单相逆变电源输入端空开选配与规格计算

单相逆变电源输入端空开安装在交流电源与逆变电源之间。这个空开承担着分断输入回路过载电流和短路电流的任务，同时为逆变电源检修时提供明显的隔离断口。空开规格选大了，起不到保护作用；选小了，逆变电源一开机就跳闸。因此输入侧空开的规格计算需要依据实际输入电流、脱扣特性、分断能力、环境温度等来定。

输入电流的计算方法

单相逆变电源输入电流的数值由输出功率、整机效率、输入电压和功率因数决定。计算公式为：

输入电流 = 额定输出功率 /（输入电压 × 整机效率 × 功率因数）

整机效率包含整流器和逆变器的损耗，一般取值在85%至96%之间。功率因数指的是输入侧的功率因数。不带功率因数校正电路的逆变电源，输入侧为整流滤波电路，功率因数通常在0.7至0.8。带有功率因数校正功能的机型，功率因数接近1。计算时要按照实际机型的参数选取。

举例说明。一台额定输出功率为4kW的单相逆变电源，整机效率为90%，输入电压为220V，功率因数为0.95。输入电流=4000 /（220 × 0.9 × 0.95）≈21.3A。如果输入电压降到200V，其他条件不变，输入电流会升高到23.4A。所以输入电压低的场合，输入电流会相应增大，空开规格也要跟着调整。

空开额定电流的选取原则

计算出的输入电流不能直接作为空开的额定电流。空开热脱扣器在1.13倍额定电流下可能不会动作，在1.45倍额定电流下动作时间较长。逆变电源输入电流本身含有谐波分量，实测电流会高出基波计算值5%到10%。空开额定电流一般取计算电流的1.2到1.4倍。按照这个倍数，上面4kW机型的输入电流为21.3A，选取32A空开是合适的。

若一个配电箱里有多台单相逆变电源共用一个输入空开，空开额定值按所有逆变电源输入电流之和再乘以同时使用系数来选取。同时使用系数一般取0.8至1.0。

脱扣曲线的选择

输入端面对的负载是整流滤波电路。逆变电源合闸瞬间，直流母线电容充电，会产生一个很大的冲击电流。B型空开的瞬时脱扣电流是3至5倍额定电流，合闸冲击下容易误动作。C型空开瞬时脱扣电流是5至10倍额定电流，适用于许多配电回路。D型空开瞬时脱扣电流是10至20倍额定电流，适用于变压器和电容性负载。单相逆变电源输入端带大容量滤波电容时，选用D型曲线更可靠。

分断能力选配

输入侧空开的分断能力必须大于安装点可能出现的最大短路电流。单相220V电源点距离配电变压器越近，线路阻抗越小，短路电流越大。常见厂房和家庭配电箱处的短路电流在几千安，选用6kA分断能力的空开可以满足。车间内靠近变压器的电源柜处，短路电流可能超过10kA，此时空开分断能力要选10kA或高。分断能力不足，短路时空开触头会被电弧熔焊，引起更严重的事故。

极数选配

单相逆变电源输入侧需要同时分断火线和零线，选用2P空开。2P空开在断开时火线和零线同时开断，逆变电源内部与外部电网完全隔离。若采用1P空开，零线仍然和上级系统连通，维护时存在电位差，有触电风险。输入侧选用2P空开是常规做法。

环境温度与空开降容

空开的额定电流是在环境温度30摄氏度的条件下标定的。配电柜内部温度经常超过40摄氏度，空开的载流能力会下降。温度修正系数如下表：

一台最大输入电流为26.6A的逆变电源，在40℃环境中选32A空开，实际允许电流为28.8A，有约2A的余量，能正常使用。同一台设备在50℃环境中，32A空开实际允许电流只有25.6A，低于26.6A，此时需要把空开额定值提高到40A。

海拔高度修正

海拔超过2000米后，空气密度下降，散热条件变差，空开的载流能力和分断能力都会降低。从2000米开始，每升高1000米，额定电流大约降低5%，分断能力大约降低10%。在高原地区使用逆变电源，输入空开需要按照海拔降容要求重新核算。

接线端子与导线匹配

空开的接线端子为螺丝压接结构。导线插入深度不足，或者压接螺丝没有拧紧，端子接触电阻变大，运行中端子发热，最终会导致空开跳闸，甚至烧毁端子。输入导线截面积必须与空开额定电流匹配。常见匹配关系为：10A空开配1.5平方毫米铜线，16A空开配2.5平方毫米铜线，32A空开配4平方毫米铜线，63A空开配10平方毫米铜线。

空开同时承担线路过载保护任务，线路载流量必须大于等于空开额定电流。若线路载流量小于空开额定值，线路已经过载发热，空开却不会跳闸。因此空开额定电流不能大于导线载流量。

产品参数与实际选配

山东运电气有限公司生产的单相逆变电源，产品铭牌上标注了最大输入电流和输入空开推荐规格。用户自购空开时，可以按照铭牌参数直接选型。该公司的工业型单相逆变电源输入侧内置EMI滤波器和浪涌吸收器件，合闸时冲击电流比普通机型略大，建议采用D型脱扣曲线的空开。其随机技术文件中的选配表，与按上述公式核算的结果一致。

现场遇到空开频繁跳闸的情况，先测量输入电流是否超过空开额定值。若电流正常，重点检查合闸瞬间的冲击电流是否造成误动作，此时换用高额定电流的空开，或者改用D型曲线的空开可以解决问题。若空开合闸后立即跳闸且无法复位，需要切断电源检查逆变电源输入侧是否已经短路。

单相逆变电源的输入空开属于手动操作电器，不需要频繁通断。空开的机械寿命在几万次以上，电气寿命在几千次以上，在逆变电源输入场合不作为限制条件。