断路器的设计和计算 (2)汇总
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空开功率的计算公式以空开功率的计算公式为标题,本文将详细介绍空开功率的计算方法及其相关知识。
一、什么是空开功率?空开(也称为断路器)是电气系统中常见的一种保护设备,用于保护电路免受过载和短路等故障的影响。
空开功率是指空开所能承受的最大功率,也可以理解为其额定功率。
空开功率的计算公式如下:空开功率 = 电压× 电流其中,电压是指电路中的电压值,单位为伏特(V);电流是指电路中的电流值,单位为安培(A)。
三、空开功率的计算实例下面通过一个计算实例来说明如何使用空开功率的计算公式。
假设某电路的电压为220V,电流为10A,我们来计算一下该电路的空开功率。
空开功率= 220V × 10A = 2200W因此,该电路的空开功率为2200瓦特(W)。
四、空开功率的重要性空开功率是设计电路时必须考虑的重要参数。
如果电路的功率超过了空开的额定功率,将会导致空开发热过大,甚至引发火灾等危险。
因此,在设计电路时,需要根据实际需求选择合适的空开功率,以确保电路的安全运行。
五、如何选择合适的空开功率在选择合适的空开功率时,需要考虑以下几个因素:1. 电路负载:首先要了解电路的负载情况,也就是电路中的电器设备的总功率。
根据电器设备的功率和数量,计算出电路的总功率。
2. 安全系数:为了确保电路的稳定运行,一般建议选择空开额定功率的1.2倍左右作为设计功率,以留有一定的余量。
3. 空开额定功率:根据电路的总功率和安全系数,选择合适的空开额定功率。
4. 额定电流:根据选择的空开额定功率,查找对应的额定电流值,以确保其能够满足电路中的电流需求。
5. 安装环境:还需要考虑空开的安装环境,如温度、湿度等因素,以确保空开能够正常工作。
选择合适的空开功率是确保电路安全运行的重要一环。
只有根据实际需求计算出准确的功率,并选择合适的空开额定功率,才能保证电路的稳定性和安全性。
六、空开功率的其他注意事项1. 空开功率不宜过大:选择空开功率时,应根据实际需求选择合适的功率,不宜过大,以免造成资源浪费。
电器断路器设计-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述电器断路器是一种用于保护电路和电器设备的重要装置,广泛应用于各个领域,包括家庭、商业和工业等。
它的主要功能是在电路发生过载、短路或地震时,及时切断电流,以防止电器设备过载或引发火灾等安全事故。
本文旨在探讨电器断路器的设计原理及其工作原理,以帮助读者更好地了解和运用电器断路器。
在正文部分,我们将详细介绍断路器的工作机制,包括过载保护、短路保护和地震保护等。
通过深入分析断路器的工作原理,读者将能够更好地了解断路器的设计要素和选择标准。
在结论部分,我们将对本文进行总结,并探讨电器断路器设计的指导意义。
通过对断路器设计的研究和学习,我们可以更好地保护电路和电器设备的安全运行,减少安全事故的发生。
同时,我们还可以通过合理选择和使用断路器,提高电能利用率,降低能源浪费和成本开支。
电器断路器的设计是电气工程中非常重要的一环,对于保障电器设备的安全、提高能源利用效率具有重要意义。
通过深入了解断路器的设计原理和工作原理,我们可以更好地应对各种电气故障,并提供更为可靠和安全的电力供应。
本文将通过分析、总结、归纳和应用等方法,达到更好的理解和掌握电器断路器设计的目的,为电器设备的安全使用提供更全面的保障。
1.2文章结构文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的。
概述部分将简要介绍电器断路器设计的背景和重要性。
断路器作为一种电气保护设备,在电力系统和家庭生活中都起到了至关重要的作用。
设计一个高效可靠的断路器,不仅可以保障电器设备的安全运行,还可以防止电力系统的过载和短路等故障。
因此,本文将对断路器的设计原理和工作原理进行详细探讨。
文章结构部分将说明本文的组织结构和各个部分的内容安排。
本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将对电器断路器设计的背景和目的进行介绍。
正文部分将分为设计原理和断路器的工作原理两个子章节,分别阐述了断路器设计的基本原理和断路器的工作原理。
熔断器选择的计算公式熔断器选择的计算公式熔断器是一种重要的电气保护装置,用于保护电路中的电子元件和设备不被过电流损坏。
在设计和计算电气系统中,正确选择熔断器是非常重要的。
本文将介绍熔断器的种类、选择原则以及熔断器选择的计算公式。
熔断器可以分为低压熔断器和高压熔断器两类。
低压熔断器用于电气设备中,可以分为玻璃管式熔断器、热熔熔断器、空气断路器、塑壳断路器等。
高压熔断器用于电力系统中,一般是油浸式或干式熔断器。
在选择熔断器时,首先要确定要保护的电路的额定电流(In)和额定电压(U)。
熔断器的额定电流应该大于电路额定电流,而熔断器的额定电压应该大于电路的额定电压。
其次,还要考虑负载性质和环境条件等因素,如:负载是否是电感性、电容性或纯电阻性的,是否是恶劣的环境条件。
有一些常用的熔断器选择公式,如下:1. 玻璃管式熔断器:I=1.5*In(In≤10A)I=2.0*In(10A<In≤20A)I=2.4*In(20A<In≤30A)I=2.5*In(30A<In≤60A)I=3.0*In(60A<In≤100A)2. 热熔熔断器:I=1.15*In(In≤10A)I=1.2*In(10A<In≤30A)I=1.25*In(30A<In≤60A)I=1.30*In(60A<In≤100A)3. 空气断路器:I=1.8*In(三相电气设备)I=2.0*In(单相电气设备)4. 塑壳断路器:I=1.5*In(In≤50A)I=1.3*In(50A<In≤100A)这些公式仅供参考,实际选择时,还要根据具体情况进行修正和调整。
除了选择熔断器的公式外,还要注意以下几点:1. 应该选择标准的、有质量保证的熔断器。
2. 应该选择额定电流略大于电路额定电流的熔断器,以避免过载引起熔断。
3. 应该选择具有过载保护和短路保护功能的熔断器。
4. 应该根据环境条件和负载性质选择适当的熔断器。
总之,正确选择熔断器的重要性不言而喻。
断路器整定参数
断路器的整定参数是指在不同的电气系统中,根据电路的电流和故障情况,对断路器的动作性能进行调整和设置的参数。
下面是一些常见的断路器整定参数:
1. 额定电流(Rated Current):指断路器设计的最高允许电流。
根据电路负载和故障电流的预测,选择适当的额定电流。
2. 动作时间(Trip Time):指断路器从检测到故障电流到断开电路的时间。
根据电路的短路电流和故障性质,设置合适的动作时间,以确保快速断开电路,保护设备和人员的安全。
3. 熔断电流(Rated Breaking Capacity):指断路器在断开故障电流时能够安全熔断的最大电流。
根据电子设备或电路的要求,选择具有足够的熔断电流的断路器。
4. 过载保护(Overload Protection):包括长时间过载电流的保护。
设置合适的过载保护参数,以便在电路超过额定电流但不到短路电流时,断路器可以延迟一段时间才动作。
5. 短路保护(Short Circuit Protection):包括短时间内高电流的保护。
根据电路的短路电流和故障条件,设置适当的短路保护参数,以便在电路遭遇短路时,断路器可以快速断开电路。
这些参数的设定通常通过断路器的电子控制装置(如热继电器、数字保护装置等)进行调整。
具体的整定参数会根据不同的断路器类型(如空气断路器、磁力断路器、真空断路器等)和应用环境而有所不同。
对于实际的断路器整定操作,建议咨询电气工程师或具备相关经验的专业人士。
供配电设计计算公式配电设计是指根据用户需求和用电负荷,设计并确定合适的供电系统来满足用电要求。
配电系统一般包括主配电室、母线系统、断路器、开关柜等组成部分。
在进行配电设计计算时,通常需要考虑以下因素:1.用电负荷计算:根据用户需求和用电设备的功率、数量和使用时间等参数,计算整个系统所需的总负荷。
用电负荷计算公式如下:总负荷=Σ(设备功率×设备数量×使用系数)其中,使用系数是指设备实际使用时间与预计使用时间的比值。
2.进线容量计算:根据总负荷和设定的功率因数,计算所需的进线容量。
功率因数是指电功率与视在功率的比值,通常为0.8至1之间。
进线容量计算公式如下:进线容量=总负荷/(√3×电压×功率因数)其中,√3是三相电的系数,电压是指电源电压(通常为380V)。
3.母线设计计算:根据进线容量和用电负荷,设计合适的母线系统。
母线是一种导电设备,用于连接不同电器设备和电源,将电能传输到各个分支回路。
母线设计需考虑电流负荷、电压降和短路电流等因素。
4.断路器选择计算:根据所需负荷、故障电流和用电设备类型,选择合适的断路器。
断路器的选型需考虑额定电流、操作电压、断电能力和选择系数等参数。
常用的断路器选择公式如下:断路器额定电流≥最大用电负荷/(√3×电压)其中,电压为供电电压,√3是用电电流与相电压的关系。
5.线路电压降计算:根据所需负荷和线路长度,计算线路的电压降。
电压降是指电流通过导线时发生的电压损失。
电压降计算公式如下:电压降=线路电阻×电流其中,线路电阻可以根据导线材料及规格来查表确定。
电路电阻公式如下:线路电阻=电阻率×长度/截面积其中,电阻率为导线材料的电阻率,长度为线路长度,截面积为导线的截面面积。
6.开关柜容量计算:根据用电负荷和断路器选择,计算开关柜的容量。
开关柜容量计算公式如下:开关柜容量=Σ(断路器额定电流)以上是基本的配电设计计算公式和步骤,实际设计过程中还需根据具体情况进行调整和补充。
低压断路器机械联锁设计与应用一、引言低压断路器是电力系统中最常见的保护设备之一,它在电路过载和短路时起到了重要的保护作用。
为了保证低压断路器的安全可靠运行,需要对其进行机械联锁设计,以防止误操作和人员误伤等情况的发生。
本文将介绍低压断路器机械联锁的设计原理和应用。
二、低压断路器机械联锁的设计原理1. 机械联锁的定义机械联锁是指通过机械装置将两个或多个电气设备进行互锁,使得只有满足特定条件下才能进行操作。
2. 低压断路器机械联锁的作用低压断路器机械联锁主要是为了防止误操作和人员误伤等情况发生。
通过对低压断路器进行机械联锁设计,可以实现以下功能:(1)防止在开关合闸时与负载有相互影响;(2)防止在负载有电流时开关合闸;(3)防止在开关合闸时出现错误动作。
3. 低压断路器机械联锁的设计要点低压断路器机械联锁的设计要点包括以下几个方面:(1)机械联锁件的选择:选择合适的机械联锁件,如互锁销、互锁板等;(2)机械联锁方式的确定:确定机械联锁方式,如旋转式、推拉式、平移式等;(3)机械联锁位置的选择:选择合适的机械联锁位置,如手柄、动触头等。
三、低压断路器机械联锁的应用1. 低压断路器机械联锁在电力系统中的应用在电力系统中,低压断路器是非常重要的保护设备之一。
为了保证其安全可靠运行,需要对其进行机械联锁设计。
低压断路器机械联锁主要应用于以下场合:(1)配电室;(2)变电站;(3)工业生产现场。
2. 低压断路器机械联锁在工业生产中的应用在工业生产中,低压断路器也是非常重要的设备之一。
为了保证其安全可靠运行,需要对其进行机械联锁设计。
低压断路器机械联锁主要应用于以下场合:(1)生产线;(2)机器设备;(3)工业自动化系统。
四、低压断路器机械联锁设计的注意事项1. 设计前需要进行充分的调研和了解;2. 设计时需要考虑各种情况下的操作需求;3. 设计时需要考虑机械联锁件的材质和耐用性;4. 设计后需要进行充分的测试和验证,确保其可靠性和安全性。
毕业设计题目:高压真空断路器的设计系:电气与信息工程系专业:电气工程班级:0000学号:000000学生姓名:XX导师姓名:XXX完成日期: 2010年6月诚信声明本人声明:1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果;2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料;3、我承诺,本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、可信。
作者签名:日期:2010 年 6 月 15日目录高压真空断路器 (1)HIGH-VOLTAGE VACUUM CIRCUIT BREAKER (2)第1章绪论 (3)1.1真空断路器的现状及其发展 (3)1.1.1开发低过电压触头材料,降低截流水平41.1.2大容量化51.1.3采用先进的一次封排工艺,提高产量和质量51.1.4缩小灭弧室管径,减少零件数和提高可靠性缩小灭弧室管径51.1.5向少维护方向发展 61.2真空断路器的应用运行及其特点 (6)1.2.1概述61.2.2真空断路器结构特点91.3真空断路器的发展趋势 (10)第2章:设计的基本任务及要求 (13)2.1主要技术参数 (13)2.2基本任务及要求 (13)第3章:设计过程 (14)3.1真空灭弧理论研究 (14)3.1.1真空电弧的特性143.1.2扩散型和集聚型真空电弧的特性163.1.3交流真空电弧的熄灭原理183.2真空灭弧室的设计计算 (18)3.2.1屏蔽罩193.2.2波纹管203.2.3导电系统 213.2.4排气管213.3触头设计 (22)3.4动、热稳定验算,温升验算 (24)3.4.1温升验算243.4.2动、热稳定性验算 253.5绝缘结构分析 (26)3.5.1额定绝缘水平及绝缘强度263.5.2额定电压及最高电压293.6操动机构选用及有关计算 (29)3.6.1对操动机构的要求 293.6.2操动机构的比较和选用30结束语 (38)参考文献 (39)目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (3)1.1真空断路器的现状及其发展 (3)1.1.1开发低过电压触头材料,降低截流水平 (4)1.1.2大容量化 (5)1.1.3采用先进的一次封排工艺,提高产量和质量 (5)1.1.4缩小灭弧室管径 (6)1.1.5向少维护方向发展 (6)1.2真空断路器的应用运行及其特点 (7)1.2.1概述 (7)1.2.2真空断路器结构特点 (10)1.3真空断路器的发展趋势 (11)第2章:设计的基本任务及要求 (14)2.1主要技术参数 (14)2.2基本任务及要求 (14)第3章:设计过程 (15)3.1真空灭弧理论研究 (15)3.1.1真空电弧的特性 (15)3.1.2扩散型和集聚型真空电弧的特性 (18)3.1.3交流真空电弧的熄灭原理 (19)3.2真空灭弧室的设计计算 (20)3.2.1屏蔽罩 (21)3.2.2波纹管 (22)3.2.3导电系统 (22)3.2.4排气管 (23)3.3触头设计 (23)3.4动、热稳定验算,温升验算 (26)3.4.1温升验算 (26)3.4.2动、热稳定性验算 (27)3.5绝缘结构分析 (27)3.5.1额定绝缘水平及绝缘强度 (27)3.5.2额定电压及最高电压 (30)3.6操动机构选用及有关计算 (30)3.6.1对操动机构的要求 (31)3.6.2操动机构的比较和选用 (31)结束语 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)高压真空断路器摘要:近年来随着世界各国对环境保护越来越重视,SF6气体的使用和排放便受到限制,从而使电器领域内SF6断路器的发展也必将受到限制。
计算电流与断路器额定电流的关系一、问题的缘由由中国标准设计研究院主编的《全国民用建筑工程设计电气技术措施》2009版,措施细致全面、可操作性强。
在过去十多年,在行业内应用广泛,是电气人员必读书目,对提升我国电气专业整体水平起到了积极意义。
(1)《措施》5.5.3-5条:配电型断路器长延时过电流脱扣器的整定值应大于线路的计算电流,不考虑线路的尖峰电流Ir>K z d1I B,K z d1=1.1;《措施》5.5.5-4条:单台电动机保护用低压断路器的选择,长延时过电流脱扣器应大于或等于电动机额定电流的 1.2倍,即Ir > 1. 2I B式中Ir---断路器长延时过电流脱扣器整定电流(A); K zd1---可靠系数,取 1.1;I B---线路的计算电流(A)。
(2)《低压配电设计规范》GB50054-2011第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:I B≤I n≤I Z(6.3.3-1)I2≤1.45I Z(6.3.3-2)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。
其中式(6.3.3-1)容易理解,满足(6.3.3-1)经过推导自然也满足(6.3.3-2),所以式(6.3.3-2)设计师关注较少,实际上式(6.3.3-2)对理解过载保护具有重大意义。
很显然,《措施》与《低压配电设计规范》的要求是不一致的,规范对整定电流与计算电流之间并无裕量系数的要求。
二、约定时间内约定动作电流的含义下表为断路器(除微断外)反时限过电流脱扣器动作特性(以下简称热脱扣),当回路电流在1.05In时,额定电流63A以上的断路器2小时不动作,63A 及以下1小时内不动作;当1.3In时,相应的额定电流在规定时间内必须动作。
目录一、绪论 (2)(一)、原始资料 (2)(二)、设计内容 (2)(三)、原始资料分析 (3)二、电气主接线方案的拟定 (4)(一)电气主接线的基本要求和设计原则 (4)(二)主变压器的选择 (4)(三)确定各侧接线方式 (4)三、短路电流计算 (4)(一)短路电流计算的目的 (4)(二)短路电流计算的一般规定 (5)(三)计算步骤 (5)四、主要设备的选择 (5)五、主要设备的配置 (7)(一)、PT的配置 (7)(二)CT的配置 (8)(三)避雷器的配置 (8)六、所用电设计 (8)(一)用电电源数量及容量 (9)(二)所用电源引接方式 (9)(三)变压器低压侧接线 (9)七、配电装置设计 (9)八、主变保护的配置 (10)九、无功补偿装置 (10)一、绪论(一)、原始资料1、根据电力系统规划需新建一座220kv区域变电站,该站建成后与110kv 和220kv电网相连,并供给近区用户,按规划该站装设两台容量为120MVA主变压器。
2、按规划要求,该站有220kv、110kv和10kv三个电压等级,220kv出线6回(其中备用2回),110kv出线8回(其中备用2回),10kv出线12回(其中备用2回)。
变电站还安装4组5Mvar(共20Mvar)无功补偿电容器以满足系统调压要求。
3、110kv侧有两回出线供给远方大型冶炼厂(如:驻马店市南方钢铁公司),其容量为60000KVA,其它作为一些地区变电站进线,最大负荷与最小负荷之比0.6,10kv侧总负荷为30000KVA,Ⅰ、Ⅱ类用户占60%,最大一回负荷为2500KVA,最大负荷与最小负荷之比为0.65。
4、各级电压侧功率因数和最大负荷利用小时数为:220kv侧 cosφ=0.9 Tmax=3800小时/年110kv侧 cosφ=0.85 Tmax=4200小时/年10kv侧 cosφ=0.8 Tmax=4500小时/年5、220kv和110kv侧出线主保护为瞬时动作,后备保护时间为0.15秒,10kv 出线过流保护时间为2秒,断路器燃弧时间按0.05秒考虑。
设备断路器选型计算方法WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-设备断路器选型计算方法当用电回路发生故障和短路时,断路器能够切断用电回路,保护用电设备。
如何选择合适的断路器,其计算方法如下:一、计算计算电流:1)三相负荷时:1.52/cos js js I P φ=⨯;js e P P Kx =⨯;其中,cos φ为功率因数, Kx 为需要系数,可根据《建筑电气常用数据》附表(P 23-27)查出。
由回路的计算电流大小,根据《施耐德电气配电产品选型手册》选择断路器。
依据计算电流从小到大,常用的断路器如下:C65断路器,计算电流不超过40A 的可选用该系列的,具体选型查手册8-16,8-17,8-18;例1: 12js P KW =,cos 0.8φ=;12 1.52/0.822.8js I =⨯=,选断路器时,其额定电流 1.25js I I >;1.25 1.2522.828.5js I I >=⨯=因此,选择的断路器的型号为:C65N-D32A/4P+30mA 。
Compact NS 塑壳断路器,计算电流在450A 以下的,可选用该系列断路器,常用的是NSX100,NSX160,NSX250系列的;例2: 40,cos 0.8js P KW φ==,40 1.52/0.876js I =⨯=,NSX100的满足要求;选断路器时,其额定电流 1.25js I I >,1.25 1.257695js I I >=⨯=因此,选定的断路器型号为NSX100NTM100A/4P 。
注:1、断路器选择应注意按照负荷类型选取特性曲线。
计算机插座回路剩余电流动作装置选用A 型,其他的插座回路选C 型曲线;开水器断路器选用B 型曲线;配电照明回路断路器一般选用C 型曲线;电动机断路器选用D 型曲线;2、确定极性时,要确定设备的极性。
低压断路器设计与选择计算口诀+低压电力电缆并联载流量选择、校正原则与方法第一章、低压电力电缆并联实际载流量校正方法一、选择及校正原则:1、由于目前电缆导体实际生产和供货截面积的限制,用户现场两根及多根电缆并联使用向负荷供电的情况时有存在。
2、在多根电缆并联实际使用中出现了一些问题,值得我们去分析研究其原因。
以便规范电缆并联使用的敷设及接线方式,降低电缆线路故障率,使其使用寿命得到充分发挥。
3、多根电缆并联使用,每根电缆的型号、规格、产品长度要保持一致。
否则会由于相同型号不同规格的电缆导体线芯实际并联通电使用过程中,由于导体电阻之间差别较大,造成负荷电流分配严重不均匀,甚至造成并联通电使用的个别电缆线芯出现旁路现象,造成并联使用电缆中的某根电缆出现过载发热现象。
4、即使相同型号规格的电缆绝缘线芯在并联使用中,也会由于电缆敷设方式的不规范性,造成电缆实际使用载流量与理论计算给定值之间存在差距,进而造成电缆并联使用后出现发热现象。
二、并联电缆的允许持续载流量:1、IEC 60364-4-43: 2008《建筑物电气装置第4-43部分:安全防护过电流保护的措施》附录A2指出,并联导体回路的允许持续载流量是考虑了合适的组合及其他校正因素的每根导体允许持续载流量的总和。
2、并联电缆在实际敷设时,应根据电缆的数量、电缆间的间距及敷设环境,采用合适的载流量降低系数。
NEC规范第310.15( B)-( 3)条说明,在选取载流量降低系数时,并联导体中的每根载流导体应算作单独的1根载流导体。
3、由n根电缆组成的1组并联电缆应按n根电缆并行敷设来选取降低系数,即并联导体和单根导体并行敷设时的载流量降低系数取相同数值。
该系数可在GB 50217-2018 附录D 或GB/T16895.6-2014《建筑物电气装置第5部分: 电气设备的选择和安装第523节: 布线系统载流量》表52-E1~表52-E15中查得。
从表中可以看出,并联的导体数量越多,载流量降低系数取值越小,对并联电缆载流量的影响就越不利。
设备断路器选型计算方法当用电回路发生故障和短路时,断路器能够切断用电回路,保护用电设备。
如何选择合适的断路器,其计算方法如下:一、计算计算电流:1)三相负荷时:1.52/cos js js I P φ=⨯;js e P P Kx =⨯;其中,cos φ为功率因数, Kx 为需要系数,可根据《建筑电气常用数据》附表(P 23-27)查出。
由回路的计算电流大小,根据《施耐德电气配电产品选型手册》选择断路器。
依据计算电流从小到大,常用的断路器如下:C65断路器,计算电流不超过40A 的可选用该系列的,具体选型查手册8-16,8-17,8-18; 例1: 12js P KW =,cos 0.8φ=;12 1.52/0.822.8js I =⨯=,选断路器时,其额定电流 1.25js I I >;因此,选择的断路器的型号为:C65N-D32A/4P+30mA 。
Compact NS 塑壳断路器,计算电流在450A 以下的,可选用该系列断路器,常用的是NSX100,NSX160,NSX250系列的;例2: 40,c o s 0js P KW φ==,40 1.52/0.876js I =⨯=,NSX100的满足要求;选断路器时,其额定电流 1.25js I I >,因此,选定的断路器型号为NSX100NTM100A/4P 。
注:1、断路器选择应注意按照负荷类型选取特性曲线。
计算机插座回路剩余电流动作装置选用A 型,其他的插座回路选C 型曲线;开水器断路器选用B 型曲线;配电照明回路断路器一般选用C 型曲线;电动机断路器选用D 型曲线;2、确定极性时,要确定设备的极性。
设备本身带有自控制功能,在一定条件下,能够实现自我切断,极性选择为4P ,带漏电保护时(+30mA/100mA),极性也是4P 。
其他情况下为3P 。
3、选择TM (热磁脱扣单元)原因在于,价格便宜。
2)单相负荷时:4.55/cos js js I P φ=⨯;js e P P Kx =⨯;根据计算电流大小选择合适的断路器例3: 3,c o s 0.js P KW φ== 3 4.55/0.817.0625js I =⨯=;选断路器时,其额定电流 1.25js I I >;因此选定的断路器型号为C65N-C25A/2P+30mA注:1、单相负荷回路,极性通常选择为2P ,脱口曲线通常是C 型;2、负荷回路中都是单相负荷时,做照明时,通常选C10系列的,做插座时,通常选C20系列的;3、由配电箱引出的负荷回路中既有单相回路,又有三相回路时,所有的单相回路按123,,,l l l 分组排列,若有剩余,设置成预留回路,分别将所有123,,,l l l 相加,三个和值尽量差别较小。
低压断路器的参数1. 额定电流(Rated current):指断路器可以连续运行的电流大小,通常以安培(A)为单位。
额定电流是断路器设计和制造的基本参考数据,也是选择合适断路器的重要参数。
2. 额定电压(Rated voltage):指断路器设计和制造时所考虑的工作电压,通常以伏特(V)为单位。
额定电压是断路器能够正常工作的重要参数,它与电路的工作条件相关。
3. 短路耐受能力(Short-circuit breaking capacity):指断路器在短路故障时能够正常分断电路并承受断路电流的能力。
短路耐受能力以短路电流(通常以千安培(kA)为单位)为参考。
4. 动作特性(Operation characteristics):包括熔断器动作时间、动作电流、暂态稳定性等参数。
动作特性对断路器的动作保护和电气设备的运行起着重要作用。
5. 隔离性(Isolation function):指断路器在断开电流的同时能够隔离电路,保证操作人员和设备的安全。
隔离性是断路器的常规功能之一6. 负载开断能力(Load breaking capacity):指断路器在正常负载条件下能够承受和分断的电流。
负载开断能力与设备的功率、额定电流和工作环境等因素有关。
7. 防护等级(Protection class):指断路器对环境条件和外部物理影响的防护能力。
防护等级通常按照国际标准IPXX(如IP20)进行分类。
8. 安装方式(Mounting type):包括插入式(Plug-in)、固定式(Fixed)、移动式(Withdrawable)等不同的安装方式,用于满足不同的安装要求。
9. 断开方式(Breaking technology):包括空气断路器(Air circuit breaker)、磁力式断路器(Magnetic circuit breaker)、真空断路器(Vacuum circuit breaker)和 SF6 气体断路器等不同的断开方式,用于满足不同的工作环境和需求。
汽车电器设计中熔断器的设计与计算熔断器是汽车电器中常见的安全设备,主要作用是在电器过载或短路时自动切断电线,以保护电器设备和免于发生火灾等危险事件。
在汽车电器设计中,熔断器的设计和计算是非常重要的环节。
一、熔断器的设计熔断器的设计需要考虑两个因素:电流和时间。
电流是指通过熔断器的电流值,也就是熔断器的额定电流。
时间是指熔断器在电器过载或短路时,能够忍受的时间长度,即熔断器的熔断时间。
在选择熔断器时,首先需要确定所需的额定电流,一般根据相应电器设备的额定电流来选择。
其次,需要根据所在的电路类型和设备性质选择不同的熔断器类型。
例如,直流电路使用直流熔断器,交流电路使用交流熔断器。
并且,熔断器应该根据环境温度、物理结构等因素来选择。
二、熔断器的计算在汽车电器设计中,计算熔断器的额定电流和熔断时间是不可缺少的。
下面是计算熔断器的方法:1.熔断器的额定电流计算熔断器的额定电流应该大于所要保护电器设备的额定电流,但不能超过电线本身的额定电流。
一般情况下,可以按照下面的公式来计算:熔断器额定电流=所保护的设备额定电流×1.52.熔断器的熔断时间计算熔断器的熔断时间应该是在电器过载或短路的情况下,在必要的时候,能够自动切断电线。
这个时间应该是可控的,可以通过一定的计算得出。
一般情况下,可以按照下面的公式来计算:熔断器熔断时间=K×I²t其中,K是一个系数,取决于熔断器的类型和形状;I是电流;t是时间(秒)。
总之,在汽车电器设计中,选择熔断器和计算熔断器是非常重要的环节,它直接关系到汽车电器设备的安全性和可靠性。
因此,在设计和选择熔断器时,需要考虑多种因素的综合因素,才能保证熔断器的性能符合要求。
三、熔断器的安装熔断器需要正确安装在电器设备或电路中。
在安装过程中,应该注意以下几点:1.最好将熔断器安装在电路的入口处,以便及时切断电路。
2.尽可能地缩短电线的长度,以减少电阻,以便降低熔断器需要承受的电压和电流。
第二章断路器的设计和计算第一节路器的导电系统设计断路器的导电系统,又称为断路器的触头系统。
它包括了触头[触点和触刀(触桥)],载流连接板和软连接等。
对导电系统的基本要求是:!)能安全可靠地接通和分断短路电流及其以下的所有电流。
")长期通过额定电流(发热电流)而不产生超过允许的温升(它本身的和与之相邻的绝缘体)。
#)能保证所设计的(预期)机械寿命和电气寿命。
并在寿命试验结束后能达到标准规定的必须验证的试验(如温升、保护特性等)。
一、触头的设计(一)断路器对触头材科的要求!$耐电弧性断路器在分开电路或者分断短路电流时,触头(动、静触头)之间将产生电弧,而电弧将给触头带来磨损,并加速触头物质的迁移,引起触头的组织成份、微观结构和物理、化学性能的急剧变化。
电弧的弧根有极高的温度,将引起触头表面局部熔化、飞散。
当动、静触头闭合时,因触头弹簧的初压力不够,而产生机械振动(颤动),就可能发生动熔焊。
触头的电磨损与电流大小和燃弧时间有密切关系。
燃弧时间短时,电磨损主要决定·%"&·w ww .bz fx w.co m于电流的大小,若燃弧时间在!"#以上,则电磨损骤增,就可能出现“重燃”现象。
触头材料的电磨损率可用下式表示。
$!$!%"#&’(()*&)式中$!$!———电磨损率;"———常数;#———电流。
"是一个常数,但当电流大于某一值时,"值会突然增大,它表示电磨损从以蒸发损失为主转变到以熔化损失为主的电流值。
这种电流称为“突变电磨损电流”,它主要决定于触头的材料。
耐电弧性较好(电磨损较小)的材料有+,*-(银*钨)、+,*-.(银碳化钨)。
目前短路分断电流!)/0+的断路器都采用这两种材料。
)’触头的导电性(或称通电性)触头的导电性与动、静触头的接触电阻有密切的关系。
如果动、静触头仅是在表面的突出点发生接触,该处电流就产生集中现象,而由此引起的接触电阻被称为束流电阻(也称为收缩电阻和集中电阻)12;触头在接触中,在其表面产生氧化膜附着层引起的是界面电阻(也称膜电阻)13。
我们所说的接触电阻,就是这两种电阻之和。
触头经多次通断(或带负载的分合),受电弧的侵蚀,使表面变得粗糙,形成变质层,接触电阻增大。
例如+,*-(银*钨)触头,+,粒子在高温下容易氧化,形成+,)-45绝缘膜,银*钨*镍(+,*-6!*78!)每次短路分断后,接触电阻就会增大&/倍。
电流通过接触电阻产生焦耳热,这是引起触头发热的主要原因。
此外,触头表面受完全的腐蚀,会使有效截面积逐渐变小,导致触头过热或烧损。
触头的温升取决于它的导电性和导热性。
由此可见,它与接触电阻有密切的关系。
接触电阻的计算方式:$9%"3(/’&/)%)"()*))式中$9———接触电阻;"3———与接触材料、表面的情况、接触方式等有关的系数,可查《低压电器设计手册》;(周茂祥主编,机械工业出版社出版);&———与接触形式有关的系数(/’:;&’/)可查《低压电器设计手册》;%———触头压力,7;据日本资料:·<)<·w ww .bz fx w .co m!!"#"#$(%"&)式中!———接触电阻;"———系数(见表%"#);#———触头压力,’;$———系数(见表%"#)。
表%"#与接触电阻有关的"、$值接触种类点接触线接触平面接触!!"#"#$"()(((%(*+()(((%&()(((%+()(((&&()(((&,+()(*$%#)(#+#)*表%"#是科学工作者-)./$01$2提出的,它是以铜对铜材料(触点)进行多项试验所得。
对于34"5或34"56还必须再摸索试验,确定其最符合实际的值,但有一点可以肯定,触头压力越大,!值越小,导电性能越佳(对银合金触头电阻的初步设计,仍可按式(%"&)进行修正)。
日本某电器公司,为了满足触头温升的规定值(要求触头温升在*(+7(8),它们规定了各种等级的塑壳式断路器的触头两端的电压降为#(9:。
对一些体积较小,无法提高触头压力的情况下,可使触点的接触电压提高一些,约#*+%(9:。
有了接触电压降后,也可以大致推算它的接触电阻,例如#((3电流,触头压力为#);<4(#=)7’),!!#(9:#((3!()(((#!,再用!!"#"#$来验证。
另外,还有一个计算点接触的接触电阻的公式(它要求动、静触点表面要清洁,且仅考虑其束流电阻):!.!"%>(%",)式中%———单点接触半径;!———电阻率;%根据材料的布氏硬度?@与接触压力#来决定。
%!&"!?@所以!.!!"!?@%!#(%"*)另按《低压电器设计手册》推荐的公式是:·A %;·w ww .bz fx w.co m!!"!#"#$%!"#(#"$)(#&’)#———一般情况为()*+,,当接触面较平,以弹性变形为主时,#取较小值;当接触点全部是塑性变形时,#取,。
现在各国的断路器都向小型化发展,触点的压力$保持不变。
当电流增大时,!!相应地要减小,从!!"!#"#$%!"$公式来看,必须相应地减少!值和$%值。
具体的说,就是采用-.(’()&/0或-.(1()&/0或-.(’()&/0&0等触头材料来满足。
*)触头的抗熔焊性触头的熔焊可分动熔焊和静熔焊两个类型。
(,)动熔焊性。
它是触头闭合时弹跳造成的。
当触头弹开时,动、静触头间产生电弧,触头重新闭合时,在弧根的金属熔化部分发生熔焊。
(#)静熔焊。
当两个闭合的触头间通过大电流(特别是短路电流)时,由于接触电阻使接触点的温度超过材料的熔化温度而发生熔焊。
熔焊电流:%2"&$3式中$———触头的接触压力(触头弹簧的终压力);"",4#&———各种材料的值(常数);%2———熔焊电流,是冲击电流的峰值。
结论是:熔焊电流随触头的接触压力,触头材料的熔点及热导率的增大而增大,并随触头材料的电阻率!及布氏硬度$%硬度的减少而增大,但随过载或短路电流的流过时间’的增大而减小。
(二)适用的触头材料塑料外壳式断路器:-.&056(银氧化镉)、-.&736#(736#和其他氧化物总和,89)(银氧化锡)、-.&:;*((银镍)、-.&08(银石墨)、-.&/0,(&0(银碳化钨石墨)、-.&/0<((银碳化钨)、-.&/8((银钨)。
万能式(框架式)断路器:-.&/8(、-.&=36(弧触头用)、-.&/’8、-.&/1*和0>(铜)。
在塑壳断路器上,小型规格(%3#,((-)常用-.&056,因-.&056有一定的毒性,现被-.&=36所代替。
工业用断路器使用的有-.&736#、-.&/和-.&/0、-.&:;·(*?·w ww .bz fx w .co m等。
短路分断能力!!"!#$%&,可用&’()"*#,而!!"+#$%&的用&’(,和&’(,-。
目前小型断路器已有采用&’(-.作静触头的(动触头用铜)。
国内最新一代配电型断路器使用的触头材料是:塑壳式断路器的动触头用&’(,.$,静触头用&’(,-/#(-01,2.智能型万能式断路器的触头,!"34#$$$&时,动触头用&’(,.$,静触头用&’(560$(-0;!"340#$$780$$&的,动触头用&’(,.$,静触头用&’(56#.(-#1,9.万能式断路器的弧触头用&’(-:(银铜合金)。
各种触头材料的优缺点:/)现在各种配电型、电动机保护型以及工业用剩余电流保护型的断路器,选用&’(,(银钨)和&’(,-(银碳化钨)触头材料是最多最广的。
&’(,材料有很高的突变电磨损电流值,耐电磨损,熔焊强度小。
抗熔焊性能好,故很适合做大电流规格的断路器。
(但在中等负载(几百安培)下频繁操作时,容易在表面生成氧化膜,使接触电阻增大,因此它不适于作通断频繁的接触器。
&’(,触头在电弧作用下,表面易形成很复杂的氧化物如&’#,*2和,0$;。
在8$$<时熔化,,0*=易挥发,这些都有损于触头的电性能。
&’(,另一个缺点是,在电弧的热冲击和机械力的冲击下易开裂,损耗大。
&’(,-是在&’(,的基础上为改进其耐氧化性而发展起来的一个品种。
与&’(,相比,它的抗氧化性较好,接触电阻小而稳定。
但因增加了碳,导电率较低,在大中电流下操作时随通断次数的增加接触电阻逐渐增大,同时耐熔焊性也比&’(,差。
#)&’(56(-(银(镍(石墨)。
对于中等负载(额定电流和额定短路分断电流),要求适当的导电性、抗熔焊性和耐电磨损性能,一般采用&’(56、&’(-(银石墨)、&’(56(-等触头。
例如1,2.壳架电流为#$$$&、0#$$&、2$$$&的静触头就使用了&’(560$(-0和&’(56#.(-#,现在还有采用&’(-(->(银石墨镉)的,它可提高耐磨性。
0)各种触头材料抗熔焊性比较。
抗动熔焊性(以下从头至尾次序分别表示最好和最差),&’(-.或&’(-0"&’()"*#(银氧化锡)"&’?"*(银氧化锌)"&’(->*()@)(银氧化镉,烧结挤压法制造)"&’->*(/"*A )(银氧化镉,内氧法制造)"&’(,-"&’(,"&’(56"&’(-:0(银铜)"-:(铜)"&’(纯银)。