15. GB 50054—2011中6.3.3条的I_B≤I_n≤I_Z是否需要考虑可靠系数?

首先简单介绍下开关的基本术语和应用条件：

开关电器（Switching Device），指用于接通或分断电路中电流的电器。

开关（Switch），指在电路正常的工作条件或过负荷工作条件下能接通、承载和分断电流，也能在短路等规定的非正常条件下承载电流一定时间的一种机械开关电器。

隔离开关（Switch-Disconnector），指在断开位置上能满足对隔离器的隔离要求的开关。

隔离电器（Device for Isolation），指具有隔离功能的电器。

断路器（Circuit-Breaker），指能接通、承载和分断正常电路条件下的电流，也能在短路等规定的非正常条件下接通、承载电流一定时间和分断电流的一种机械开关电器。

注：以上术语引自GB 50054，注意隔离开关是有隔离功能的开关，具备接通和分断正常工作电流的功能（开关Switch的功能），隔离电器是具备隔离功能的电器，有可能不具备开关功能，也有可能具备开关功能，注意不要混淆。另外，低压没有负荷开关的术语概念。

最常用的开关是断路器。断路器分类如下：

1）按使用类别分为A、B两类。A类为非选择性；B类为选择型。

2）按设计形式分为开启式（ACB）和塑料外壳式（MCCB）。

3）按操动机构的控制方法分为有关人力操作、无关人力操作；有关动力操作、无关动力操作；储能操作。

4）按是否适合隔离分为适合隔离和不适合隔离。

5）按安装方式分为固定式、插入式和抽屉式。

注：熔断器在建筑电气中用的范围小于断路器（不少设计人员对熔断器认知不足，导致应用极少，很多优势未能发挥，甚为遗憾），熔断器具有高分断能力、高限流特性、选择性好、价格低廉等优点，必要时某些场合应注意和断路器结合使用或单独使用，充分利用熔断器的优点（如当选择断路器分断能力和灵敏度校验较为不合理时，可以考虑采用熔断器）。

某产品断路器正常使用条件和安装运行条件（数据来自某产品样本，其他品牌参数不完全相同，但大同小异）如下：

周围空气温度为-5~+40℃。

断路器通过GB/T 2423.1—2008和GB/T 2423.2—2008的试验要求，周围空气温度可低至-25℃（CM3DC系列断路器可提供温度低至-40℃产品）、高至+70℃（超过+40℃降容使用，详见样本中的技术资料）。

海拔至2500m特性不受影响（超过2500m降容使用，详见样本中的技术资料）。

安装地点的海拔不超过2000m。

安装地点的空气相对湿度在最高温度为+40℃时不超过50%，在较低温度下可以有较高的相对湿度，例如20℃时达90%。对由于温度变化偶尔产生的凝露应采取特殊措施。

污染等级为3级。

断路器通过GB/T 2423.10—2008试验要求，可耐受频率为2~13.2Hz、位移为±1mm及频率为13.2~100Hz、加速度为±0.7g的机械振动。

断路器主电路安装类别为Ⅲ，其余辅助电路、控制电路安装类别为Ⅱ。

断路器适用于电磁环境A。

湿热带型（TH型）断路器通过GB/T 2423.4—2008和GB/T 2423.18—2012试验要求，能耐受潮湿空气、盐雾、油雾、霉菌的影响。

断路器应安装在无爆炸危险和无导电尘埃、无足以腐蚀金属和破坏绝缘的地方。

断路器应安装在没有雨雪侵袭的地方。

储存条件：周围空气温度为-40~+70℃。

该产品断路器不同壳架不同额定电流下的保护特性曲线（特性曲线是在冷态，三相负荷下测得）如图7所示。

图7所示的电流-温度特性图体现了断路器和实际额定电流的关系。当周围空气温度是40℃时，实际额定电流才是标称的额定电流。当温度低于40℃时，断路器的实际额定电流会按图所示变大，同样当温度高于40℃时，实际额定电流会变小。虽然图中没有显示降容曲线，但可以按近似延伸考虑。以图7b中100A断路器为例，在0℃、10℃、20℃、30℃、40℃几个温度点的实际额定电流近似为121%、116%、110%、105%、100%，大约是从40℃开始周围空气温度每降低10℃，实际额定电流增加5%。10~25A的断路器则随着周围空气温度降低，实际额定电流增加的比例更大，当在20℃时，实际额定电流已经达到标称额定电流的120%。

GB 50054—2011的6.3.3条过负荷保护电器的动作特性，应符合下列公式的要求：

式中 I_B——回路计算电流（A）；

I_n——熔断器熔体额定电流或断路器额定电流或整定电流（A）；

I_Z——导体允许持续载流量（A）。

I₂——保证保护电器可靠动作的电流（A）。当保护电器为断路器时，I₂为约定时间内的约定动作电流；当为熔断器时，I₂为约定时间内的约定熔断电流。

规范理论上要求断路器的额定电流只要大于或等于计算电流即可。但实际中应考虑，正常环境温度经常有40℃以下的情况，某些断路器实际的电流已经为标称额定电流的120%，一些散热不好的配电箱在环境温度较高如35~40℃时，配电箱内温度可能达到50~60℃，此时断路器的实际额定电流会小于标称额定电流，为标称额定电流的80%~90%，所以不能简单地直接按公式去选择开关。另外还考虑计算电流的误差、电压偏差等，实际设计中应结合各种实际情况，选择开关宜按计算电流的1.1~1.3倍（按可能达到的较高温度的最不利情况考虑，100A断路器实际温度较高时可能实际额定电流只有80~90A，甚至更小）。导线校正后的实际载流量应结合实际，宜为断路器标称额定电流的1.1~1.3倍（按可能达到的较低温度的最不利情况考虑，100A断路器实际温度较低时可能实际额定电流能达到110~120A，甚至更高）。

需要注意，产品品牌不同，壳架电流不同，额定电流不同，电流-温度特性曲线可能存在一定差异，建筑电气设计图样中最多只能体现参考品牌信息，不能指定品牌。保守设计则需要按较为陡峭的特性曲线来考虑，并估算断路器实际周围空气温度。尤其需要注意室外配电箱夏季温度极有可能达到55~60℃及以上，同时冬季可能在零下十几度及以下。

以上对日常设计中根据计算电流的1.1~1.3倍选择开关和根据开关额定电流的1.1~1.3倍选择导线载流量，提供了理论分析、产品数据分析，同时也有实际维护经验。（在实际维护中，出现过一些箱柜中开关在标称额定电流90%左右过负荷跳闸的情况）

《建筑电气专业技术措施》中有更加直观的表格：

断路器的额定电流应根据使用环境温度进行修正，尤其是装在封闭式的室外配电箱内，温度升高可达10~15℃，其修正值一般情况下可按40℃进行修正，在北京地区也可按其额定电流的85%选用。微型断路器当以环境温度+30℃为基准整定时的温度修正值见表11，断路器当以环境温度+40℃为基准整定时的温度修正值见表12。