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断路器的认识及选用

动触头 瞬时脱扣器 负荷侧端子
★B-电子式脱扣器的工作原理
★电子式脱扣器 在电子式断路器中,传统的热磁脱扣器由一个电子控制器所替代;
传感器 CT
控制单元 脱扣器
执行机构 脱扣线圈
处理电 流互感 器CT 的信号
电流互感 器CT的 信号与整 定值比较
★B-电子式脱扣器的电流整定实例
施耐德Micrologic保护电流的整定
在被保护电路工作正常、没有发生漏电或 触电的情况下,由基尔荷夫定律可知,通过TA一 次侧电流的相量和等于零。即 IL1+IL2+IL3+IN= 0此时,TA二次侧不产生感应电动势,漏电保护装 置不动作,系统保持正常供电。
当被保护电路发生漏电或有人触电时,由 于漏电电流的存在,通过TA一次侧各相负荷电流 的相量和不再等于零,即 IL1+IL2+IL3+IN≠0产 生了剩余电流,TA二次侧线圈就有感应电动势产 生,此信号经中间环节进行处理和比较,当达到 预定值时,使主开关分励脱扣器线TL通电,驱动 主开关GF自动跳闸,迅速切断被保护电路的供电 电源,从而实现保护。
负荷额 定值
最终引出线末端的 Isc
分断能力 瞬时脱扣设定
主断 路器
分断能力 瞬时脱扣设定
总配电柜 出线断路器
分断能力 瞬时脱扣设定
二级配电 断路器
分断能力 瞬时脱扣设定
末端配电 断路器
★C-回路短路电流值的计算
★计算公式:
★高压系统的感抗及阻抗计算:Ss为高压系统的短路容量,一般取:100MVA、300MVA、500MVA;
断路器的分类:
按电压等级分:有高压断路器和低压断路器; 按灭弧介质分:有油浸式、真空式、 SF6和空气式;(低压断路器一般为空气式) 按结构分: 有万能式(框架式)、塑壳式和小型微断; 按操作方式分:有电动操作、储能操作和手动操作; 按级数分: 有单极、二极、三极和四极; 按安装方式分:有插入式、固定式和抽屉式等; 按接线方式分:有板前接线、板后接线等;(板前接线是常见的接线方式) 按脱扣曲线分:有A、B、C、D等四种脱扣曲线; 按通常品种分:有塑壳、塑壳漏电、小型、小型漏电、智能万能式断路器等; 按脱扣器形式:有热磁式脱扣器、电子式脱扣器等;
3、在TN系统中使用漏电保护器的设备,其外露可导电部分的保护线可接在PEN 线,也可以接在单独接地装置上形成局部TT系统,如TN系统接线方式图的右侧设备的 接线。
★D-漏电断路器的选用
漏电保护装置的选用
★D-漏电断路器故障分析
★E-断路器间的选择性定义
选择性的定义:
选择性配合保护和后备保护在同一机构中的实现,首先要明确保护、后备保护的定 义,在配电系统中的串联保护电器,就存在保护电器分为上、下级位置的配备,当下 级保护电器发生过载,短路,单相接地等故障 时,发生拒动的情况,上级保护电器要 动作,保护发生故障线路的安全。
★短路电流值的计算步骤:
上方侧短路容量 Ssc
高压/低压 变压器额定值
功率因数 同时系数 暂载率 预见的增长系数
-馈电线 -额定电流 -电压降
导体特性
母线: 长度 宽度 厚度 电缆: 绝缘材料 单芯或多芯 长度 截面 环境: 环境温度 敷设方式 并列敷设回路数
Usc (%) 在变压器出线端 Isc 总配电柜引出线 Isc 二次配电柜的首端 Isc 末端配电柜的首端 Isc
★C-低压断路器瞬时脱扣电流校验
★相关规范及电气设计技术措施09版对瞬时脱扣电流的要求如下:
☆电气设计技术措施09版中的相关要求:
★C-低压断路器额定电流选择及脱扣曲线校验举例
★11kW的电动机为例: ☆查表得:电动机的额定电流In=22A; ☆查表得:电动机的启动电流Iq=153A; ☆断路器的长延时脱扣电流及额定电流Ir≥1.2In=26.4A,取Ir=32A; ☆断路器的瞬时脱扣电流校验:(下面是规范的条文说明)
★要考虑的其他电气参数及特性 ☆额定冲击耐受电压Uimp ; ☆额定频率; ☆机械寿命及电气寿命; ☆分断时间; ☆动作延时时间;
★C-低压断路器额定电流的选择
★以下是电气设计技术措施09版中关于断路器额定电流值选择的要点
★一般我们内部设计时: ☆考虑到一些不可估计的因素,可靠系数我们取1.2; ☆断路器的额定电流值不小于1.2的回路计算电流;
I (A) lr lm li Icu
电子式断路器保护特性曲线简图
为什么要设 置短延时?
★C-低压断路器选择的一般要求及参数
低压断路器选择的一般要求:
低压断路器的其他电气特性:
★正常工作条件下的参数 ☆额定电压; ☆额定电流; ☆保护特性;
★短路工作条件下的参数 ☆短时耐受电流; ☆短路分断能力;
★特殊使用环境的考虑 ☆多尘环境; ☆腐蚀环境; ☆高温环境; ☆高原地区; ☆特殊场所;
所谓选择性配合保护,简单说就是在下一级保护电器的保护范围内发生短路,过 电流故障时应该由该保护电器动作,上一级保护电器不动作,而当该保护电器拒动时, 上一级保护电器才动作,要分范围和有先后次序要求。
一般情况下,保护电器安装在被保护线路 首端,到配电箱处未端出线再装设保护电器, 首端的保护电器就是配电箱末端保护电器的后 备保护,也就是说上级断路器就是下一级短路 器的后备保护。
电磁力变小,在弹簧11的作用下导致 杠杆机构2动作从而是断路器分断,保 证设备在合理的电压条件下工作。
分励脱扣器的动作原理: 按下按钮7,分励脱扣器4通电,
在电磁力的作用下在弹簧11的作用下 杠杆机构2动作从而是断路器分断,可 实现远处分断和消防切非的目的。
★B-小型断路器的内部结构
端子 双金属片 条状线辫
★ A-断路器的作用
高压断路器的作用及用途:
高压断路器在正常运行时用它接通或切断负荷电流; 在电气设备或线路发生短路故障或严重过负荷时,由继电保护装置控制其 自动迅速地切断故障电流,切断发生短路故障的设备或线路,以防止扩大事故 范围。
低压断路器的作用及用途:
低压断路器能够接通、承载、分断正常电路条件下的电流,在规定的异常 电路条件下(如短路电流)也能接通、承载一定时间或者自动切断故障电流。
tg = 0.4 s (I2t off)
注意与下级断路器的动作 时间配合,Δt =0.1~0.2s
★B-电磁式、电子式脱扣曲线的比较
★电磁式脱扣曲线
★电子式脱扣曲线
★B-电磁式、电子式保护曲线的差别
t (s)
t (s)
I (A) lr lm Icu
热磁式断路器保护特性曲线简图
Ir : 过载 (热或长延时) 继电器脱扣电流设定值 Im : 短路 (磁或短延时) 继电器脱扣电流设定值 Ii : 短路瞬动继电器脱扣电流设定值 Icu : 分断能力
★D-漏电断路器的分类
漏电保护装置的分类
(1) 电磁式漏电保护装置 其中间环节为电磁元件,有电磁脱扣器和灵
敏继电器两种型式。电磁式漏电保护装置因全部 采用电磁元件,使得其耐过电流和过电压冲击的 能力较强,因而无需辅助电源,当主电路缺相时 仍能起漏电保护作用。但其灵敏度不易提高,且 制造工艺复杂,价格较高。
Zt
A X
U
ZI U
ZI
B
B
★C-不同的短路电流
ZL
●三相故障
ZL ZL
ZL
●相间故障
ZL
ZL
●相对中性线故障
ZLn
★一般我们计算相短路电流;
Zsc
~V
U/ 3 Isc3 Zsc
Zsc
~U
Zsc
I sc2
U 2×Zsc
ZSC
U/ 3
~V
Isc1ZLnFra bibliotekZsc
+
ZLn
★C-回路短路电流值的计算步骤
☆断路器的额定电流值一般从右边的表中选择。
断路器常用工作电流等级
10、16、25、32、40、50、 63、80、100、125、140、 160、180、200、225、250、
300、350、400、500、 630 、
700、800、1000、1250、 1400、1600、2000、2500
当短路电流很大已经超越上下级断路器短路速断保护的瞬动电流( Ii )值时, 两台断路器脱扣曲线会发生重合,这时上下级断路器动作顺序难以确定,这时可利 用断路器的压力跳闸,利用其特殊限流能力和灵敏反映断路器中短路时产生的能量 来进行选择性配合,用能量的方式来弥补在大短路电流情况下(25In)上下级之间 存在的问题,消除大短路电流情况下的保护“盲区”,做到完全选择性。
低压断路器一般用作交流、直流线路的过载、短路保护;被广泛应用于建 筑照明、动力配电线路、用电设备作为控制开关和保护设备,也可用于不频繁 起动电动机以及操作或转换电路。
★B-断路器的工作原理
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1-主触头;
2-杠杆机构;
3-电磁脱扣器; 4-分励脱扣器;
5-热元件;
6-失压脱扣器;
7-分励脱扣器按钮; 8-双金属元件;
9-主弹簧;
10-锁钩;
当电流过大时热磁脱扣的动作原理: 电磁脱扣器3的电磁力变大,同时
热元件5是双金属片8变形,两者同时 作用导致杠杆机构2动作,在主弹簧9 的拉力下带动锁钩10脱扣,从而是主 触头1断开,断路器分断,达到保护线 路和设备的效果。
失压脱扣器的动作原理: 线路电压过低时,失压脱扣器6的
因此 在进行配电设计时要根据项目的不 同情况来考虑配电方案,应做到考虑周到, 优化简化配电系统的保护装置,提高系统的 可靠性,杜绝危险隐患。
上级开关不动作 减小故障面
下级开关动作
短路
★E-断路器间选择性的设置
选择性的设置:
一般断路器实现上下级之间的选择性方法有两种:电流选择性和时间选择性。 前者对于过载情况,基于脱扣器长延时整定电流值不同;后者对于小短路电流情况, 基于上下级脱扣器时间整定值的不同,上级断路器的脱扣器具有短延时,下级断路 器的脱扣应更快或仅有瞬动短路保护,以实现上下级之间时间上的选择性。
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