如何找到合适尺寸的断路器？断路器计算器和示例

如何计算断路器尺寸？断路器尺寸计算器及已解决的示例

根据NEC （国家电气规范），IEC （国际电工委员会）和 IEEE （电气和电子工程师协会），所有电路（即住宅布线和工业或商业安装）都必须使用适当尺寸的断路器，以防止触电、危险火灾和保护连接的电气设备和电器。

为了电机的最大安全和可靠运行，建议根据流经电路的电流使用正确和合适尺寸的断路器。如果我们没有使用正确尺寸的断路器。

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如果使用其他（大于或小于）尺寸而不是正确尺寸的断路器，电路、电缆和电线甚至连接的设备都可能发热或发生短路，它可能会开始冒烟和燃烧。这就是为什么需要正确尺寸的断路器才能顺利运行。

在这篇文章中，我们将展示如何为电线安装和设计选择合适尺寸的断路器，以及相关的电压等级、瓦数使用和百分比差异CB的电路负载和电流容量。

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什么是断路器？

断路器（CB）是一种控制和保护装置，它：

• 在正常和故障条件下手动或远程控制（接通或断开）电路。
• 在故障条件下（如过流、短路等）自动断开电路。

断路器用于切换机制和系统保护

断路器是一种开关和保护装置，用于电路的ON/OFF操作以及防止触电。为了准确操作和保护，即使是复杂的设计也与熔断器、继电器、开关、接地和接地等断路器一起使用。

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断路器如何工作？

在正常情况下，当电路额定电流低于断路器额定值时，电路运行正常，可以手动改变。当电流值超过断路器电流时发生故障或短路，它会自动跳闸，即从主电源断开电路。

例如，一个 30 安培的断路器将在 30 安培时跳闸，无论它是连续负载还是非连续负载。这就是为什么我们必须为断路器选择比连接设备的电缆和电线中流动的电流大 20-25% 的电流大小。

如果我们为 30A 电路使用 100A 断路器，它不会保护电路免受故障电流的影响，并且可能会烧毁和损坏设备，因为超过 30 安培的电流不会跳闸断路器。简而言之，我们必须根据设备使用合适尺寸的断路器，即断路器电流不能低也不能高，而是电路电流的125%。

断路器尺寸计算器

相关计算器：

• AWG 电线和电缆尺寸计算器
• 电线电缆尺寸计算器（铜和铝）

单相电源的断路器尺寸计算

要确定适合单相供电的断路器尺寸，取决于负载类型、电缆材料和环境温度等多种因素。

一般的经验法则是，断路器尺寸应为电缆和电线或必须由 CB 保护的电路的载流量的 125%。让我们看看以下解决的例子：

示例1：

假设，12 号线用于 120V 单相电源的 20 安培照明电路。那个 20 A 电路的最佳断路器尺寸是多少？

解决办法：

电路电流：12A

断路器尺寸：?

CB 尺寸应为电路电流的 125%。

=125% x 20A

=1.25 x 20A

断路器尺寸 =25A

示例2：

2000W，单相120V供电，断路器的合适尺寸是多少？

解决办法：

• 负载：2000W
• 电压：120V（单相）

电路电流：

根据欧姆定律，

• I =P / V
• I =2000W / 120V
• I =16.66 A.

断路器尺寸：

简单地，将负载电流乘以 1.2 或 1.25。

1.2 x 16.66 A

断路器尺寸 =20 A

示例 3：

230V、1840kW负载单相电路适合的断路器尺寸是多少？

解决办法：

• 电流 =功率/电压
• I =1840W / 230V
• I =8A

断路器的最小额定电流应为8A。

推荐的断路器尺寸应该是

=8A x 1.25

=10

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三相电源的断路器尺寸计算

要找到三相电源电压的断路器尺寸，我们必须知道确切的负载类型，因为影响负载电流的因素很多。换句话说，相同的规则不适用于不同类型的负载，即轻负载、电机负载、电感负载或电容负载，因为电机在启动过程中最初需要非常高的电流以及涉及功率因数。对于住宅用途，由于三相功率公式，我们可以按照与上述相同的公式进行单相取√3（1.732）。

温馨提示：对于同样的负载，三相的断路器尺寸小于单相交流电路中使用的断路器尺寸。

让我们为三相电路找到正确尺寸的断路器，如下所示。

示例1： 6.5kW、三相480V负载需要多大尺寸的断路器？

解决办法：

三相电源：P =V x I x √3

当前：P / V x √3

• I =6.5kW / (480V x 1.732) ... (√3 =1.732)
• I =6.5kW / 831.36
• I =7.82A

推荐的断路器尺寸为

1.25 x 7.82A = 9.77A

下一个最接近的断路器标准是10A .

示例2： 找到适合三相 415V、17kW 负载的 CB 尺寸？

解决方案：

• 电流 =功率 / (电压 x √3)
• I =17000W / (415V x 1.732)
• I =23.65A

推荐的断路器尺寸：1.25 x 23.65A =29.5A .下一个最接近的值是 30A .

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连续和非争用负载的断路器尺寸计算

由于断路器 (CB) 和过流保护装置 (OCPD) 设计用于 100% 额定电流，即 30A 断路器可以安全地承载精确的 30A 电流，但 NEC 建议 80%与 CB 的额定电流相比，作为安全电流限制。这是因为所有负载都不相同，即一些负载是同时的（连续的），而另一些负载是非同时的（非连续的）。

三小时以上有争议的负载，负载电流不应超过断路器和OCPD额定电流的80%。

30A 断路器的 80% 是 24A。这样，30A 的电路就可以安全地用于 24A 的电路了。

换句话说，一个24A的负载电路，合适的断路器尺寸应该是：

24A / 0.8 =30A.

示例1： 30A 非争用负载的 CB 尺寸

• 一个精确的 100% 额定 30A 断路器可用于 30A 非连续负载。

示例2： 28A 有争议负载的 CB 尺寸

• 在连续加载的情况下，适用%125的速率。
• 1.25 x 28 A =35A

示例 3： 30A 非争用负载和 28A 争用负载的 CB 尺寸

• =125% 连续加载 + 100% 非连续加载
• =(1.25 x 28A ) + (30A)
• = 75A

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小知识：

• 用于保护的超大断路器可能会损坏热水器或其他连接的设备，甚至会因过热而导致火灾。
• 尺寸过小的断路器或与负载电流断路器相同额定值的断路器可能会一次又一次地跳闸和重置电路。使用正确的尺寸断路器。
• 单相断路器不能用于三相电源电压水平。
• 三极断路器可用于使用 2 极或 3 极的三相系统。
• 3 极断路器只能用于 1 相系统，并且只有在标记指示或用户手册有说明的情况下才能使用。
• 30A 断路器和 10 号电线可用于 240V 交流电源。
• 断路器不能大于电线的载流量，但某些负载如更多负载除外。

另外，A 断路器额定：

• 120V只能用于120V。
• 240V 可用于 120V、240V 但不能用于 277V（商业应用）
• 120-277 可用于 120V、240V 和 277V。
• 120V 不能用于 240V 电路，反之亦然。
• 15A、120V 不能用于 20A、120V 电​​路。

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断路器尺寸 % 和安培图表

除某些电机外，最大安全电流限制为断路器额定尺寸的 80%。请记住，断路器尺寸不应增加电缆和电线的最大电流额定值。下面给出的图表显示了不同类型负载电流下断路器尺寸的最大额定电流百分比。

加载类型	最大断路器尺寸 % 电流
电阻负载、热、火炉、烤面包机、热水器等	125%
照明负载	125%
430-152 电机密封*、空调和热泵	175%
焊工	200%
电机用 MCP 断路器	125% 或更大的尺寸

* 除密封 00-250% NEC 外的电机

以下两个图表显示了适合线规和不同电压等级的断路器尺寸。