断路器选用规范
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摘抄整理断路器的选用断路器是配电系统中主要的保护电器之一,也是功能最完善的保护电器,其主要作用是作为短路、过载、接地故障、失压以及欠电压保护。
根据不同需要,断路器可配备不同的继电器或脱扣器。
脱扣器是断路器总体的一个组成部分,而继电器,则通过与断路器操作机构相连的欠电压脱扣器、分励脱器来控制断路器。
低压断路器一般由脱扣器来完成其保护功能。
标明低压断路器电流特性的参数很多,容易混淆不清。
在设计文件中,常常在标明断路器的电流值时,不说明电流值的意义,给定货造成混乱。
要完整准确的选择断路器,清楚地标定断路器的各个电流参数是必要的。
1断路器额定绝缘电压断路器额定绝缘电压是指在规定条件下用来度量电器及其部件的不同点位部分的绝缘强度,电气间隙和爬电距离的标准电压值,断路器的额定绝缘电压应高于或等于电源系统的额定电压,在选择断路器的额定绝缘电压时要和公司3C 产品要求的额定绝缘电压一致,做到产品的一致性。
2断路器的额定电流参数国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》GBl4048.2—94(等效采用IE C947—2)对断路器的额定电流使用两个概念,断路器的额定电流1n和断路器壳架等级额定电流1nm,并给出如下定义:——断路器的额定电流1n,是指脱扣器能长期通过的电流,也就是脱扣器额定电流。
对带可调式脱扣器的断路器则为脱扣器可长期通过的最大电流。
——断路器壳架等级额定电流lnm,用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。
国标GBl4048.2—94中对断路器额定电流的定义与我们通常所说的概念有些不同。
当我们提及“断路器额定电流”这一概念时,通常是指“断路器壳架等级额定电流”而不是“脱扣器额定电流”。
例如当我们选择一只CM1—100/330 0—80A型断路器时,通常我们简单地说其额定电流为100A,脱扣器的额定电流为80A。
多数低压断路器供应商所提供的产品资料中,也一般不提“断路器壳架等级额定电流”这一复杂的说法,而只给出“断路器额定电流”这一参数,其实就是“断路器额定电流”作为“断路器壳架等级额定电流”的一种简称,似乎较为合适。
低压断路器选用与技术规范内容简介:本文针对在电气设计中低压断路器选型比较常见的问题进行分析,结合电气设计规范说明断路器各项参数以及对低压断路器进行选型。
低压断路器设计选型是我们低压电气设计人员在设计中需熟练掌握的一项基本的技术技能。
低压断路器应符合GB 14048.2—2001《低压开关设备和控制设备低压断路器》的要求。
下面先介绍断路器的主要特性(1)分类1)按使用类别分为A、B两类。
A类为非选择性;B类为选择性。
2)按设计形式分为开启式(原万能式或框架式)和塑料外壳式或模压外壳式。
3)按是否适合隔离分为:a)适合隔离:断路器在断开位置时,具有符合隔离功能安全要求的隔离距离,并应提供一种或多种方法显示主触头的位置。
b)不适合隔离。
4)除以上分类外,还有其他多种分类。
例如按操动机构的控制方法,按安装方式分,按外壳防护等级分等。
(2)低压断路器选型我们以施奈德产品:NSX100N TMD1003P4D为例我们可以明确该断路器壳架等级电流为100A,其他产品还有250A、400A、630A几个等级。
N为分段能力有F为36KA、N为50KA、H为70KA、L为100KA。
TMD为脱口执行器。
3P4D为极数有3P2D、3P3D、4P4D、4P3D。
1.额定极限分断能力(ICU)额定极限分断能力ICU:一般厂家出厂时附带的产品说明备注均有明细。
按相应的额定工作电压规定断路器在规定的条件下应能分断的极限短路能力值,用预期分断电流表示(在交流情况下用交流分量有效值表示)。
2、额定短路接通能力(ICM)在规定的额定电压下工作、额定频率以及一定的功率因数或时间常数下,断路器的短路接通能力值,用最大预期峰值电流表示。
对于交流,断路器的额定短路接通能力不应小于其额定极限分断能力乘以表1-1中的系数N的乘积。
(交流断路器的)短路接通和分断能力之间的比值N3、额定运行短路分断能力(ICS):按相应的额定工作电压规定断路器在规定的条件下应能分断的运行短路能力值,用预期分断电流表示,相当于额定极限短路分断能力规定的百分数中的一档,并化整到最接近的整数。
学会断路器的选型和整定断路器的选用,应依据实在使用条件选择使用类别,选择额定工作电压、额定电流、脱扣器的整定电流等参数,参照产品样本供给的保护特性曲线选用保护特性,并需对短路特性和灵敏系数进行校验。
1、断路器的分类1、•框架式断路器(ACB)框架断路器也称为万能式断路器,其全部零件都装在一个绝缘的金属框架内,常为开启式,可装设多种附件,更换触头和部件较为便利,多用在电源端总开关。
过电流脱扣器有电磁式,电子式和智能式脱扣器等几种。
断路器具有长延时、短延时、瞬时及接地故障四段保护,每种保护整定值均依据其壳架等级在肯定范围内调整。
框架断路器适用交流50Hz,额定电压380V、660V,额定电流为200A6300A的配电网络中,重要用来调配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路,单相接地等故障的危害,该断路器具有多种智能保护功能,可做到选择性保护。
在正常的条件下,可作为线路的不频繁转换之用。
1250A以下的断路器在交流50Hz电压380V的网络中可用作保护电动机的过载和短路。
框架式断路器还常常应用于变压器400V侧出线总开关、母线联络开关、大容量馈线开关和大型电动机掌控开关。
2、•塑壳式断路器(MCCB)塑壳式断路器也被称为装置式断路器,其接地线端子外触头、灭弧室、脱扣器和操作机构等都装在一个塑料外壳内。
辅佑襄助触点,欠电压脱扣器以及分励脱扣器等多采纳模块化,结构特别紧凑,一般不考虑维护和修理,适用于作支路的保护开关。
塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元,而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。
塑壳式断路器过电流脱扣器有电磁式和电子式两种,一般电磁式塑壳断路器为非选择性断路器,仅有长延时及瞬时两种保护方式;电子式塑壳断路器有长延时、短延时、瞬时和接地故障四种保护功能。
部分电子式塑壳断路器新推出的产品还带有区域选择性连锁功能。
塑壳式断路器一般用于配电馈线掌控和保护,小型配电变压器的低压侧出线总开关,动力配电终端掌控,也可用于各种生产机械的电源开关。
低压断路器(空气开关)典型产品低压断路器主要分类方法是以结构形式分类,即开启式和装置式两种。
开启式又称为框架式或万能式,装置式又称为塑料壳式。
断路器一般选用原则(1)断路器的额定工作电压≥线路额定电压。
(2)断路器的额定电流≥线路负载电流。
(3)断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流(按有效值计算)。
(4)线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时脱扣器整定电流。
(5)断路器的欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压。
(6)断路器分励脱扣器额定电压=控制电源电压。
(7)电动传动机的额定工作电压=控制电源电压。
(8)校核断路器允许的接线方向。
有些型号断路器只允许上进线,有些型号允许上进线或下进线。
低压断路器的选用原则1)根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式--确定选用框架式、装置式或限流式等。
2)断路器的额定电压UN应等于或大于被保护线路的额定电压。
3)断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压。
4)断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。
5)断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。
6)配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合,下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。
7)断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。
(1)装置式断路器装置式断路器有绝缘塑料外壳,内装触点系统、灭弧室及脱扣器等,可手动或电动(对大容量断路器而言)合闸。
有较高的分断能力和动稳定性,有较完善的选择性保护功能,广泛用于配电线路。
目前常用的有DZl5、DZ20、DZXl9和C45N (目前已升级为C65N)等系列产品。
其中C45N(C65N)断路器具有体积小,分断能力高、限流性能好、操作轻便,型号规格齐全、可以方便地在单极结构基础上组合成二极、三极、四极断路器的优点,广泛使用在60A及以下的民用照明支干线及支路中(多用于住宅用户的进线开关及商场照明支路开关)。
(1)由线路的计算电流来决定断路器的额定电流;(2)按线路的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力;(3)按照线路的最小短路电流来校验断路器动作的灵敏性,即线路最小短路电流应不小于断路器短路整定电流的1.3倍;(4)断路器的短路整定电流应躲过线路的正常工作启动电流;(5)按照线路上的短路冲击电流(即短路全电流最大瞬时值)来校验断路器的额定短路接通能力(最大电流预期峰值),即后者应大于前者。
低压断路器的选用,应根据具体使用条件选择使用类别,选择额定工作电压、额定电流、脱扣器整定电流和分励、欠压脱扣器的电压电流等参数,参照产品样本提供的保护特性曲线选用保护特性,并需对短路特性和灵敏系数进行校验。
当与另外的断路器或其他保护电器之间有配合要求时,应选用选择型断路器。
1、额定工作电压和额定电流低压断路器的额定工作电压Ue。
和额定电流Ie。
应分别不低于线路,设备的正常额定工作电压和工作电流或计算电流。
断路器的额定工作电压与通断能力及使用类别有关,同一台断路器产品可以有几个额定工作电压和相对应的通断能力使用类别。
2、长延时脱扣器整定电流Ir1 所选断路器的长延时脱扣器整定电流Ir1应大于或等于线路的计算负载电流,可按计算负载电流的1~1.1倍确定;同时应不大于线路导体长期允许电流的0.8—1倍。
3、瞬时或短延时脱扣器的整定电流Ir2所选断路器的瞬时或短延时脱扣器整定电流Ir2应大于线路尖峰电流。
配电断路器可按不低于尖峰电流1.35倍的原则确定,电动机保护电路当动作时间大于0.02s时可按不低于1.35倍起动电流的原则确定,如果动作时间小于0.02s,则应增加为不低于起动电流的1.7—2倍。
这些系数是考虑到整定误差和电动机起动电流可能变化等因素而加的。
4、短路通断能力和短时耐受能力校验低压断路器的额定短路分断能力和额定短路接通能力应不低于其安装位置上的预期短路电流。
当动作时间大于0.02s时,可不考虑短路电流的非周期分量,即把短路电流周期分量有效值作为最大短路电流;当动作时间小于0.02s时,应考虑非周期分量,即把短路电流第一周期内的全电流作为最大短路电流。
断路器选用的一般原则是什么?目前,断路器被广泛用于低压电网中作过载、短路保护。
如果选用不当,可能会发生误动作或不动作,失去保护作用,甚至产生安全隐患。
因此,应根据具体使用条件、与相邻电器的配合以及断路器的结构特点等因素,选择最合适的断路器类型。
1.类型的选择应根据电路的额定电流、保护要求和断路器的结构特点来选择断路器的类型。
例如,对于额定电流600A以下,短路电流不大的场合,一般选用塑壳式断路器;若额定电流比较大,则应选用万能式断路器;若短路电流相当大,则应选用限流式断路器;在有漏电保护要求时,还应选用漏电保护式断路器。
需要说明的是,近年来,塑壳式断路器的额定电流等级在不断地提高,现已出现了不少大容量塑壳式断路器;而对于万能式断路器则由于新技术、新材料的应用,体积、重量也在不断减小。
从目前情况来看,如果选用时注重选择性,应选用万能式断路器;而如果注重体积小、要求价格便宜,则应选用塑壳式断路器。
2.电气参数的确定断路器的结构选定后,接着需选择断路器的电气参数。
所谓电气参数的确定主要是指除断路器的额定电压、额定电流和通断能力外,一个重要的问题就是怎样选择断路器过电流脱扣器的整定电流和保护特性以及配合等,以便达到比较理想的协调动作。
选用的一般原则(指选用任何断路器都必须遵守的原则)如下:1)断路器的额定工作电压≥线路额定电压;2)断路器的额定电流≥线路计算负载电流;3)断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流(一般按有效值计算);4)线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时(或短延时)脱扣器整定电流;5)断路器脱扣器的额定电流≥线路计算电流;6)断路器欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压(并非所有断路器都需要带欠电压脱扣器,是否需要应根据使用要求而定。
在某些供电质量较差的系统,选用带欠电压保护的断路器,反而会因电压波动而经常造成不希望的断电。
在这种场合,若必须带欠电压脱扣器,则应考虑有适当的延时);7)断路器分励脱扣器的额定电压=控制电源电压;8)电动操作机构的额定工作电压=控制电源电压;9)断路器的类型应符合安装条件、保护功能及操作方式的要求;10)一般情况下,保护变压器及配电线路可选用万能式断路器,保护电动机可选塑料外壳式断路器;11)校核断路器的接线方向,如果断路器技术文件或端子上表明只能上进线,则安装时不可采用下进线,母线开关一定要选用可下进线的断路器;需要注意的是,选用时除一般选用原则外,还应考虑断路器的用途。
漏电断路器的选用原则什么是漏电断路器?漏电断路器是一种用于个人电气安全保护的电器,用于预防意外电击和火灾等风险,它能够在检测到电路中有漏电到地时自动切断电源。
选用漏电断路器的原则漏电断路器应根据使用环境和应用要求选择合适的型号和规格,根据以下原则进行选择:1. 安装环境要求首先,需要根据安装环境选择漏电断路器的型号和参数,环境和安装位置的不同会影响其选择,因为不同的漏电断路器有不同的适用场景和安装位置,以保证漏电断路器的稳定工作。
2. 额定电压和电流在选用漏电断路器时,还需要根据电力系统的额定电压和电流进行选择。
如果漏电断路器的额定电压和电流不在线路需要的范围内,那么选用该断路器是不可取的,应该选择适合线路的断路器以保证其安全可靠的工作。
3. 断路器的额定漏电动作电流在使用时,漏电断路器要根据电路的额定漏电动作电流进行选择。
如果曾遇到漏电动作电流太小或太大而无法正常工作的情况,则应该在选用时慎重考虑。
4. 过载和短路保护除了进行漏电保护外,漏电断路器还要能够同时保护线路过载和短路。
因此,当网络中存在零线接地故障时,漏电断路器应满足额定漏电动作电流和额定过载电流。
5. 可靠性和灵敏度漏电断路器的可靠性和灵敏度都是决定其适用性的重要因素。
较高的可靠性将极大地减少不必要的停机时间和维修成本。
而较高的灵敏度,则将提高断路器的灵敏性,从而使之更加安全可靠。
6. 防护等级漏电断路器应具有较高的防护等级,以保证其能够在艰苦的环境条件下正常工作。
因此,在选择漏电断路器时要注意其防护等级,以适应不同的应用环境。
总结漏电断路器的选用需要考虑其安装环境、额定电压和电流、额定漏电动作电流、过载和短路保护、可靠性和灵敏度、防护等级等多个方面的因素。
综合考虑这些因素,才能最终选出满足应用要求的适合漏电损失保护的成品漏电断路器。
断路器的选型1、一般选用原则(1)根据用途选择断路器的型式及极数;根据最大工作电流选择断路器的额定电流;根据需要选择脱扣器的类型、附件的种类和规格。
具体要求是:①断路器的额定工作电压≥线路额定电压;②断路器的额定短路通断能力≥线路计算负载电流;③断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流(一般按有效值计算);④线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时(或短延时)脱扣整定电流;⑤断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压;⑥断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压;⑦电动传动机构的额定工作电压等于控制电源电压;⑧断路器用于照明电路时,电磁脱扣器的瞬时整定电流一般取负载电流的6倍。
(2)采取断路器作为单台电动机的短路保护时,瞬时脱扣器的整定电流为电动机启动电流的1. 35倍(DW系列断路器)或1.7倍(DZ系列断路器)。
(3)采用断路器作为多台电动机的短路保护时,瞬时脱扣器的整定电流为1.3倍最大一台电动机的启动电流再加上其余电动机的工作电流。
(4)采用断路器作为配电变压器低压侧总开关时,其分断能力应大于变压器低压侧的短路电流值,脱扣器的额定电流不应小于变压器的额定电流,短路保护的整定电流一般为变压器额定电流的6-10倍;过载保护的的整定电流等于变压器的额定电流。
(5)初步选定断路器的类型和等级后,还要与上、下级开关的保护特性进行配合,以免越级跳闸,扩大事故范围。
2、电动机保护用断路器的选用电动机保护用断路器可分为两类:一类是指断路器只作保护而不负担正常操作;另一类是指断路器需兼作保护和不频繁操作之用。
后一类情况需考虑操作条件和电寿命。
电动机保护用断路器的选用原则为:(1) 长延时电流整定值等于电动机额定电流。
(2) 瞬时整定电流:对保护笼型电动机的断路器,瞬时整定电流等于(8-15)倍电动机额定电流,取决于被保护电动机的型号、容量和启动条件;对于保护绕线转子电动机的断路器,瞬时整定电流等于(3-6)倍电动机额定电流,取决于被保护绕线转子电动机的型号、容量和启动条件。
最全断路器型号与选用原则一、断路器:又称自动开关,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。
它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。
而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,一获得了广泛的应用。
二、分类:按操作方式分有:电动操作、储能操作和手动操作。
按结构分有:万能式和塑壳式。
按使用类别分有:选择型和非选择型。
按灭弧介质分有:油浸式、真空式和空气式。
按动作速度分有:快速型和普通型。
按极数分有:单级、二级、三级和四级等。
按安装方式分有:插入式、固定式和抽屉式等。
三、断路器型号释义目前我国断路器型号根据国家技术标准的规定,一般由文字符号和数字按以下方式组成。
其代表意义为:产品字母代号,用下列字母表示:S少油断路器D多油断路器K空气断路器L六氟化硫断路器Z真空断路器Q产气断路器C磁吹断路器装置地点代号:N户内W户外设计序列代号:以数字1、2、3表示。
额定电压,KV其它补充工作特性标志:G改进型F分相操作额定电流,A额定开断电流,KA特殊环境代号。
补充:GW-110(III)W-630G------隔离开关W------户外使用110---------适用于额定电压为110KV的系统中(Ⅲ)-------Ⅲ型(设计序号)630---------适用于额定电流在630A以下的系统中GN22-10/2000G------------隔离开关N------------户内使用22-----------设计序号2000-----------适用于额定电流在2000A以下的系统中SW2-110IIS-------------少油断路器W-------------户外使用2------------设计序号110----------适用于额定电压为110KV的系统中II-----------本系列开关中的II型开关低压断路器:DWX15、DWX15C系列万能式限流断路器;DW17(ME)系列万能式断路器;DZ15系列塑料外壳式断路器;DZ20系列塑料外壳式断路器;DZ25系列塑料外壳式断路器;高压断路器:DW系列高压户外安装多油断路器;SW系列高压户外安装少油断路器;SN系列高压户内安装少油断路器;ZW系列高压户外安装真空断路器;ZN系列高压户内安装真空断路器;LW系列高压户外安装SF6断路器;LN系列高压户内安装SF6断路器;四、常用断路器说明DZ5系列塑料外壳式断路器适用于交流50hz、380v、额定电流自0.15至50a的电路中。
断路器选用交流断路器选用原则在低压电网中,广泛采用断路器作过载、短路保护。
但是,如果断路器选用不当,可能造成误动作或拒绝动作,失去了它应起的保护作用,反而降低了供电的可靠性。
设计选用断路器的需要考虑的总的原则是:1、有足够的接通与分断能力;2、满足系统选择性保护的要求;3、合理的性价比。
首先确定断路器结构类型后,然后是电气参数的选择。
所谓电气参数选择,除了断路器的额定电压、额定电流和通断能力外,一个重要的问题是如何选择断路器过电流脱扣器的整定电流和保护特性以及配合等,以达到比较理想的协调动作。
一、一般选用原则这里指的是选用任何断路器所必须遵守的原则:1、断路器的额定工作电压≥线路额定电压2、断路器的额定电流≥线路计算负载电流。
3、断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流,一般按有效值计算。
假如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,则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需要,则可考虑下述三种解决方案:①采用级联保护(或称串级保护)方式,就是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,需将上一级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。
但是应注意,这样就放弃了选择性分断4、线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬(或短延时)时脱扣器整定电流。
这对负载电流较小、配电线较长的情况尤其重要。
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。
这里的“单相对地”是指三相三线制中一相对地而言。
相对于短路时,短路电流要通过大地(接地电阻较大),因而短路电流较小,有时比过电流脱扣器整定电流还要小,不能使过电流脱扣器动作,因而在单相对地短路时便失去保护。
在这种情况下,如不能满足上述要求,则需采取特别措施来解决。
万能式断路器设计选型规范万能式断路器是一种用来保护电力设备和线路免受过流和短路等电气故障的装置。
在进行万能式断路器的设计选型时,需要遵守一定的规范和原则,以确保设备的可靠性和安全性。
下面是万能式断路器设计选型的规范和注意事项。
一、电气参数选型1.额定电流(In):根据设备和线路的额定电流确定断路器的额定电流,额定电流的选取要考虑设备的负载特性和预期使用条件。
2.额定电压(Un):根据设备和线路的额定电压确定断路器的额定电压,额定电压的选取要考虑系统电压水平、额定工作电压和过电压等因素。
3. 短路电流(Isc):确定设备和线路的短路电流水平,根据短路电流水平选择合适的断路器额定电流和短时电流容量。
4. 断电能力(Icu/Ics):根据设备和线路的短路能力选用合适的断路器断电能力,断电能力要满足设备和线路的短路能力需求,以保证设备和线路在故障发生时能够快速切断电流。
5.额定工作电流(Ie):根据设备和线路的工作电流确定断路器的额定工作电流,额定工作电流要满足设备和线路的负载特性和预期使用条件。
二、环境条件选型1.运行温度:根据设备和线路的预期使用环境确定断路器的运行温度范围,断路器的选取要能在预期使用环境中稳定工作。
2.高度限制:根据设备和线路所在的地理位置确定断路器的高度限制,高度限制要考虑地理位置的海拔高度限制影响,以保证断路器正常工作。
3.湿度限制:根据设备和线路所在的预期湿度范围确定断路器的湿度限制,湿度限制要满足设备和线路的预期湿度范围,以避免湿度对断路器的影响。
4.震动和冲击:根据设备和线路的预期使用条件确定断路器的抗震动和冲击能力,以保证设备在震动和冲击条件下不受影响。
三、操作和控制选型1.漏电保护:根据设备和线路的安全要求选择合适的断路器是否需要配备漏电保护功能,以提供对人身安全和设备保护的额外保障。
2.远动/遥控:根据设备和线路的远程控制要求选择断路器是否需要具备远动或遥控功能,以方便操作和监控。
断路器、熔断器的配合和选用在设计供电时,对各级开关进行保护选择性配合,才能使供电系统有安全性、可靠性。
在满足人身和设备安全的要求下,确保连续供电。
所以《低压配电设计规范》和《民用建筑电气设计规范》做了明确要求:国家强制性规范《低压配电设计规范》GB50054-2011第6.1.2条:配电线路采用上下级保护电器,其动作具有选择性;且各级之间应能协调配合。
非重要负荷的保护电路,可采用部分选择性或无选择性切断。
推荐性行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008第7.6.1-2条:配电线路上下级保护电器,其动作应具有选择性,各级间应能协调配合。
对于非重要负荷的保护电器,可采用无选择性切断。
目前设计线路保护多采用断路器,若单一选择断路器即造成浪费,部分情况也无法保证选择性要求,为系统运行埋下危险隐患。
所以应该了解断路器和熔断器的特点才更能灵活选取和配合。
断路器优点:故障后可手动复位,有延时和瞬时脱扣器可作为过载、短路保护。
缺点:非选择性断路器,难以实现选择性切断,选择型断路器可以避免,价格相对较高,当切断大电流的时候需对触头维护,其分断能力有所下降。
熔断器优点:分断能力高,价格便宜,种类多选择性好。
缺点:熔断后需更换,比较麻烦,功能比较单一只有过电流反时限特性。
由此看熔断器和断路器的特点是彼此无法替代的,所以不能因熔断器、断路器配合的选取比较复杂、需要其保护动作曲线进行比较确定整定值而忽略其优势,下面就断路器和熔断器级间选择及选取做下比对,这样会更清楚了解他们之间配合的特点:1、断路器间的级间配合断路器分为两类,一类为非选择型,另一类为选择型。
1)选择型断路器间的级间配合此种配合仅当故障电流大于下级断路器的瞬时脱扣整定电流,而小于上级断路器的瞬时脱扣整定电流的情况下,才能实现选择性,局限性很大,如果不采取措施是很难实现断路器保护选择性的。
如果发生短路故障,串接再一起的断路器上下级都会动作跳闸。
低压断路器的选型和整定断路器的选用,应根据具体使用条件选择使用类别,选择额定工作电压、额定电流、脱扣器的整定电流等参数,参照产品样本提供的保护特性曲线选用保护特性,并需对短路特性和灵敏系数进行校验。
(1)框架式断路器(ACB)框架断路器也称为万能式断路器,其所有零件都装在一个绝缘的金属框架内,常为开启式,可装设多种附件,更换触头和部件较为方便,多用在电源端总开关。
过电流脱扣器有电磁式,电子式和智能式脱扣器等几种。
断路器具有长延时、短延时、瞬时及接地故障四段保护,每种保护整定值均根据其壳架等级在一定范围内调整。
框架断路器适用交流50Hz,额定电压380V、660V,额定电流为200A-6300A 的配电网络中,主要用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路,单相接地等故障的危害,该断路器具有多种智能保护功能,可做到选择性保护。
在正常的条件下,可作为线路的不频繁转换之用。
1250A以下的断路器在交流50Hz电压380V 的网络中可用作保护电动机的过载和短路。
框架式断路器还经常应用于变压器400V侧出线总开关、母线联络开关、大容量馈线开关和大型电动机控制开关。
(2)塑壳式断路器(MCCB)塑壳式断路器也被称为装置式断路器,其接地线端子外触头、灭弧室、脱扣器和操作机构等都装在一个塑料外壳内。
辅助触点,欠电压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化,结构非常紧凑,一般不考虑维修,适用于作支路的保护开关。
塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元,而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。
塑壳式断路器过电流脱扣器有电磁式和电子式两种,一般电磁式塑壳断路器为非选择性断路器,仅有长延时及瞬时两种保护方式;电子式塑壳断路器有长延时、短延时、瞬时和接地故障四种保护功能。
部分电子式塑壳断路器新推出的产品还带有区域选择性连锁功能。
塑壳式断路器一般用于配电馈线控制和保护,小型配电变压器的低压侧出线总开关,动力配电终端控制,也可用于各种生产机械的电源开关。
电气工程中的断路器规范要求与选用指南电气工程中的断路器是一种用于保护电路和设备的重要装置,它可以在电流过载或短路等故障发生时自动切断电路,避免火灾、电击和电气设备的损坏。
断路器的规范要求和选用指南对于确保电气系统的安全运行至关重要。
本文将介绍电气工程中关于断路器的规范要求,并提供选用断路器时的一些指南。
一、断路器的规范要求1. 额定工作电压:断路器需要与实际电气系统的额定工作电压相匹配,以确保能够正常运行。
根据不同的电气系统,断路器的额定工作电压可分为低压断路器、中压断路器和高压断路器。
2. 额定工作电流:断路器的额定工作电流应与电气系统中的电流负荷相匹配。
额定工作电流是指断路器能够连续运行而不超过其设计寿命的电流值。
3. 短路承受能力:断路器在短路故障发生时需要能够承受故障电流,以确保系统能够安全地运行。
短路承受能力通常由额定短路中断能力来表示,该值表示断路器在特定短路电流下能够安全中断电路的能力。
4. 过载保护能力:断路器需要能够检测和中断超过其额定工作电流的过载电流,以避免过热和损坏。
过载保护能力通常由额定短时承受电流和过载保护释放特性来表示,该值表示断路器在特定时间内能够安全承受过载电流的能力。
5. 隔离和操作性能:断路器需要能够在电路维护或故障排除时实现电气系统的隔离,以确保操作人员的安全。
同时,断路器的操作性能也需要考虑,包括开断时间、闭合时间和操作力等。
6. 耐久性和环境适应能力:断路器需要具有足够的耐久性,在长期使用中保持稳定可靠的工作,并能够适应不同的环境条件,例如温度、湿度和污染等。
二、断路器的选用指南1. 根据电气负荷特点选型:根据不同电气负荷的性质、电流特点和启动方式等因素,选择合适的断路器类型和额定参数,以确保断路器能够可靠地保护电路和设备。
2. 考虑系统的短路电流:在选用断路器时,需要了解和评估电气系统的短路电流水平。
断路器的额定短路中断能力应大于或等于系统的短路电流,以确保能够可靠地中断故障电流。
断路器选型原则断路器根据其使用可分为配电型断路器、电机保护型断路器、家用保护型断路器、漏电断路器等,根据它们的保护特性不同,本文介绍如何选择适合的断路器,以便在选择断路器是作为依据。
1、断路器额定电压≥线路额定电压;2、断路器额定电流≥线路计算负荷电流;3、断路器脱扣器额定电流≥线路计算负荷电流;4、断路器极限通断能力≥线路中最大短路电流;5、线路末端单相对地短路电流不小于1.25倍的自动开关瞬时(或短延时)脱扣整定电流;6、断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。
1.配电用断路器的选择。
配电用断路器一般是用在低压电网中专门用于分配电能的断路器,包括电源总断路器和负载支路断路器。
在选用这一类断路器时,需特别注意以下选用原则:1)线容许载流量不小于断路器的长延时动作电流整定值。
如果是采用电线电缆的情况,断路器的长延时动作电流整定值可取电线电缆容许载流量的80%。
2)线路中* 大起动电流的电动机的起动时间不大于3倍长延时动作电流整定值的可返回时间。
3)瞬时电流整定值I1:I1=1.1(Ijx+klkIedm)。
其中:kl为电动机起动电流的冲击系数,一般取kl=1.7~2;Iedm 为* 大的一台电动机的额定电流。
2.电机保护型断路器的选择。
电动机有两个特点:一是起动电流通常是额定电流的几倍;二是具有一定的过载能力。
所以,选择断路器来保护电动机时必须要注意到电动机的这两个特点,为保障电动机可靠地运行,在选择断路器时应注意以下几点:1)以电动机的额定电流来确定断路器的长延时动作电流整定值。
2)断路器的6倍长延时动作电流整定值的可返回时间>电动机的实际起动时间。
3)断路器的瞬时动作电流整定值:笼型电动机应为8~15倍脱扣器额定电流;绕线型电动机应为3~6倍脱扣器额定电流。
3.家用保护型断路器的选择。
在家庭供电中通常把断路器当作总电源保护开关或分支线保护开关用。
如果线路或家用电器发生短路或过载时,断路器能自动跳闸,切断电源,从而有效的保护这些设备免受损坏,将事故缩减到* 小的范围之内。
摘抄整理断路器的选用断路器是配电系统中主要的保护电器之一,也是功能最完善的保护电器,其主要作用是作为短路、过载、接地故障、失压以及欠电压保护。
根据不同需要,断路器可配备不同的继电器或脱扣器。
脱扣器是断路器总体的一个组成部分,而继电器,则通过与断路器操作机构相连的欠电压脱扣器、分励脱器来控制断路器。
低压断路器一般由脱扣器来完成其保护功能。
标明低压断路器电流特性的参数很多,容易混淆不清。
在设计文件中,常常在标明断路器的电流值时,不说明电流值的意义,给定货造成混乱。
要完整准确的选择断路器,清楚地标定断路器的各个电流参数是必要的。
1断路器额定绝缘电压断路器额定绝缘电压是指在规定条件下用来度量电器及其部件的不同点位部分的绝缘强度,电气间隙和爬电距离的标准电压值,断路器的额定绝缘电压应高于或等于电源系统的额定电压,在选择断路器的额定绝缘电压时要和公司3C 产品要求的额定绝缘电压一致,做到产品的一致性。
2断路器的额定电流参数国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》GBl4048.2—94(等效采用IE C947—2)对断路器的额定电流使用两个概念,断路器的额定电流1n和断路器壳架等级额定电流1nm,并给出如下定义:——断路器的额定电流1n,是指脱扣器能长期通过的电流,也就是脱扣器额定电流。
对带可调式脱扣器的断路器则为脱扣器可长期通过的最大电流。
——断路器壳架等级额定电流lnm,用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。
国标GBl4048.2—94中对断路器额定电流的定义与我们通常所说的概念有些不同。
当我们提及“断路器额定电流”这一概念时,通常是指“断路器壳架等级额定电流”而不是“脱扣器额定电流”。
例如当我们选择一只CM1—100/330 0—80A型断路器时,通常我们简单地说其额定电流为100A,脱扣器的额定电流为80A。
多数低压断路器供应商所提供的产品资料中,也一般不提“断路器壳架等级额定电流”这一复杂的说法,而只给出“断路器额定电流”这一参数,其实就是“断路器额定电流”作为“断路器壳架等级额定电流”的一种简称,似乎较为合适。
也许标准中对额定电流的定义与平时使用的不一致是导致混乱的原因之一。
“断路器壳架等级额定电流”是标明断路器的框架通流能力的参数,主要由主触头的通流能力决定,它也决定了所能安装的脱扣器的最大额定电流值。
在选择断路器时,此参数是不可缺少的。
3 断路器的短路特性电流参数断路器的额定短路分断能力Icn应采用Icu、Ics表示,在具体产品标准中确定。
额定极限短路分断能力Icu是指在一定的试验参数(电压、短路电流、功率因数) 条件下,经一定的试验程序,能够接通、分断的短路电流,经此通断后,不再继续承载其额定电流的分断能力。
它的试验程序为0—t(线上)C0 (“0”为分断,t 为间歇时间,一般为3min,“C0”表示接通后立即分断)。
试检后要验证脱扣特性和工频耐压。
运行短路分断能力(Ics),是指在一定的试验参数(电压、短路电流和功率因数) 条件下,经一定的试验程序,能够接通、分断的短路电流,经此通断后,还要继续承载其额定电流的分断能力,它的试验程序为0—t(线上)C0—t (线上)C0。
运行短路分断能力的试验条件极为苛刻(一次分断、二次通断),由于试后它还要继续承载额定电流(其次数为寿命数的5%),因此它不单要验证脱扣特性、工频耐压,还要验证温升。
IEC947_2(以及1997新版IEC60947_2)和我国国家标准GB140482规定:A类断路器(指仅有过载长延时、短路瞬动的断路器)的Ics 可以是Ics的25%、50%、75%和100%。
B类断路器(有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护的断路器)的Ics可以是Ics的50%、75%和100%。
因此可以看出,额定运行短路分断能力是一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值,Ics是Icu的一个百分数。
短时耐受电流(Icw),是指在一定的电压、短路电流、功率因数下,忍受0.0 5、0.1、0.25、0.5或1s而断路器不允许脱扣的能力,Icw 是在短延时脱扣时,对断路器的电动稳定性和热稳定性的考核指标选择断路器的一个重要原则是断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流,这个断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力。
对于额定短路分断能力大于1500A的小型断路器,国标《家用及类似场所用断路器》GBl0963(等效采用IECB98)规定应进行额定极限短路分断能力Icu和额定运行短路分断能力Ics试验。
当Icu≤6000A时,Icu=Ics,故只需作Ics试验。
所以标明短路分断能力为4500A、6000A的小型断路器,其Icu=Ics=Icn,故一般只提及其额定短路分断能力Icn值。
应提到的是,所有断路器的短路分断能力(无论是Icu还是Ics)都是周期分量有效值。
在短路试验中的“C0”的C(close接通)的电流是峰值电流Ich。
在试验站进行短路分断试验时,电压、短路电流(有效值)和功率因数(cos)已调整好,它的接通电流也就被确定了。
接通电流试验(“C”试验),是以峰值电流来考核触头和其他导电体承受的电动斥力和热稳定性的能力,有什么样的有效值电流(分断电流),在其相应的功率因数下,便有什么样的峰值电流,使用者毋须去考虑峰值电流这个参数。
一般来说,具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段保护功能的断路器,能实现选择性保护,大多数主干线(包括变压器的出线端)都采用它作主保护开关。
不具备短路短延时功能的断路器(仅有过载长延时和短路瞬动二段保护),不能作选择性保护,它们只能使用于支路。
具有三段保护的断路器,偏重于它的运行短路分断能力值,而使用于分支线路的断路器,应确保它有足够的极限短路分断能力值。
无论是哪种断路器,虽然都具备Icu和Ics这两个重要的技术指标。
但是,作为支线上使用的断路器,可以仅满足额定极限短路分断能力即可。
现在出现的较普遍的偏颇是宁取大,不取正合适,认为取大保险。
但取得过大,会造成不必要的浪费(同类型断路器,其H型—高分断型,比S型—普通型的价格要贵1.3倍~1.8倍)。
因此支线上的断路器没有必要一味追求它的运行短路分断能力指标。
而对于干线上使用的断路器,不仅要满足额定极限短路分断能力的要求,同时也应该满足额定运行短路分断能力的要求,如果仅以额定极限短路分断能力Icu来衡量其分断能力合格与否,将会给用户带来不安全的隐患。
4断路器脱扣器电流参数的整定过电流脱扣器其动作电流整定值可以是固定的或是可调的,调节时通常利用旋钮或是调节杠杆。
电磁式过流脱扣器既可以是固定的,也可以是可调的,而电子式过流脱扣器通常总是可调的。
过电流脱扣器按安装方式又可分为固定安装式或模块化安装式。
固定安装式脱扣器和断路器壳体加工为一体,一旦出厂,其脱扣器额定电流不可调节,如D Z20型;而模块化安装式脱扣作为断路器的一个安装模块,可随时调换,灵活性很强,如MerlinGerin公司的NS型。
4.1 配电用低压断路器脱扣器电流的整定:(1)断路器额定电流的确定断路器壳架等级额定电流(指塑壳或框架中所能装的最大过电流脱扣器的额定电流)I rQ和断路器额定电流指过电流脱扣器额定电流I rt的确定如下I rQ≥I B I rt≥I B式中 I rQ—断路器壳架等级的额定电流;I B—线路的计算负载电流;I rt—过电流脱扣器的额定电流;(2)瞬时过电流脱扣器的整定配电用低压断路器的瞬时过电流脱扣器整定电流,应躲过配电线路的尖峰电流,即I zd3≥K zd3[I′qM1﹢I Bc (n-1 ) ] A—低压断路器瞬时脱扣器可靠系数,考虑电动机启动电流误差和断路器式中 Kzd3瞬动电流误差,取1.2—线路中最大一台电动机全启动电流,它包括了周期分量和非周期分I′qM1的2倍量,其值为电动机启动电流IqM1—除启动电流最大一台电动机以外的线路计算电流IBc (n-1 )为满足被保护线路各级间选择性要求,选择型低压断路器瞬时脱扣器电流整定值还需躲过下一级开关所保护线路故障时的短路电流。
非选择型低压断路器瞬时脱扣器电流整定值,只要躲过回路尖峰电流即可,而且应尽可能整定的小一些。
(3)短延时过电流脱扣器的整定配电用低压断路器的短延时过电流脱扣器整定电流,应躲过短时间出现的负荷尖峰电流,即I zd2≥K zd2[I qM1﹢I Bc (n-1 ) ]—低压断路器短延时扣器可靠系数,1.2式中 Kzd2I—线路中最大一台电动机启动电流。
qM1I—除起动电流最大一台电动机以外的线路计算负载电流Bc (n-1 )短延时主要用于保证保护装置动作的选择性。
低压断路器短延时断开时间分0.1(或0.2)和0.4Ss,根据需要确定动作时间。
上下级时间差取0.1-0.2s(4)长延时过电流脱扣器的整定值配电用断路器的长延时过电流脱扣器的整定I zd1≥K zd1I B I zd1≤I Z—低压断路器长延时脱扣器可靠系数,考虑了低压断路器电流误差,式中 Izd1取1.1I B—线路的计算负载电流;I—导体允许持续截流量;Z按短路电流校验低压断路器动作的灵敏性为使低压断路器可靠切断接地故障电路,必须按下式来校验断路器脱扣器动作的灵敏性I kmin≥K i I zd—被保护线路末端最小短路电流,对TN系统为相-中(N)或相-保(PE)式中 Ikmin短路电流,对TT系统为相-中短路电流,对IT系统为两相短路电流;—低压断路器脱扣器的瞬时整定电流或短延时整定电流;IzdK—低压断路器脱扣器动作可靠系数,取1.3。
i如果配电线路较长,单相短路电流又小,低压断路器动作电流不能满足灵敏性要求时,可采用DW16型具有接地故障保护功能的低压断路器。
4.2 电动机用低压断路器脱扣器电流的整定(1)断路器类型及附件的选择1)电动机主回路应采用电动机保护用低压断路器,其瞬动过电流脱扣器的动作电流与长延时脱扣器动作电流之比(一下简称瞬动电流倍数)宜为14倍左右或10-20倍可调。
2)仅用作短路保护时,即另装过载保护电器的常见情况下,宜采用只带瞬动脱扣器的低压断路器,或把长延时脱扣器作为后备过电流保护。
3)兼做电动机过载保护时,即在没有其他过载保护电器的情况下,低压断路器应装有瞬动脱扣器和长延时脱扣器,且必须为电动机保护型。
4)兼做低电压保护时,即不另装接接触器或启动器的情况下,低压断路器应装有低电压脱扣器。
5)低压断路器的电动操作机构、分励脱扣器、辅助触点及其他附件,应根据电动机的控制要求装设。
(2)过电流脱扣器的整定电流1)瞬动脱扣器整定电流应为电动机启动电流(电动机额定电流乘以电动机堵转电流倍数)的2-2.5倍,一般取2.2倍应满足相应的瞬动脱扣整2)长延时脱扣器用作后备保护时,其整定电流Izd定电流为电动机启动电流的2.2倍条件确定I zd≥ 2.2I st/K sd=2.2K st I r/K sd-电动机的额定电流式中 Ir-电动机的起动电流Ist-电动机的堵转电流倍数KstK sd-断路器的瞬动电流倍数3)长延时脱扣器用作电动机过载保护时,其整定电流应接近但不小于电动机的额定电流,一般取1.3倍电动机额定电流。