1. 斷路器為什么要降容；2. 我們需要在在什么情況下降容；3. 降容系數是多少？

就這幾個問題，我來為知友們逐步分析斷路器“降容”這個話題。

首先，我們分析一下斷路器在安裝使用時的使用環境和條件：

斷路器廠商會在安裝使用說明書的顯著位置提示產品的使用環境和條件，其中兩條為：“正常工作范圍-5℃~+40 ℃，24小時內平均溫度不能超過+35℃”、“安裝地點海拔不超過2000m，如超過2000m請降容使用”。

我們從國標GB/T 14048.1第6.1.1及6.1.2中找到了相關條款：

周圍空氣溫度不超過+40℃，且其24h內的平均溫度值不超過+35℃，周圍空氣溫度的下限為-5℃。

對不具備有外殼的電器，周圍空氣溫度是指存在其周圍的空氣溫度，對具有外殼的電器，周圍空氣溫度是指外殼周圍的空氣溫度。

注1：對于使用在周圍空氣溫度高于+40℃（例如在鍛壓車間、鍋爐房、熱帶國家）或低于—5℃（例如—25℃，該要求是按GB 7251.1對于戶外的低壓或成套開關設備和控制設備提出的）的電器應根據有關產品標準（如適用時）或根據制造商和用戶的協議進行設計和使用，制造商樣本中給出的數據可以代替上述協議。

注2：有關產品標準應明確某些型式的電器（例如：斷路器或啟動器的過載繼電器）的周圍空氣溫度

安裝地點的海拔不超過2000m。

注：對用于海拔高于2000m的電器，需要考慮到空氣冷卻作用和介電強度的下降，對用于上述條件下運行的電氣設備應根據制造商和用戶的協議進行設計和使用。

接下來，我們以國標解釋為基準點，圍繞使用條件和使用環境來分析斷路器的降容使用情況。

首先大家需要理解的是，所謂“降容”不是斷路器額定電流的降容，而是斷路器實際使用電流的降容，我們常講的降容系數應該是該電流與額定電流的比值。

使用條件我們量化的結果是溫度這個指標，而使用環境我們主要從介電性能來展開講述。溫度和介電這兩個指標幾乎包含了關于斷路器降容具體解釋。

（1）以溫度為變量，需分析的幾種降容情況

1）斷路器本身所處周圍環境溫度影響

配電柜安裝在室外，夏季溫度較高：當環境溫度超過40℃，特別是斷路器在封閉的狹小空間時（如充電樁柜體），當環境溫度較高，散熱不好，斷路器過載特性會改變。

一般情況下我們會取一定的降容系數，來確保斷路器基本性能的穩定，對于環境溫度變化而導致的降容系數，我們從實驗室中測得了一些對應數據，具體參見下表：

2）開關或設備的防護等級導致

有安裝經驗的電工應該都有這樣的經驗，同樣的環境條件下，運行一段后柜門打開狀態柜內斷路器溫度明顯低于關閉狀態。同樣柜門關閉時，柜內有無通風條件，也會導致溫度的明顯變化。當環境溫度不變，斷路器溫度越高，溫升越高。

我們接下來了解下防護等級和溫升的概念。

所謂防護等級，指的是開關或設備的防水防塵性能，也即開關或設備的IP等級。顯然防護等級越高，開關設備安裝的柜體越密閉，當然開關設備的散熱變差，自然溫升就要升高了。由此，我們引入了一個溫升的概念。

溫升，即為斷路器工作溫度與環境溫度差（溫升的單位是開爾文K）。實際上，由于熱量的傳導和輻射性能降低，IP等級越高斷路器端子（達到熱平衡后，端子的溫升水平幾乎代表了斷路器的溫升水平）的溫升就越高。一般情況下，我們建議配電的安裝防護等級為IP31。

在較高防護等級情況下，我們有兩種調節方式。一方面，從斷路器設計角度出發，我們可以通過斷路器本省的材料或鍍層的改進來改變。斷路器接線端子的材質一般為銅，表面有可能僅作拋光處理，也可能鍍錫、鍍鎳或者鍍銀。根據這幾種不同的情況，GB14048.2-2008《低壓開關設備和控制設備 第2部分：斷路器》規定如下：

通過上表我們看到，裸銅接線端子溫升為60K，鍍錫接線端子的溫升為65K，鍍鎳或者鍍銀接線端子的溫升為70K。如果加上環境溫度40度，則裸銅接線端子的溫度是100攝氏度，鍍錫銅接線端子的溫度是105度，而鍍鎳銅接線端子的溫度是110度。我們可以通過這些改善來溫升。

另一方面，從客戶使用角度，通過電流的降容我們將發熱的源頭改善。從Q=I2Rt可看出電流與發熱量呈平方的關系，相對于電纜的內阻或其他因素，電流的影響程度是Zui大的，電流降下來后導體的散熱量明顯減少。

（2）以介電性能為變量，需分析的幾種情況

1）高海拔地區斷路器的降容

海拔升高后，斷路器的介電性能影響較大，根據GB/T14597-2010《電工產品不同海拔的氣候環境條件》，我們整理了標準中與本文相關的參數得到下表，再結合相關電氣參數的變化來具體說明：

通過上表我們可推算出兩個規律：海拔每上升1000米，年平均氣壓下降約10 kPA；海拔每上升1000米，日平均空氣溫度降低約5℃。

那么，高海拔下的斷路器為什么要降容使用呢？

1. 海拔高度增加后，結合上表可知空氣壓力逐漸降低，斷路器的電氣間隙和爬電距離變化較大從而降低了絕緣性能，斷路器更容易被擊穿?？諝獾慕^緣能力與擊穿特性關系如下圖，因而產品的額定絕緣電壓和Zui大額定工作電壓都要降低；

2. 空氣壓力和密度的降低，使得滅弧時間延長，觸頭燒蝕嚴重。另外產品承受過電壓的水平降低，通斷能力水平也降低，電氣壽命會減少；

3. 因為高海拔地區空氣稀薄，空氣密度降低使散熱的對流作用減弱，溫升就會升高。盡管海拔升也會導致氣溫下降從而部分補償由海拔升高對電氣溫升的影響，但是該作用不足以抵消溫升的增加。

因此，在高海拔下，要保證斷路器正常工作，就需要對產品進行降容（這里的降容既包含電流的降容，也包含電壓的降容），斷路器具體的降容系數，我們可參照下表（表中數據均在實驗室中得出）：