工业控制柜设计中的熔断器与断路器：面板设计师的观点

工业控制机柜设计开始时要问的基本问题

这是开始工业控制机柜设计时首先要问的问题之一。我们是否使用断路器或保险丝来保护我们的设备？如何选择指定的内容？两种选择的优缺点是什么？

您如何选择要指定的内容？

保险丝通常用于尝试获得更高的短路电流额定值 (SCCR)。我将“更高”的 SCCR 额定值定义为超过 10kA（10,000 安培）。如果设计可以处理较低的 SCCR 额定值，那么断路器肯定会发挥作用。有多种方法可以让断路器在该阈值以上工作，但正如您将看到的那样，协调组件以实现所需的 SCCR 目标可能会更加棘手。

断路器的优点是它们能够复位。因此，我们通常使用断路器作为支路保护，并在大多数 120vac 负载上控制电路过流保护，主要是因为它们的方便性。

我们也在该位置使用它们，因为它们很容易存在于变压器下方，可用故障电流 (AFC) 远小于 480V AFC。由于从操作的角度来看断路器往往更方便，因此它们更受欢迎，但是随着所需的 SCCR 的增加，从规范的角度来看它们的适用性变得更值得怀疑。

优缺点都有什么？

保险丝

优点：

• 轻松提升工控机柜的 SCCR
• 大多数电力设备都经过评估，包括高 SCCR 额定值的保险丝
• 许多配电块已通过熔断器进行评估，以包括高 SCCR 额定值。我特别提到这些是因为我发现这是许多可能的断路器解决方案中的薄弱环节。

缺点：

• 比大多数类似的断路器大，因此它们占用更多的面板空间。随着安培数额定值的增加，差异变得更加明显。将它们与断路开关结合使用时尤其如此。
• 你有机会。如果你烧断了保险丝，你需要有另一个在身边，否则你会被关闭，直到你得到一个新的保险丝。

断路器

优点：

• 清除故障的多次机会。如果断路器跳闸，您可能会再次尝试解决问题，然后再试一次。
• 尺寸。断路器往往比保险丝/保险丝座组合更小，尤其是在需要断开连接且安培数更大时。

缺点：

• 不与尽可能多的设备协调，因此获得更高的 SCCR 值可能很棘手。
• 大多数配电块未针对断路器类别进行评级，但有一些针对特定类别进行了评级。如果您能找到断路器和配电块的神奇组合，或者如果您不需要配电块，您就有机会使用断路器来实现高 SCCR 额定值。

为什么高 SCCR 和断路器不能很好地混合

正如我在本文前面提到的那样，在具有高 SCCR 需求的设计中使用断路器的真正主要障碍是配电块。如果您需要分配给多个负载，这些可能是必需的。它们的问题在于 UL 508A 仅允许配电块具有 10kA 标准 SCCR 额定值。为了能够对块应用更大的 SCCR 评级，您需要将其与经过测试的设备相协调。

由于保险丝可以按标准明确定义的跳闸等级进行分类，因此供应商可以使用特定类别的保险丝测试其配电块，然后突然间，该类别中的所有保险丝都可用于提高电源的 SCCR 额定值堵塞。相比之下，迄今为止的配电块尚未与断路器跳闸等级相关联，而是与特定部件号相关联。

这意味着如果您要使用的断路器尚未经过测试和批准用于该块，您将不会获得高故障 SCCR 奖励。在那种情况下，10kA 是该电路中使用的块的 SCCR 值，并且可能是您可以为您的外壳提供的最佳 SCCR 额定值，而不会产生更多的头部刮伤。

例如，请参阅配电块规格页面的链接，并查看第 3 页的表格。请注意带熔断器保护的 SCCR 如何基于熔断器保护等级，最大电流限制为保险丝使用的唯一限制。现在寻找与断路器选项相关的类似图表。您会注意到没有断路器选项可以提高 SCCR 评级。如果您需要更高的 SCCR 额定值，最简单甚至可能是唯一的解决方案是保险丝。

我非常关注配电块和断路器。该问题与断路器和设备（如驱动器或电机启动设备）类似，因为这些设备需要一起进行测试。然而，下游设备有一个重要的优势，那就是该设备出现在电力系统中的位置。

配电块通常出现在系统的馈线部分，用于修改块的 SCCR 值的选项较少，因此使它们成为一个困难的障碍。 

用外行的话来说，AFC vs SCCR。

可用故障电流 (AFC) = 在最坏的短路情况下可以提供多少短路电流。

短路电流额定值 (SCCR) = 设备在内部或下游短路的情况下可以承受多少故障电流，而机柜中的某些东西不会在火球中爆炸。

如果系统的 AFC 大于设备的 SCCR 并且发生短路，您可能会遇到火球。如果 AFC 小于设备的 SCCR，理论上你应该不会得到火球，但你可能会得到一些魔法烟雾。

要点：正确计算工业控制机柜的 SCCR 的能力对于系统和设施的安全非常重要。如果您在审查系统设计方面需要帮助，请联系工业MAX以了解如何让专家审查您的设计。

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