現(xiàn)場(chǎng)換了多家品牌D32微斷，施耐德的，正泰的，用D32都是一樣的跳閘。
用戶自己分析如下：D型瞬時(shí)脫扣器的動(dòng)作電流為10倍的In，啟動(dòng)電流166A，啟動(dòng)過(guò)程中尖峰電流為166*2=332A，大于320A，故D32跳閘，D40正常啟動(dòng)。
但是用戶想知道：K25的脫扣曲線和D型脫扣曲線的差別在哪里？為什么K25的可以直接啟動(dòng)呢？尖峰電流對(duì)K型脫扣器沒(méi)有影響？這問(wèn)題比較典型，估計(jì)很多人都有同樣的疑問(wèn)，所以是一個(gè)很好的案例。本文詳細(xì)分析一下其中的原因。
一、微型斷路器的標(biāo)準(zhǔn)差異
微型斷路器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“微斷”)目前會(huì)遵循兩個(gè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，第一份標(biāo)準(zhǔn)是GB/T10963.1/IEC60898.1，就是我們通常所說(shuō)的家用及其類(lèi)似場(chǎng)所用的微斷，標(biāo)準(zhǔn)中按磁脫扣特性的差異，劃分為B、C、D三種類(lèi)型。
第二份標(biāo)準(zhǔn)是GB/T14048.2/IEC60947-2，西門(mén)子和ABB的產(chǎn)品樣本習(xí)慣將其叫做“Industrial Miniature Circuit-Breakers ”，即工業(yè)微型斷路器，廠家按磁脫扣特性的差異，劃分為Z、K兩種類(lèi)型。
需要說(shuō)明的是，GB/T14048.2也是塑殼斷路器和框架斷路器的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
市面上能提供B/C/D型微斷的廠家有很多，但是K型微斷的廠家少之又少，而實(shí)際上GB/T14048.2/IEC60947-2標(biāo)準(zhǔn)中也沒(méi)有關(guān)于K型曲線特性的描述，所以說(shuō)K型和Z型曲線是廠家自己定義的。
微型斷路器D型曲線和K型曲線的差異見(jiàn)上表，我們發(fā)現(xiàn)D曲線的磁脫扣范圍為10In~20In(實(shí)際大部分廠家在10In~14In左右)，K型曲線的磁脫扣范圍為10In~14In。
最大的差異在過(guò)載保護(hù)區(qū)域，D型微斷同B、C型一樣都需要滿足1.13In一小時(shí)內(nèi)不動(dòng)作，1.45In一小時(shí)內(nèi)必定動(dòng)作的要求；而K型微斷除了要滿足1.05In一小時(shí)內(nèi)不動(dòng)作，1.2In一小時(shí)內(nèi)必須動(dòng)作的要求，還需要滿足1.5In時(shí)兩分鐘內(nèi)動(dòng)作，6In時(shí)動(dòng)作時(shí)間大于2秒。
K型微斷的過(guò)載保護(hù)特性與電動(dòng)機(jī)保護(hù)型斷路器的很相似，電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器和熱繼電器一樣，都需要滿足GB/T14048.4/IEC60947-4-1，其中過(guò)于過(guò)載保護(hù)的要求見(jiàn)下表：
通過(guò)上表你會(huì)發(fā)現(xiàn)K型微斷的過(guò)載特性，與脫扣等級(jí)為10A的電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器基本上重合，所以K型微斷在廠家樣本中的宣稱(chēng)是“電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器”，其主要原因是K型微斷過(guò)載保護(hù)特性與熱繼電器幾乎一致，磁脫扣電流閾值比普通微斷高，可以躲過(guò)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間的沖擊電流。
二、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性與斷路器保護(hù)的校驗(yàn)
回到用戶的話題本身，筆者在某外資電動(dòng)機(jī)廠家樣本上，截取了效率等級(jí)為IE2的11kW電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，額定電流為22.8A，起動(dòng)電流倍數(shù)為7，與用戶的電動(dòng)機(jī)參數(shù)比較接近。
參考2024年即將發(fā)布的IEC60947-4-1接觸器標(biāo)準(zhǔn)附錄C，電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)的電流曲線如下圖，且起動(dòng)瞬間第一個(gè)半波的沖擊電流有效值與起動(dòng)電流的比值一般取1.8，所以11kW電動(dòng)機(jī)的沖擊電流有效值為22.8*7*1.8≈287A，或者按提問(wèn)者實(shí)測(cè)起動(dòng)電流，計(jì)算沖擊電流有效值為：166*1.8≈300A。
對(duì)于額定電流為32A的D型微斷，其磁脫扣范圍為10In~14In即320A~448A，當(dāng)電流低于320A時(shí)斷路器磁脫扣一定不會(huì)動(dòng)作；對(duì)于額定電流為25A的K型微斷，其磁脫扣范圍為10In~14In即250A~350A，當(dāng)電流低于250A時(shí)斷路器磁脫扣一定不會(huì)動(dòng)作，當(dāng)電流介于250A~350A時(shí)，磁脫扣可能動(dòng)作也可能不動(dòng)作。
綜上所述，如果電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間第一個(gè)半波的沖擊電流有效值為300A，D32型微斷的“磁保護(hù)”肯定不會(huì)動(dòng)作，K25型微斷的“磁保護(hù)”可能動(dòng)作也可能不動(dòng)作。
用戶反饋換了好幾個(gè)品牌的D32微斷都會(huì)誤動(dòng)作，反而K25不會(huì)誤動(dòng)作，這是為什么呢？
我們需要明白一點(diǎn)，斷路器誤動(dòng)作不一定都是“磁脫扣”，“熱脫扣”誤動(dòng)作也是可能的。
因?yàn)槿绻谴疟Ｗo(hù)脫扣，不可能出現(xiàn)磁脫扣閾值更高的多個(gè)品牌D32頻繁誤動(dòng)作，磁脫扣閾值低的K25反而沒(méi)事，這不符合邏輯。
三、電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器的脫扣等級(jí)
電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器與配電型保護(hù)斷路器一個(gè)重要差別是：脫扣等級(jí)！
總的來(lái)說(shuō)：脫扣等級(jí)代表過(guò)載繼電器或電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器在7.2倍整定電流下脫扣時(shí)間范圍，脫扣等級(jí)的現(xiàn)實(shí)意義是為了避免電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中熱繼電器或電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器誤動(dòng)作，要求過(guò)載繼電器或電動(dòng)機(jī)報(bào)斷路器在起動(dòng)電流下的動(dòng)作時(shí)間大于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間。
K型微斷與D型微斷反時(shí)限保護(hù)曲線，除了1.05In/1.2In與1.13In/1.45In的差異，更重要的是K型微斷定義了6In下的動(dòng)作時(shí)間會(huì)大于2秒，即K型微斷的反時(shí)限保護(hù)曲線可以躲過(guò)起動(dòng)電流下的起動(dòng)時(shí)間；
額定功率11kW的電動(dòng)機(jī)，額定電流22.5A，起動(dòng)電流為166A，微斷倍數(shù)為166/32(或25)≈5.2(或6.6)。
查曲線，D32微斷其熱保護(hù)脫扣時(shí)間范圍為0.6s~15s，K25微斷其熱保護(hù)脫扣時(shí)間為1s~10s。
如果電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間略微長(zhǎng)一點(diǎn)，D32微斷很容在起動(dòng)過(guò)程中脫扣，注意不是起動(dòng)瞬間跳閘(磁脫扣)，起動(dòng)過(guò)程中脫扣基本是熱脫扣，說(shuō)明斷路器的反時(shí)限曲線無(wú)法躲過(guò)起動(dòng)時(shí)間下的起動(dòng)電流。
如果是磁脫扣，一個(gè)半波的時(shí)間足以讓斷路器磁脫扣動(dòng)作，即接觸器吸合瞬間，斷路器就跳閘了。
關(guān)于電動(dòng)機(jī)回路斷路器的選擇以及校驗(yàn)可以參考如下流程圖：
電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程與斷路器過(guò)載保護(hù)以及磁保護(hù)的校核可以參考如下曲線：
四、總結(jié)
1、通過(guò)分析，基本上可以排除D32和K25斷路器“磁保護(hù)”誤動(dòng)作的可能性，起動(dòng)過(guò)程中D32微斷無(wú)法躲過(guò)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流下的起動(dòng)時(shí)間，導(dǎo)致熱保護(hù)誤動(dòng)作的可能性最大，而K25的反時(shí)限曲線具有6In下至少有2秒以上的延時(shí)，可以躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流和起動(dòng)時(shí)間。
2、D型微斷和K型微斷對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不同，前者為GB/T10963.1，后者為GB/T14048.2，所以二者的過(guò)載保護(hù)特性有差異，且K型微斷具有1.5In和6In下對(duì)應(yīng)的脫扣時(shí)間，與熱繼電器和電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器反時(shí)限特性一致，所以盡管二者磁脫扣范圍基本相同，但是K型微斷屬于真正的電動(dòng)機(jī)保護(hù)斷路器，而D型微斷不是。
3、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間第一個(gè)半波的沖擊電流Irush current(提問(wèn)者所說(shuō)的尖峰電流)，如果超過(guò)斷路器磁脫扣值，會(huì)讓斷路器磁保護(hù)動(dòng)作。
4、給現(xiàn)場(chǎng)的建議：用示波器抓取電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中的電流曲線，其沖擊電流可以用來(lái)檢驗(yàn)斷路器的磁脫扣，其起動(dòng)電流和起動(dòng)時(shí)間可以用來(lái)校驗(yàn)反時(shí)限曲線在起動(dòng)電流下的動(dòng)作時(shí)間。
作者：賓紹平
