斷路器作為最基本的電氣保護開關(guān)元件，其用途非常廣泛，社會保有量巨大，在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中已經(jīng)成為最重要、最常用、最基本的保護電器，因此，保證斷路器能可靠保護線路和負載的安全就顯得尤為重要。
長期以來一直沒有一個確切的斷路器負載電流的安全選擇數(shù)據(jù)和計算公式，國家標準gb14048.2斷路器是針對斷路器的額定電流所制定的檢驗標準。什么條件下的負載電流在斷路器的安全保護范圍之內(nèi)，對于專業(yè)技術(shù)人員來說是比較繁瑣的計算問題，而對于非專業(yè)技術(shù)人員和操作者更是非常困難的問題。在國內(nèi)外的相關(guān)技術(shù)文獻中也很難找到相應(yīng)的計算公式，也沒有相關(guān)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)可提供。因此，人們設(shè)計或選擇、使用斷路器時都是根據(jù)預(yù)期的最大負載電流來選擇斷路器的額定電流，或根據(jù)短路分斷能力來選擇斷路器的額定電流，甚至有人為了避免的頻繁跳閘現(xiàn)象，把斷路器的額定電流選得很大，或者把可調(diào)脫扣器的整定電流調(diào)得很高，遠遠高出預(yù)期的最大負載電流。導(dǎo)致很多場合的斷路器從設(shè)計到使用當中根本就不在安全保護線路和負載的范圍之內(nèi)，確切地說：該斷路器根本就沒有給線路和負載提供任何保護。線路和負載處于無保護狀態(tài)下，當線路或負載出現(xiàn)過載、短路故障時，不可避免的將發(fā)生事故和火災(zāi)，甚至造成重大財產(chǎn)損失的人員傷亡。
由于人們在選擇斷路器的額定電流或整定可調(diào)脫扣器的斷路器的額定電流時，一直沒有可量化的確切電流范圍，沒有可供準確計算斷路器安全負載電流的計算公式，以至造成很多人認為只要安裝了斷路器就能保護線路和負載的安全了，甚至很多行業(yè)內(nèi)的專業(yè)人員也有如此認識，造成實際額定負載電流不在斷路器的安全保護范圍之內(nèi)，失去非常重要的保護功能，甚至造成重大的技術(shù)失誤和后患。
筆者通過總結(jié)多年實踐工作經(jīng)驗和分析、實驗，參照國家斷路器標準gb14048.2及國際標準idt iec 60947-2:1997斷路器之規(guī)定，，歸納整理出可供準確計算斷路器安全負載電流的計算公式，通常只要按公式計算出最低保護極限負載電流，按此公式計算結(jié)果選擇或整定斷路器的額定電流，就可以起到安全保護線路和負載了。斷路器的最高極限電流一般不超過斷路器的額定電流都能滿足要求。
1、 反時限過載保護特性
根據(jù)國家斷路器標準gb14048.2規(guī)定，配電保護型斷路器反時限過載保護斷開特性
約定不動作電流為額定電流或整定電流的1.05倍，約定動作電流為額定電流或整定電流的1.3倍。
配電保護型斷路器的反時限斷開特性（見下表）
下表為配電保護型斷路器的反時限斷開特性
通過電流名稱 整定電流倍數(shù) 約定時間/h
ir≤63a ir＞63a
約定不動作電流 1.05ir ≥1 ≥2
約定動作電流 1.30ir ＜1 ＜2
導(dǎo)出的斷路器反時限過載保護安全負載電流計算公式如下：
最低極限負載電流為大于：約定不動作電流除以約定動作電流、再乘以斷路器的額定電流，即
1.3il＞1.05ir ；il＞1.05/1.3ir；即il＞0.81ir
最高極限負載電流為：斷路器的約定不動作電流，即≤1.05ir
注：因為如果大于斷路器的約定不動作電流，則反時限保護將開始起控，最終完成脫扣動作。
根據(jù)以上的斷路器的反時限過載保護特性可以計算出最低極限電流il為： 約定不動作電流除以約定動作電流，再乘以斷路器的額定電流ir。斷開特性的約定不動作電流比約定動作電流，反應(yīng)了約定不動作電流占約定動作電流的比例，該比例即為脫扣動作的最低極限范圍，再乘以作為標尺的斷路器額定電流ir，即得到該斷路器的最低極限脫扣動作電流il，負載設(shè)備的額定電流只有大于斷路器的最低極限脫扣動作電流il，斷路器才具有保護線路和負載的相應(yīng)保護性能。即
1.3il＞1.05ir ；il＞1.05/1.3ir；即il＞0.81ir
也就是說：當負載設(shè)備的額定電流小于斷路器額定電流的81%以下時，斷路器已經(jīng)失去對該負載設(shè)備的正常過載保護功能。因為此時即使這個負載設(shè)備的實際電流已經(jīng)超過其額定電流il的1.3倍，卻仍未達到或超過斷路器額定電流或整定電流的1.05倍，斷路器仍處于約定不脫扣電流的范圍內(nèi)，因此，斷路器不會進入脫扣保護狀態(tài)。
式中：ir為斷路器額定電流，il為線路或電氣設(shè)備的額定電流
例如：一臺額定電流為100a的斷路器，根據(jù)公式il＞1.05/1.3ir計算得到負載設(shè)備的最低極限電流為81a，而要使斷路器脫扣保護動作，其最低脫扣動作電流為大于額定電流100a的1.05倍，即105a。
以下驗算負載設(shè)備的最低極限電流81a的1.3倍ir是否大于105a，81a×1.3=105.3a，剛好大于斷路器脫扣保護動作的最低極限電流105a。
2、 定時限短路保護特性
對于斷路器的定時限短路保護斷開特性根據(jù)國家標準gb14048.2第8.3.3.1.2條規(guī)定短路條件下的斷開
短路脫扣器（見4.7.1）的動作應(yīng)在脫扣器短路整定電流的80％和120％下進行驗證。
當試驗電流等于短路整定電流的80％時，脫扣器應(yīng)不動作，
當試驗電流等于短路整定電流的120％時，脫扣器應(yīng)動作：
——對于瞬時脫扣器，應(yīng)在0.2 s內(nèi)動作；
——對于定時限脫扣器，應(yīng)在等于制造廠規(guī)定的延時時間的2倍的時間間隔內(nèi)動作。
此外，定時限脫扣器應(yīng)符合8.3.3.1.4的要求。
導(dǎo)出的斷路器定時限短路保護安全負載電流計算公式如下：
最低極限負載電流為大于、等于：約定不動作電流除以約定動作電流、再乘以斷路器的額定電流，即
il＞0.8n/1.2nir；il＞0.8/1.2ir；il＞2/3ir；il＞67%ir
最高極限負載電流為：小于斷路器的約定動作電流，即＜1.2ir
注：因為如果等于或大于斷路器的約定動作電流，則定時限保護將立即起控，完成脫扣動作。
式中：n為整定電流的倍數(shù)，ir為斷路器的額定電流，nir為整定電流，通常為ir的整數(shù)倍，一般取2，4，6，8，10，12，20……，il為線路或負載設(shè)備的額定電流。
例如：一臺額定電流為1,000a的斷路器，根據(jù)公式il＞0.8/1.2ir計算得到負載設(shè)備的最低極限電流為667a，而要使斷路器脫扣保護動作，其最低脫扣動作電流為大于額定電流的1,000a的0.8倍，即800a。
以下驗算負載設(shè)備的最低極限電流667a的1.2倍ir是否大于800a，667a×1.2=800.4a，大于斷路器脫扣保護動作的最低極限電流800a。
即當負載設(shè)備的額定電流小于斷路器額定電流的67%時，斷路器已經(jīng)失去對該負載設(shè)備的短路保護能力。因為此時即使這個負載設(shè)備的實際電流已經(jīng)超過其額定電流il的過電流倍數(shù)，斷路器仍處于約定不動作電流的范圍內(nèi)，因此，斷路器不會進入脫扣保護狀態(tài)，此時的斷路器僅有開關(guān)功能，而沒有保護功能，這對輸電線路和用電設(shè)備的安全是極其危險的！
無論是反時限過載保護特性，還是定時限短路保護特性，在最低極限負載電流和最高極限負載電流之間，就是斷路器的安全負載電流范圍，也就是安全保護區(qū)。
負載設(shè)備的最低極限額定電流等于斷路器的約定不動作電流比較約定動作電流，再乘以斷路器的額定電流，也就是負載設(shè)備的最低極限額定電流=斷路器的約定不動作電流/約定動作電流×額定電流。
過載保護范圍由約定不動作電流至反時限約定動作電流段組成，他的最低極限額定電流也可以用額定電流比較實際過載保護范圍計算得到，既nil＞1.05ir；il＞ir/（1.3－1.05）
短路保護范圍由定時限約定不動作電流至約定動作電流段組成，他的最低極限額定電流也可以用額定電流比較實際短路保護范圍計算得到，即
il＞0.8n/1.2nir；il＞0.8/1.2ir；il＞2/3ir；il＞67%ir
如果已知負載的額定電流il，計算斷路器的最高極限額定電流只需把上面的公式變通一下即可，對于反時限過載保護，斷路器的最高極限額定電流為：ir=1/ il=1/0.81≈1.23 il，即已知負載額定負載電流的1.23倍，斷路器的最低極限額定電流等于已知負載的額定電流il；
對于定時限短路保護，斷路器的最高極限額定電流為：ir=1/il=1/0.67≈1.49 il，即已知負載額定負載電流的1.49倍，斷路器的最低極限額定電流等于已知負載的額定電流il。
斷路器額定電流選擇計算公式是在按預(yù)期的最大負載電流來選擇斷路器額定電流的基礎(chǔ)上，給出斷路器最低保護極限電流，選擇原則是負載的額定電流在斷路器的額定電流至最低保護極限電流之間的任意值上，這就是選擇斷路器大小的基本原則和依據(jù)。
通過“斷路器額定電流選擇計算公式”計算出的斷路器最低保護極限電流，按此最低保護極限電流選擇或整定斷路器的額定電流，能保證最小負載電流時也在斷路器的安全保護動作范圍之內(nèi)，使斷路器真正起到安全保護的作用。