交直流断路器选用计算
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断路器负载功率计算公式负载功率=电流×电压×功率因数其中,电流是通过电路中的电流,单位为安培(A);电压是电路中的电压,单位为伏特(V);功率因数是电路的功率因数。
在实际的负载计算中,可能涉及到不同的电路类型和负载类型。
下面将介绍两种常见的断路器负载功率计算公式。
1.直流电路的负载功率计算在直流电路中,负载功率的计算公式为:负载功率=电流×电压其中,电流是电路中通过的电流,单位为安培(A);电压是电路中的电压,单位为伏特(V)。
例如,如果一个直流电路中的电流为10A,电压为12V,则负载功率为:负载功率=10A×12V=120W2.交流电路的负载功率计算在交流电路中,负载功率的计算公式为:负载功率=电流×电压×功率因数其中,电流是电路中的电流,单位为安培(A);电压是电路中的电压,单位为伏特(V);功率因数是电路的功率因数。
根据负载类型的不同,功率因数的取值也不同。
常见的负载类型及其功率因数如下:-阻性负载:功率因数为1(即纯电阻);-感性负载:功率因数大于0,但小于1;-容性负载:功率因数小于0,但大于-1举例来说,如果一个交流电路中的电流为5A,电压为220V,且负载类型为感性负载,其功率因数取值为0.8,则负载功率为:负载功率=5A×220V×0.8=880W总结:断路器负载功率的计算公式为负载功率=电流×电压×功率因数。
在直流电路中,负载功率的计算公式为负载功率=电流×电压。
在交流电路中,负载功率的计算公式为负载功率=电流×电压×功率因数。
具体的负载功率计算需根据电路类型和负载类型的不同确定功率因数的取值。
NB1Z-63 交直流用小型断路器1 适用范围NB1Z-63交直流用小型断路器适用于交流50/60Hz额定电压230/400V63A线路中,或直流电压220V,额定直流电流至63A线路中作过载和短路保护之用,正常情况下作为线路的不频繁操作转换之用,也可作为断开线路进行线路及设备维修的隔离开关使用。
断路器适用于工业、商业、高层和民用住宅等各种场所。
符合标准:GB/T 10963.2、IEC 60898-2,获得CCC认证。
,额定电流至N B 1 Z-63壳架等级额定电流交直流设计序号小型断路器代号企业特征代号2 型号及含义3.1.1 按瞬时脱扣器的型式直流参数3.1.2 按极数分:a.单极断路器;b.带二个保护极的断路器。
3.1.3 额定短路分断能力3.1 主要技术参数3 主要参数及技术性能交流参数3.1.4 机械电气寿命3.1.5 过电流保护特性(基准温度30℃)直流参数交流参数3.1.6 脱扣特性曲线C终端电器终端电器断路器类3.1.8 断路器的每极功耗4 其它4.1 结构特点4.1.1 额定短路分断能力高。
4.1.2 双重接线功能,出线端可方便地连接标准汇流排和软硬导线。
4.1.3 具有红绿安全指示,安全性更高。
4.1.4 带储能式机构操作,触点快速闭合,克服了因人力操作手柄 速度快慢带来的不利影响,大大提高了产品的使用寿命。
4.1.5 接线端子带有防误接线功能的燕尾,提高接线效率和可靠性。
4.1.6 产品可配合多种模块化附件使用,如S 9,V 9,XF 9,XF 9J 。
4.1.7 壳体等塑料零件均采用高阻燃、耐高温、耐冲击塑料制成。
4.1.8 适用工作条件和工作环境:a . 环境温度:环境温度-5℃~+40℃。
当环境温度不是基准的30℃时,电流值参考表10的系数修正。
23.1.7 接线:适用25mm 以下铜导线连接(见表8),钉压紧接线,扭矩为2.0N •m 。
接线方法用螺. 安装方式:采用TH35-7.5型钢安装轨安装。
断路器的一般选用原则断路器的一般选用原则为:(1)断路器额定电流≥负载工作电流;(2)断路器额定电压≥电源和负载的额定电压;(3)断路器脱扣器额定电流≥负载工作电流;(4)断路器极限通断能力≥电路最大短路电流;(5)线路末端单相对地短路电流/断路器瞬时(或短路时)脱扣器整定电流≥1.25;(6)断路器欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压。
(7)断路器瞬动电流/电动机启动电流=2.0~2.5选择要点1、断路器的额定工作电压不小于线路的额定电压。
2、断路器的额定电流不小于线路的计算负荷电流。
3、断路器的额定短路通断能力应不小于线路中可能出现的最大短路电流。
4、线路末端单相对地短路电流应不小于1.25倍断路器脱扣器整定电流;如果不能满足时,可采用单相接地保护断路器(如DW16型万能式断路器)或考虑在零线上装设电流互感器或采用带零序电流互感器的线路(或漏电继电器)来解决。
变压器中性点应接地。
5、欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压;是否需要带延时按使用场合的需要而定。
6、断路器分励脱扣器额定电压应等于控制电源电压。
7、电动传动机的额定工作电压应等于控制电源电压。
8、注意断路器接触方向,母联断路器应选用可在下方进线的断路器。
9、注意与其他电器的配合协调,各级断路器的过电流脱扣器整定值和延时应符合选择性配合要求。
10、电动机保护断路器的瞬时动作电流应考虑电动机的起动条件(电动机的种类、起动电流倍数和时间)交直流断路器选用计算(一)交流断路器选用计算1.选择电气参数的一般原则(1)断路器的额定工作电压大于或等于线路额定电压。
(2)断路器的额定电流大于或等于线路计算负载电流。
(3)断路器的额定短路通断能力大于或等于线路中可能出现的最大短路电流,一般按有效值计算。
2.如果选用的断路器额定电流与要求相符,但额定短路通断能力小于断路器安装点的线路最大短路电流,必须提高选用断路器的额定电流,而按线路计算负载电流选择过电流脱扣器的额定电流。
电气元件选型及计算1、已知三相电动机容量,求其额定电流口诀(c):容量除以千伏数,商乘系数点七六。
三相二百二电机,千瓦三点五安培。
常用三百八电机,一个千瓦两安培。
低压六百六电机,千瓦一点二安培。
高压三千伏电机,四个千瓦一安培。
高压六千伏电机,八个千瓦一安培。
容量大一点的减一点.小一点的加一点精确计算电流I=P/UXJ3Xcos©(A)补充:准确的说,还应乘上电机效率.一般为0.9我们常见的三相电机额定电压(U)是380v.功率因数(COS©)—般是0.85,电机铭牌上会有标注10KW的三相电机额定电流的具体算法:I=10000F(380X1.73X0.85X0.9)~19.8A2、测知电力变压器二次侧电流,求算其所载负荷容量口诀:已知配变二次压,测得电流求千瓦。
电压等级四百伏,一安零点六千瓦。
电压等级三千伏,一安四点五千瓦。
电压等级六千伏,一安整数九千瓦。
电压等级十千伏,一安一十五千瓦。
电压等级三万五,一安五十五千瓦。
3、测知白炽灯照明线路电流,求算其负荷容量照明电压二百二,一安二百二十瓦。
不论供电还是配电线路,只要用钳型电流表测得某相线电流值,然后乘以220系数,积数就是该相线所载负荷容量。
测电流求容量数,可帮助电工迅速调整照明干线三相负荷容量不平衡问题,可帮助电工分析配电箱内保护熔体经常熔断的原因,配电导线发热的原因等等。
4、测知无铭牌380V单相焊接变压器的空载电流,求算基额定容量口诀:三百八焊机容量,空载电流乘以五。
变压器的空载电流一般约为额定电流的6%~8%(国家规定空载电流不应大于额定电流的10%)。
这就是口诀和公式的理论依据。
4、已知380V三相电动机容量,求其过载保护热继电器元件额定电流和整定电流口诀:电机过载的保护,热继电器热元件;号流容量两倍半,两倍千瓦数整定。
热元件整定电流按“两倍千瓦数整定”;热元件额定电流按“号流容量两倍半”算选;热继电器的型号规格即其额定电流值应大于等于热元件额定电流值。
系统对称短路电流I SYS (KA)50系统对称短路电流分量峰值
I ac =V2I SYS (kA)70.71068断路器出头分离时间t cp (ms)
75直流分量I dc (KA)
45.50585直流分量衰减时间常数τ(ms)
170.1623直流分量百分数%
64.35499系统元件短路电抗X(Ω)
0.15495系统元件电阻R(Ω)0.0029
根据IEEE_C37.013-1997(发电机断路器)规范及《电力工程电气设计手册》计算,直流分量百
分数与短路电流大小无关,只与系统电阻与电抗及电网频率有关!%=(I dc /I ac )x100=电抗见发电机参数表X d ''然后转成欧姆见右边公式发电机出口断路器直流分量选型
根据计算输入需要根据分闸时间确认输入+1/2周波
τ=(X/wR)*1000:(w=2πf=314;X系统元件短路阻抗,R系统元件电阻)发电机定子直流电阻。
5 选择断路器几个要点5. 1 直流整流电路过流保护直流整流电路的过流保护一般考虑采用在交流侧的熔断器或断路器的保护方案,可根据整流电路、负载和直流侧工作电流来选择交流断路器的额定电流、额定电压和分断能力。
5. 2 电池组直流电源的过流保护举例说明:一电池组的容量为500 Ah 。
最大放电电压240 V (110 块2. 2 V 的电池串联) 。
每块电池内阻为0. 5 mΩ(电池组内阻Ri = 55 mΩ) 。
电源在选择断路器时应考虑以下3 点:(1) 选择断路器的工作电流。
I = U/ Z ,Z为电路和设备阻抗,Z = Ri + R = U/ I ,当R mRi ,Ri 可忽略不计。
R = 20 Ω 时,I = 240 V/ 20Ω= 12 A。
断路器额定工作电流可选择16 A。
(2) 选择断路器的额定短路能力。
Icu =U/ Ri = 240 V/ 0. 05 Ω= 4 kA。
可选择具有6 kA或10 kA 的直流短路保护能力的断路器。
如果电池组的内阻未知,可近似计算所选用的断路器的短路保护能力,用公式Ics = KC ,C 为电池容量,单位为Ah ,K 为系数,10 ≤K < 20 ,一般选择10 ,但不超过20 (如,Ics = 5 kA) 。
交流断路器可采用多极串联的方式来提高其直流分断能力。
(3) 选择断路器的工作电压。
可根据电池的放电电压(也认为是直流电路的电源电压) 决定所选择断路器的工作电压。
断路器的额定工作电压要大于电池组的放电电压。
6 交流断路器在直流电路中的串联使用电路中,单相交流电压为220 (230) V、440V ;而直流电路电压为24 、48 、60 、125 、220 (250) 、440 V。
交流断路器在直流电路中应用时重点要考虑直流电路的电压问题。
直流电路的电压越高,电弧电压大于电源电压的熄弧条件越难满足,电弧越不容易熄灭,故交流断路器分断直流短路电流越困难。
接触器的结构以及其工作原理接触器是一种自动化的控制电器。
接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路,具有控制容量大,可远距离操作,配合继电器可以实现定时操作,联锁控制,各种定量控制和失压及欠压保护,广泛应用于自动控制电路,其主要控制对象是电动机,也可用于控制其它电力负载,如电热器、照明、电焊机、电容器组等。
接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。
(一)交流接触器交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。
它利用主接点来开闭电路,用辅助接点来执行控制指令。
主接点一般只有常开接点,而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。
交流接触器的接点,由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。
交流接触器主要由四部分组成:(1) 电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯;(2)触头系统,包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的;(3)灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头;(4)绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。
交流接触器的工作原理:当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。
当线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。
交流接触器的分类交流接触器的种类很多,其分类方法也不尽相同。
按照一般的分类方法,大致有以下几种。
①按主触点极数分可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。
单极接触器主要用于单相负荷,如照明负荷、焊机等,在电动机能耗制动中也可采用;双极接触器用于绕线式异步电机的转子回路中,起动时用于短接起动绕组;三极接触器用于三相负荷,例如在电动机的控制及其它场合,使用最为广泛;四极接触器主要用于三相四线制的照明线路,也可用来控制双回路电动机负载;五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机,以变换绕组接法。
1、根据柜型选择断路器的类型,对室内固定型10KV开关柜,大部分选用ZN28型真空开关,配弹簧操作机构,可交、直流电动操作,也可手动操作;对室内移开型10KV开关柜(如KYN型),可选用VS1型真空开关,配弹簧一体化操作机构,可交、直流电动操作,也可手动操作;2、选定断路器的额定电流。
一般配电断路器有630A、1000A、1250A、1600A四种,你应根据负荷情况计算流过该断路器的负荷电流,再留出裕量后,选定其额定电流;对2000KVA的变压器,其额定电流I=2000/(1.732*10)=115.5A,可初步选择630A的断路器,但还应进行校验;3、校验选定断路器的开断电流。
计算该断路器安装地点的短路电流值,与初选定的断路器开断电流值进行比较,断路器开断电流值留出裕量后,应大于安装地点的最大短路电流值,这样才能保证该断路器在发生短路时,能可靠地动作,切除故障而本身不受损坏,一般10KV 真空断路器的额定短路开断电流值多为20KA,25KA,31.5KA,40KA,分别对应上面的630A、1000A、1250A、1600A四种额定电流;若该2000KVA的变压器安装地点距离变电站出口比较近,最大短路电流值为26KA,则选用630A的开关其额定短路开断电流为20KA 就不能满足使用点的要求了;就应该选用额定电流1250A,额定短路开断电流为31.5KA的断路器了。
4、其他情况的校验。
如相间距离、安装尺寸、联锁情况、是否有闭锁、是否带过流线圈、是否带失压等等... ...对SF6断路器来说,其选用方法与真空断路器方法相同,但在配电系统中,大部分选用真空断路器。
配电变压器低压侧进线断路器的选择与整定2.1 变压器低压侧进线断路器长延时过电流脱扣器的整定倍数在个别的设计中,进线断路器长延时过电流脱扣器整定值为Ir=1.1In,这是错误的,正确的应为Ir=1.0In。
其中In为脱扣器额定电流,A。
因为变压器低压侧进线断路器一般采用框架断路器,通常选用的有ABB、施耐德、西门子、穆勒或国产的常熟断路器厂等的产品,其脱扣器均为四段保护的电子脱扣器;其中长延时过电流脱扣器的整定值为,Ir=(0.4~1.0)In。
交直流断路器选用计算
(一)交流断路器选用计算
1.选择电气参数的一般原则
(1)断路器的额定工作电压大于或等于线路额定电压。
(2)断路器的额定电流大于或等于线路计算负载电流。
(3)断路器的额定短路通断能力大于或等于线路中可能出现的最大短路电流,一般按有效值计算。
如果选用的断路器额定电流与要求相符,但额定短路通断能力小于断路器安装点的线路最大短路电流,必须提高选用断路器的额定电流,而按线路计算负载电流选择过电流脱扣器的额定电流。
如果这样还不能满足要求,则可考虑下述三种方案解决:
1)采用级联保护(或称串级保护)方式,利用上一级断路器和该断路器一起动作来提高短路分断能力。
采用这种方案时,需将上一统断路器的脱扣器瞬动电流整定在下级断路器额定短路通断能力的80%左右。
2)采用限流断路器。
3)采用断路器加后备熔断器。
(4) 线路末端单相对地短路电流大于或等于1.25倍断路器瞬时(或短延时)脱扣器整定电流。
这对负载电流较小,配电线路较长的情况尤为重要。
因为线路较长时,末端短路电流较小,单相对地短路电流就更小。
在三相四线制中相零短路时,对地短路电流还要小些,有时比道电流脱扣器整定的电流还要小,不能使过电流脱扣器动作,因而在单相对地时失去保护。
在这种情况下,考虑在零线上装设电流互感器(其二次接电流继电器,对地短路时,继电器动作使断路器分断),或采用带零序电流互感器的线路(或漏电继电器)来解决。
采用这些方法时,变压器中性点均应接地。
(5) 断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。
是否需要欠电压保护,应按使用要求而定,并非所有断路器都需要带欠电压脱扣器。
在某些供电质量较差的系统,选用带欠电压保护的断路器,反而会因为电压波动造成不希望的断电。
如必须带欠电压脱扣器,则应考虑有适当的延时。
(6)具有短延时的断路器,若带欠电压脱扣器,则欠电压脱扣器必须是延时的,其延时时间应大于或等于短路延时时间。
(7)断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。
(8)电动传动机构的额定工作电压等于控制电源电压。
2.配电用断路器的选用计算
除考虑上述一般选用原则外,还需考虑把系统的故障限制在最小范围内,防止故障时扩大停电区域,为此,需增加下列选用原则:
(1)断路器的长延时动作电流整定值小于或等于导线允许载流量。
对于采用电线电缆的情况,可取电线电缆容许载流量的80%。
(2)3倍长延时动作电流整定值的可返回时间大于或等于线路中最大起动电流的电动机的起动时间。
(3)短延时动作电流整定值按下式选用
式中 Isd——短延时动作电流,A;
Id——线路计算负载电流,A;
KS——电动机的起动电流倍数
IN——电动机额定电流,A。
(4)瞬时电流整定值按下式选用
式中 Iin ——瞬时电流,A;
Kp ——电动机起动电流的冲击系数,一般取Kp=1.7—2;
INm——最大的1台电动机的额定电流,A。
(5)短延时的时间阶梯,按配电系统的分段而定,一般时间阶梯为2—3级。
每级之间的短延时时差为0.1-0.2s,其可返回时间应保证各级的选择性动作。
选定短延时阶梯后,最好按被保护对象的热稳定性加以校核。
3.电动机保护用断路器的选用计算
电动机保护用断路器可分为两类:
1)断路器只作保护而不负担正常操作。
2)断路器兼作保护和不频繁操作用。
选用原则:
(1) Isd = In
式中 Isd ——长延时电流整定值,A;
IN ——电动机额定电流,A。
(2)瞬时整定电流Iin
1)保护笼型异步电动机时
2)保护绕线转子异步电动机时
4.导线保护断路器的选用计算
(1) Isd ≥ Id
式小 Isd ——长延时整定电流值,A;
Id——线路计算负载电流,A;
(2) Iin = (6~20)Id
式中 Iin——瞬时整定电流值,A。
5.断路器与上下级电器保护特性配合要求
(1)断路器的长延则特性应低于被保护对象的允许过载特性。
(2)低压侧主开关短延时脱扣器与高压侧过电流保护继电器的配合级差为0.4—0.7s,视高压侧保护继电器的型式而定。
(3)低压侧主开关过电流脱扣器保护特性低于高压侧熔断器的熔化特性。
(4)上级断路器短延时整定电流大于或等于1.2倍下级断路器短延时或瞬时(若下级无短延时)整定电流。
(5)上级断路器的保护特性和下级断路器的保护特性不能交叉。
在级联保护方式时可以交叉,但交点短路电流应为下级断路器的80%。
(6)断路器与熔断器配合时,一般熔断器作后备保护。
应选择交接电流IB小于断路器的额定短路通断能力的80%,当短路电流大于IB时,应由熔断器动作。
(7)在具有短延时和瞬时动作的情况下,上级断路器瞬时整定电流小于或等于断路器的延时通所能力,大于或等于1.1倍下级断路器进线处的短路电流。
(二)直流断路器选用计算
直流断路器的选用条件
(1)额定工作电压>直流线路的电压,考虑到反接制动和逆变条件,应大于2倍电路电压。
(2)额定电流≥直流线路的负载电流。
对于周期负载,可按其等效发热电流考虑。
(3)过电流动作整定值≥电路正常工作电流最大值,对于起动直流电动机,应避过电动机的起动电流。
(4)逆流动作整定值<被保护对象允许的逆流数值。
(5)额定短路通断能力>电路可能出现的最大短路电流。
对于快速断路器初始电流上升陡度(初始di/dt)>电路可能出现最大短路电流的初始上升陡度。
(6)快速断路器分断的I2t<与其配合的快速断路器的I2t.。