于熔断器的反时限特性和断路器的长延时脱扣器的反时限特性能较
好配合，在整定电流值合理的条件下，具有良好的选择性动作，条件是熔
断体的额定电流比长延时脱扣器的整定电流要大一定的数值。当故障电流
超过断路器的瞬时脱扣器整定电流时，则下级瞬时脱扣，而上级熔断器不
（３）上级用非选择型熔断器，下级用熔断器
当故障电流大于非选择型断路器的瞬时脱扣器整定电流Ｉｚｄ３通常整定
为该断路器长延时整定电流Ｉｚｄ１的６～１０倍时，则上级断路器瞬时
脱扣，因此，当故障电流小于Ｉｚｄ３时，下级Ｉ熔断器先熔断，具有部
分选择性，整体说属没有选择性，这种方案不可取。
（４）上级用非选择型断路器，下级也用非选择型断路器
上级断路器Ａ和下级断路器Ｂ的长延时整定值Ｉｚｄ１和瞬时整定值
Ｉｚｄ３列于图２。
当断路器Ｂ后任一点（如Ｘ点）发生故障，若故障电流Ｉｄ＜１００Ａ
时，断路器Ａ、Ｂ均不能瞬时动作，不符合保护灵敏性要求；当１０００
Ａ＜Ｉｄ＜２０００Ａ时，则Ｂ动作，Ａ不动作，有选择性；当Ｉｄ＞２
０００Ａ时，Ａ、Ｂ均动作，无选择性，见图３。因此，这种方式没有选
（５）上级用选择型断路器，下级用熔断器
由于上级断路器具有短延时功能，一般能实现选择性动作，但必须整
定正确，不仅短延时脱扣整定电流（Ｉｚｄ２）及延时时间要合适，而且
还要正确整定其瞬时脱扣电流值（Ｉｚｄ３）。确定这些参数的原则是：
&①下级熔断器额定电流（Ｉｒ）不宜太大；
②上级断路器Ｉｚｄ２值不宜太小，在满足式（１４）的前提下宜整
定大些，如Ｉｒ为２００Ａ时，Ｉｚｄ２至少应取２５００～３０００
③短延时时间应整定大一些，如０．４～０．８ｓ。
④Ｉｚｄ３在满足动作灵敏度条件下，尽量整定大一些，以免破坏选
具体方法是：在多个下级熔断器中找出额定电流最大的，最值为Ｉ
ｒ，短延时整定值为Ｉｚｄ２；假设熔断器后发生的故障电流等于或略大
于Ｉｚｄ２时，在熔断体的&时间&电流&特性曲线上查出其熔断时间为
ｔ；再使短延时时间比ｔ值在０．１５～０．２ｓ。如不符合要求，应重
新选定Ｉｚｄ２值。
（６）上级用选择型断路器，下级用非选择型断路器
这种配合，应该具有良好的选择性，但必须正确整定各项参数，以图
４为例，若下级断路器Ｂ的长延时整定值Ｉｚｄ１．Ｂ＝３００Ａ，瞬时
整定值Ｉｚｄ３．Ｂ＝３０００Ａ；上级断路器Ａ的Ｉｚｄ１．Ａ通常比
Ｉｚｄ１．Ｂ大很多，根据其计算电流和线路载流量确定，设Ｉｚｄ
１．Ａ＝１０００Ａ，其Ｉｚｄ２．Ａ及Ｉｚｄ３．Ａ整定原则如下：
①Ｉｚｄ２．Ａ整定值应符合下式要求：
Ｉｚｄ２．Ａ&１．２Ｉｚｄ３．Ｂ（１８）
具体原因是，若Ｉｚｄ２．Ａ＜Ｉｚｄ３．Ｂ，当故障电流达到Ｉｚ
ｄ２．Ａ值，而小于Ｉｚｄ３．Ｂ时，则断路器Ｂ不能瞬时动作，而断路
&短延时动作，破坏了选择性。１．２是可靠系数，是脱扣器动作误差的需
②短延时的时间没有特别要求，主要是按下级熔断器要求整定。
③Ｉｚｄ３．Ａ应在满足动作灵敏性前提下，尽量整定大些，以免在
故障电流很大时导致Ａ、Ｂ均瞬时动作，破坏选择性。
（７）上级用带接地故障保护的断路器
①用零序保护方式：零序保护整定电流ＩＺｄ０一般为ＩＺｄ１的２
０％～１００％，多为几百到一千安培，与下级熔断器和一般断路器很难
有选择性。只有后者的额定电流很小（如几十安培）时，才有可能。
使用零序保护时，在满足动作灵敏性要求的前提下，ＩＺｄ０应整定
得大一些，延时时间尽量长一些。
②剩余电流保护方式：这种方式的整定电流更小，在发生接地故障
时，和下级熔断器、断路器之间没有选择性。这种保护只能要求和下级漏
电电流动作保护器之间具有良好的选择性，这种方式多用于安全防护要求
高的场所，所以，应在末端电路装设漏电电流动作保护器，以避免非选择
性切断电路。
对为了防止接地故障引起电气火灾而设置的漏电电流动作保护器，其
整定电流小到０．５Ａ，应是延时动作，同时，末端电路必须设有漏电电
流动作保护器。如有条件时（如有专人值班维护的工业场所），前者可不
切断电路而发出报警信号。
现在的智能断路器（如ＤＷ４５型），具有&保护区域选择连锁&的功能，
&是利用微电子技术使保护更为完善，保证了动作灵敏性和选择性。
７应用示例
为使设计人员有一个实际完整的概念，以便在设计中具体应用，用一
个实例说明（见图５）。
例：某变电站，变压器为１０００ｋＶＡ，１０／０．４ｋＶ，Ｄ　ｙ
ｎ１１接线，１０ｋＶ侧系统容量３００ＭＶＡ，从低压屏引出的裸母
干线长１６５ｍ，变压器至主断路器母线长１０ｍ，干线计算电流ＩＢ
＝１０５０Ａ，接地方式为ＴＮ－Ｓ，干线分支连接１０个配电箱，其
中最大熔断器Ｉｒ＝３００Ａ，最大的断路器Ｉｚｄ１＝３００Ａ，Ｉ
ｚｄ３＝３００Ａ。要求选择主保护电器类型，整定各项参数，并决定
母干线截面。
设计步骤如下。
（１）确定母干线截面。要求Ｉｚ＞ＩＢ，考虑母干线配电范围大并
考虑发展，应留较大裕量，拟采用铝母排ＬＭＹ－３（１００&１０）
＋２（６０&８）。其Ｉｚ＝１６００Ａ（环境温度３５℃时）；
（２）计算三相短路电流Ｉｄ３和接地故障电流Ｉｄ１值：取有代表
性的几个点计算出Ｉｄ３和Ｉｄ１值，标记在图５中；
（３）主保护电器选型：考虑到该生产车间的重要性，这种较大的树
干式配电系统保护的复杂性，选用一台智能型断路器ＤＷ４５型，框架
电流２０００Ａ，也可用ＤＷ１５ＨＨ－２０００型，可以得到良好的
保护性能。两断路器的分断能力都远大于最大的Ｉｄ３值；
&（４）主断路器参数整定：
Ｉｚｄ１整定：按过载保护要求，应符合ＩＢ&Ｉｚｄ１&Ｉｚ即Ｉ
ｚｄ１应大于１０５０Ａ，小１６００Ａ，取Ｉｚｄ１＝１２００Ａ，
也可取１４００Ａ。
Ｉｚｄ２及短延时时间整定：为保证可靠动作，应符合Ｉｄ&１．３
Ｉｚｄ２要求，鉴于ＤＷ４５断路器有接地故障保护，则符合末端相间
短路电流Ｉｄ&１．３Ｉｚｄ２即可，即Ｉｚｄ２&６０００Ａ／
１．３＝４６１５Ａ　取Ｉｚｄ２＝３&Ｉｚｄ１＝３６００Ａ。
Ｉｚｄ２整定值是否与下面保护电器具有选择性？
①下级最大断路器的Ｉｚｄ３＝３０００Ａ，上级的Ｉｚｄ２整定为
３６００Ａ，此值为下级Ｉｚｄ３的１．２倍，符合选择性要求；
②下级最大熔断器的Ｉｒ＝３００Ａ，而上级Ｉｚｄ２值为３００Ａ
的１２倍，应能符合选择性要求，主要取决于短延时时间整定值。
短延时时间整定：假定下级最大熔断器后发生故障电流足以使上级短
延时动作，即故障电流为３６００Ａ（Ｉｚｄ２值）或略大一些，此时
３００Ａ熔断体的熔断时间约为０．２２ｓ，因此，短延时时间应整定
为０．４ｓ。
注意：若主断路器不带接地保护，则Ｉｚｄ２值必须要保证末端的Ｉ
ｄ１能可靠动作，即Ｉｄ１&１．３Ｉｚｄ２，即Ｉｚｄ２应小于
２．１５ｋＡ，取Ｉｚｄ２＝１．５Ａ，Ｉｚｄ１＝１８００Ａ。其延
时时间就要大得多，否则无法保证与下级熔断器的选择性。
&Ｉｚｄ２整定：由于有短延时保护，并根据运行经验，这种安装在厂房
屋架上的母干线相间短路极少，为了保证更好的选择性，Ｉｚｄ３值可
以整定得大一些，如Ｉｚｄ１的１５倍，则Ｉｚｄ３＝１５&１２００
Ａ＝１８ｋＡ，这样，当最近一个配电箱母线处产生接地故障时，不致
瞬时脱扣。
（４）热稳定校验：应按式（１）校验，由于干线是裸导体，不必进
（５）接地故障保护整定：
①采用零序电流保护：其动作整定值Ｉｚｄ０应符合公式（１５）及
（１６）要求，设该干线正常运行时的三相不平衡电流为２００Ａ，而
最小接地故障电流为２．８ｋＡ，为此，取Ｉｚｄ０＝０．６Ｉｚｄ１
＝０．６&１２００Ａ＝７２０Ａ，能满足式（１５）、（１６）的要
由于Ｉｚｄ０整定值很小，和下级３００Ａ熔断器和Ｉｚｄ３＝３００
０Ａ的断路器之间没有选择性，但与更小的断路器（Ｉｚｄ３&６００
Ａ）和熔断器（Ｉｒ&６３Ａ）之间可以有选择性。零序电流保护应有
延时，至少为０．４ｓ或更长。
②采用剩余电流保护：其动作电流整定值ＩｚｄＧ应符合式（１７）
的要求。因此，可取ＩｚｄＧ＝０．２Ｉｚｄ１＝０．２&１２００Ａ
＝２４０Ａ。动作时间不小于０．４ｓ，这样更难以和下级断路器、熔
断器有选择性。
对于以上两种接地故障保护，应有以下要求：第一，必须延时动作，
延时不小于０．４ｓ；第二，应在所有末端回路均设有漏电电流保护，
这样可以在末端回路发生接地故障（在所有故障中机率最大）时，动作
具有选择性。
&８低压配电线路保护要点和总结
８．１配电线路保护要点
工业和民用建筑的低压配电每一段线路（除ＧＢ５００５４－９５规
定的个别情况外）都要装设保护电器。设计时，应从下（靠用电设备侧）
而上逐段线路按以下三种保护要求进行整定和校验。
８．２短路保护
（１）短路持续时间不大于５ｓ时，绝缘导体应按式（１）进行热稳
（２）当采用熔断器时，Ｉｒ值与绝缘导体截面符合表５，即满足式
（１）的要求；
（３）短路持续时间小于０．１ｓ时，式（１）转化为下式：
Ｋ２&Ｓ２&Ｉ２ｔ（１９）
式（１９）中的Ｉ２ｔ为保护电器的焦耳积分值，从产品资料或标准
（４）要点提示
①导体截面较大（如大于７０ｍｍ２铜线）时，一般能满足式（１）
②导体截面很小（如１０ｍｍ２以下铜线），又离容量很大的变压器
（如１０００ｋＶＡ）很近（如变电所低压盘引下馈线），通常不能满
足式（１）要求。
８．３过负载保护
（１）用断路器时，满足Ｉｚｄ１&Ｉｚ。
（２）用熔断器时，满足Ｉｒ&Ｉｚ。
对Ｉｒ＜１６时，注意按表７的要求，但应用甚少。
&８．４接地故障保护
（１）ＴＮ接地系统：应满足Ｚｓ&Ｉａ&２２０Ｖ
①对熔断器，要求Ｉｄ／Ｉｒ&Ｋｉ（Ｋｉ值符合表４、
②对断路器瞬时脱扣器：Ｉｄ&１．３Ｉｚｄ３；
短延时脱扣器：Ｉｄ&１．３Ｉｚｄ２
（２）ＴＴ接地系统应满足ＲＡ&Ｉａ&５０Ｖ
末端回路用剩余电流保护断路器，不必作校验。
８．５选择性
（１）首级干线宜用选择型断路器（电流较小者可用熔
断器）重点考虑两点：
①短延时整定电流Ｉｚｄ２&下级断路器Ｉｚｄ３的
１．２倍；
②短延时时间应大于下级熔断体熔断时间０．１５～
０．２ｓ。
（２）中间各级宜用熔断器，按１．６：１选择。
（３）末端回路可用非选择断路器，对笼型电动机可用ａ
Ｍ型熔断器。
１《低压配电设计规范》ＧＢ５００５４－９５
２《低压熔断器基本要求》ＧＢ１３５３９．１－２０
３《低压熔断器专职人员使用的熔断器的补充要求》Ｇ
Ｂ／Ｔ１３５３９．２－２００２
４《低压熔断器第２部分：专职人员使用的熔断器的补
充要求，第１～５篇：标准化熔断器示例》ＧＢ／Ｔ１３
５３９．６－２００２
５《低压开关设备和控制设备低压断路器》ＧＢ１４
０４８．２－２００１
６中国航空工业规划设计研究院．《工业与民用配电设
计手册》（第二版）电力出版社１９９４；１２主电路
主要包括整流电路、中间直流电路和逆变电路三部分，其
中，中间直流电路又由电源再生单元、限流单元、滤波器、
制动电路以及直流电源检测电路等组成。
&控制电路主要由中央处理器（CPU）、数字信号处理器（DSP）、A/D和D/A转换电路、I/O接口电路、通信接口电路、输出信号检测电路、数字操作盘电路以及控制电源等组成。
&变频器的使用中遇到的问题及故障防范
&由于使用方法不正确或设置环境不合理，将容易造成变频器
误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果。为防患
于未然，事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。
如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线
侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常
或停机，严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰
能力固然重要，但由于受装置成本限制，在外部采取噪声抑
制措施，消除干扰源显得更合理、更必要。以下几项措施是
对噪声干扰实行&三不&原则的具体方法：变频器周围所有继
电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装
置，如RC吸收器；尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与
主线路分离；指定采用屏蔽线回路，须按规定进行，若线路
较，应采用合理的中继方式；变频器接地端子应按规定进
行，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装噪声滤
波器，避免由电源进线引入干扰。
&变频器属于电子器件装置，在其规格书中有详细安
装使用环境的要求。在特殊情况下，若确实无法满
足这些要求，必须尽量采用相应抑制措施：振动是
对电子器件造成机械损伤的主要原因，对于振动冲
击较大的场合，应采用橡胶等避振措施；潮湿、腐
蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、
绝缘降低而形成短路，作为防范措施，应对控制板
进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构；温度是影
响电子器件寿命及可靠性的重要因素，特别是半导
体器件，应根据装置要求的环境条件安装空调或避
免日光直射。
除上述3点外，定期检查变频器的空气滤清器及
冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合，
为防止微处理器因温度过低不能正常工作，应采取
设置空间加热器等必要措施。
&电源异常表现为各种形式，但大致分以下3种，即缺相、低
电压、停电，有时也出现它们的混和形式。这些异常现象的
主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因
为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域
和季节有很大差异。除电压波动外，有些电网或自行发电单
位，也会出现频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复
出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相
如果附近有直接起动电动机和电磁炉等设备，为防止这
些设备投入时造成的电压降低，应和变频器供电系统分离，
减小相互影响；对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合，
除选择合适价格的变频器外，还因预先考虑负载电机的降速
比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式，当电压回
复后，通过速度追踪和测速电机的检测来防止在加速中的过
电流；对于要求必须量需运行的设备，要对变频器加装自动
切换的不停电电源装置。
二极管输入及使用单相控制电源的变频器，虽然在缺相
状态也能继续工作，但整流器中个别器件电流过大及电容器
的脉冲电流过大，若长期运行将对变频器的寿命及可靠性造
成不良影响，应及早检查处理。
雷击、感应雷电
&雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频
器的损坏。此外，当电源系统一次侧带有真空断路
器时，短路器开闭也能产生较高的冲击电压。变压
器一次侧真空断路器断开时，通过耦合在二次侧形
成很高的电压冲击尖峰。
为防止因冲击电压造成过电压损坏，通常需要
在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件，保证输
入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。
当使用真空断路器时，应尽量采用冲击形成追加RC
浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器，因在
控制时序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。
过去的晶体管变频器主要有以下缺点：容易跳
闸、不容易再起动、过负载能力低。由于IGBT及
CPU的迅速发展，变频器内部增加了完善的自诊断
及故障防范功能，大幅度提高了变频器的可靠性。
&如果使用矢量控制变频器中的&全领域自动转矩补偿
功能&，其中&起动转矩不足R21;、&环境条件变化造
成出力下降”等故障原因，将得到很好的克服。
该功能是利用变频器内部的微型计算机的高速运
算，计算出当前时刻所需要的转矩，迅速对输出电
压进行修正和补偿，以抵消因外部条件变化而造成
的变频器输出转矩变化。
此外，由于变频器的软件开发更加完善，可以
预先在变频器的内部设置各种故障防止措施，并使
故障化解后仍能保持继续运行，例如：对自由停车
过程中的电机进行再起动；对内部故障自动复位并
保持连续运行；负载转矩过大时能自动调整运行曲
线，避免Trip；能够对机械系统的异常转矩进行检测。
变频器对周边设备的影响及故障防范
&变频器的安装使用也将对其他设备产生影响，有时
甚至导致其他设备故障。因此，对这些影响因素进
行分析探讨，并研究应该采取哪些措施时非常必要
电源高次谐波
由于目前的变频器几乎都采用PWM控制方式，
这样的脉冲调制形式使得变频器运行时在电源侧产
生高次谐波电流，并造成电压波形畸变，对电
&源系统产生严重影响，通常采用以下处理措施：采用专用变压器对变频器供电，与其它供电系统分离；在变频器输入侧加装滤波电抗器或多种整流桥回路，降低高次谐波分量，对于有进相电容器的场合因高次谐波电流将电容电流增加造成发热严重，必须在电容前串接电抗器，以减小谐波分量，对电抗器的电感应合理分析计算，避免形成LC振荡。
&电动机温度过高及运行范围对于现有电机进行变频调速改造时，由于自
冷电机在低速运行时冷却能力下降造成电机过热。此外，因为变频器输
出波形中所含有的高次谐波势必增加电机的铁损和铜损，因此在确认电
机的负载状态和运行范围之后，采取以下的相应措施：对电机进行强冷
通风或提高电机规格等级；更换变频专用电机；限定运行范围，避开低
振动通常是由于电机的脉动转矩及机械系统的共振引起的，特别是当
脉动转矩与机械共振电恰好一致时更为严重。噪声通常分为变频装置噪
声和电动机噪声，对于不同的安装场所应采取不同的处理措施：变频器
在调试过程中，在保证控制精度的前提下，应尽量减小脉冲转矩成分；
调试确认机械共振点，利用变频器的频率屏蔽功能，使这些共振点排除
在运行范围之外；由于变频器噪声主要有冷却风扇机电抗器产生，因选
用低噪声器件；在电动机与变频器之间合理设置交流电抗器，减小因
PWM调制方式造成的高次谐波。
高频开关形成尖峰电压对电机绝缘不利
在变频器的输出电压中，含有高频尖峰浪用电压。这些高次谐波冲
击电压将会降低电动机绕组的绝缘强度，尤其以PWM控制型变频器更为
明显，应采取以下措施：尽量缩短变频器到电机的配线距离；采用阻断
二极管的浪涌电压吸收装置，对变频器输出电压进行处理
&变频器维修入门--电路分析图
&对于变频器修理，仅了解以上基本电路还远远不够的，还须深刻了解以下主要电路。主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。图2.1是它的结构图。
&1）驱动电路
驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号，经光电隔离和放大后，作为逆变电路
的换流器件（逆变模块）提供驱动信号。
对驱动电路的各种要求，因换流器件的不同而异。同时，一些开发商开发了许多适宜各种
换流器件的专用驱动模块。有些品牌、型号的变频器直接采用专用驱动模块。但是，大部
分的变频器采用驱动电路。从修理的角度考虑，这里介绍较典型的驱动电路。图2.2是较常
见的驱动电路（驱动电路电源见图2.3）
驱动电路由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源组成。三个上桥臂驱动电路是三个独立驱动电源电路，三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动电源电路。
&2）保护电路当变频器出现异常时，为了使变频器因异常造成的损失减少到最小，甚至减少到零。每个品牌的变频器都很重视保护功能，都设法增加保护功能，&提高保护功能的有效性。在变频器保护功能的领域，厂商可谓使尽解数，作好文章。这样也就形成了变频器保护电路的多样性和复杂性。有常规的检测保护电路&，软件综合保护功能。有些变频器的驱动电路模块、智能功率模块、整流逆变组合模块等，内部都具有保护功能。图2.4所示的电路是较典型的过流检测保护电路。由电流取样、信号隔离放大、信号放大输出三部分组成。
直流高压P端加到高频脉冲变压器初级端，开关
调整管串接脉冲变压器另一个初级端后，再
接到直流高压N端。开关管周期性地导通、截
止，使初级直流电压换成矩形波。由脉冲变
压器耦合到次级，再经整流滤波后，获得相
应的直流输出电压。它又对输出电压取样比
较，去控制脉冲调宽电路，以改变脉冲宽度
的方式，使输出电压稳定。
4）主控板上通信电路
当变频器由可编程（PLC）或上位计算机、
人机界面等进行控制时，必须通过通信接口
相互传递信号。图2.6是LG变频器的通讯接口
&频器通信时，通常采用两线制的RS485接口。西门子变频器也是一样。
两线分别用于传递和接收信号。变频器在接收到信号后传递信号之前，
这两种信号都经过缓冲器AB等集成电路，以保证良好的通
所以，变频器主控板上的通信接口电路主要是指这部分电路，还有信号
的抗干扰电路。
5）外部控制电路
&变频器外部控制电路主要是指频率设定电压输入，频率设定电流输入、正转、反转、点动及停止运行控制，多档转速控制。频率设定电压（电流）输入信号通过变频器内的A/D转换电路进入CPU。其他一些控制通过变频器内输入电路的光耦隔离传递到CPU中。
&在下面文章中,上传了有关变频器的维修知识供大家分享!
根据大家对我的提议以及对我的支持，现在将一些变频器最基本，
基础的知识贡献给大家。
变频器开关电源电路
变频器开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波
器、控制电路、保护电路。我们公司产品开关电源电路如下图，是由UC3844组成的开关电
开关电源主要有以下特点:
1,体积小,重量轻:由于没有工频变频器，所以体积和重量吸有线性电源的20~30%
2，功耗小，效率高：功率晶体管工作在开关状态，所以晶体管的上功耗小，转化效率
高，一般为60~70%，而线性电源只有30~40%
二极管限幅电路限幅器是一个具有非线性电压传输特性的运放电路。其特点是：当输入信
号电压在某一范围时，电路处于线性放大状态，具有恒定的放大倍数，而超出此范围，进
入非线性区，放大倍数接近于零或很低。在变频器电路设计中要求也是很高的，要做一个
好的变频器维修技术员，了解它也相当重要。
1、二极管并联限幅器电路图如下所示：
2、二极管串联限幅电路如下图所示：
变频器控制电路组成如图1所示，控制电路由以下电路组成：频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路。
在图1点划线内，无速度检测电路为开环控制。在控制电路增加了速度检测电路，即增加速
度指令，可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭环控制。
1)运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运
算，决定逆变器的输出电压、频率。
2)电压、电流检测电路
与主回路电位隔离检测电压、电流等。
3)驱动电路
为驱动主电路器件的电路，它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
4)I/0输入输出电路
为了变频器更好人机交互，变频器具有多种输入信号的输入(比如运行、多段速
度运行等)信号，还有各种内部参数的输出&比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。
5)速度检测电路
以装在异步电动轴机上的速度检测器(TG、PLG等)的信号为速度信号，送入运算
回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
6)保护电路
检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和
异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。
逆变器控制电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护两种，保护
变频器驱动电路的HCPL-316J特性
HCPL-316J是由Agilent公司生产的一种IGBT门极驱动光耦合
器，其内部集成集电极发射极电压欠饱和检测电路及故障状态反馈电
路，为驱动电路的可靠工作提供了保障。其特性为：兼容CMOS/TYL电
平；光隔离，故障状态反馈；开关时间最大500ns；&软&IGBT关断；欠饱
和检测及欠压锁定保护；过流保护功能；宽工作电压范围(15～30V)；用
户可配置自动复位、自动关闭。DSP与该耦合器结合实现IGBT的HCPL-
316J保护功能的实现
HCPL-316J内置丰富的IGBT检测及保护功能，使驱动电路设计
起来更加方便，安全可靠。其中下面详述欠压锁定保护(UVLO) 和过流保
护两种保护功能的工作原理：
(1)IGBT欠压锁定保护(UVLO)功能
在刚刚上电的过程中，芯片供电电压由0V逐渐上升到最大值。
如果此时芯片有输出会造成IGBT门极电压过低，那么它会工作在线性放
大区。HCPL316J芯片的欠压锁定保护的功能(UVLO)可以解决此问题。
当VCC与VE之间的电压值小于12V时，输出低电平，以防止IGBT工作在
线性工作区造成发热过多进而烧毁。示意图详见图1中含UVLO部分。
图1 HCPL-316J内部原理图(2)IGBT过流保护功能HCPL-316J具有对IGBT的过流保护功能，它通过检测IGBT的导通压降来实施保护动作。同样从图上可以看出，在其内部有固定的7V电平，在检测电路工作时，它将检测到的IGBT C～E极两端的压降与内置的7V电平比较，当超过7V时，HCPL-316J芯片输出低电平关断IGBT，同时，一个错误检测信号通过片内光耦反馈给输入侧，以便于采取相应的解决措施。在IGBT关断时，其C～E极两端的电压必定是超过7V的，但此时，过流检测电路失效，HCPL-316J芯片不会报故障信号。实际上，由于二极管的管压降，在IGBT的C～E 极间电压不到7V时芯片就采取保护动作。
整个电路板的作用相当于一个光耦隔离放大电路。它的核心部分是芯片HCPL-316J，其中由控制器(DSP-TMS320F2812)产生XPWM1及XCLEAR*信号输出给HCPL-316J，同时HCPL-316J产生的IGBT故障信号FAULT*给控制器。同时在芯片的输出端接了由NPN和PNP组成的推挽式输出电路,目的是为了提高输出电流能力，匹配IGBT驱动要求。
当HCPL-316J输出端VOUT输出为高电平时，推挽电路上管(T1)导通，下管(T2)截止，三端稳
压块LM7915输出端加在IGBT门极(VG1)上，IGBT VCE为15V，IGBT导通。当HCPL-316J
输出端VOUT输出为低电平时，上管(T1)截止，下管(T1)导通，VCE为-9V，IGBT关断。以
上就是IGBT的开通关断过程。1、什麽是变频器？
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
2、PWM和PAM的不同点是什麽？
PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽
度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲
幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制
3、电压型与电流型有什麽不同？
变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回
路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。
4、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变？
非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率
下，如果电压一定而只降低频率，那麽磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因
此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁
通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频
5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对於变频器驱动,如果频率下降
时电压也下降，那麽电流是否增加？
频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流
几乎不变。
6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？
采用变频器运转，随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在
150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，
起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑
地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为
70%~120%额定转矩；对於带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%
以上，可以带全负载起动。
7、V/f模式是什麽意思？
频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系
是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特
性，可以用开关或标度盘进行选择。
8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？
频率下降时完全成比例地降低电压，那麽由於交流阻抗变小而直流电阻不变,
将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电
压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法
实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。
9、在说明书上写著变速范围60~6Hz，即10:1，那麽在6Hz以下就没有输出功率
在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使
用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变
频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.
10、对於一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？
通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒
功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。
11、所谓开环是什麽意思？
给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制
的，称为&闭环&，不用PG运转的就叫作&开环&。通用变频器多为开环方式，
也有的机种利用选件可进行PG反馈。
&12、实际转速对於给定速度有偏差时如何办？
开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转
差率的范围内(1%~5%)变动。对於要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在
近於给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。
&1.什么是软起动器？它与变频器有什么区别？
软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖
电机控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之
间的三相反并联闸管及其电子控制电路。
运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同
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