短路器的选型及分段能力

2016/4/26 14:43:33

       大家知道了就不难,低压断路器的极限分断能力是反映这断路器只能装在“最大短路电流比分断能力小的地方”。那么,在某处需要装断路器,就得计算出该处可能出现的最大短路电流。最大短路电流怎么计算?找所在位置的供电变压器,用变压器的阻抗电压%和额定电流计算出变压器下最大短路电流,用这个数据替代变压器下母线上的最大短路电流。
以下五大步骤必不可少:
(1)由线路的计算电流来决定断路器的额定电流;(大概有99%的设计者做到了这一条)。
(2)断路器的短路整定电流应躲过线路的正常工作启动电流。(大概有30%的设计者注意到了这一条)。
(3)按线路的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力;(大概有10%的设计者注意到了这一条)。
(4)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;(大概有5%的设计者注意到了这一条)。
(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。(大概有1%的设计者注意到了这一条)。
 
天沃电气断路器
额定运行短路分断能力不合格是什么原因:
       用户在设计、选择低压断路器的短路分断能力时,应遵循的基本原则是:断路器的额定短路分断能力³线路可能出现(预期)的短路电流。
国际电工委员会IEC947 - 2 和我国等效采用IEC 的GB14048.2《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准规定的短路分断能力有两种;额定极限短路分断能力Icu 和额定运行短路分断能力Ics。cu 和Ics 都是断路器的一项重要技术性能指标。从实际情况出发,根据线路保护的需要和断路器的不同结构,IEC947 - 2 和GB14048.2 确定的Ics 有4 个或3 个值,分别是25%、50%、75%和100%Icu(对A 类断路器,即塑料外壳式),或50%、75%和100%Icu(对B 类断路器,即万能式或称框架式)。断路器制造厂确定其产品的Ics 值,凡符合上面标准规定的Icu 百分值都是有效的、合格的产品。
       万能式断路器的绝大部分(不是所有规格)都是有过载长延时、短路短延时和短路瞬动的三段保护功能,能实现选择性保护。因此大多数主干线(包括变压器的出线端)都采用它作主(保护)开关,而塑壳式断路器一般不具备短路短延时功能(仅有过载长延时和短路瞬动的二段保护),不能作选择性保护,它们只能使用于支路。
 
为什么断路器分断能力要大于短路电流:
1、在开关分断电路时,有电弧产生,电流越大,分断时电弧越强;
2、有电弧是导电的,而且电弧的体积大,很容易形成三相电弧短路事故;
3、断路器有很强的灭弧能力,所以可以切断短路电流,而不会发生三相电弧短路事故;
4、断路器最大能分断多大的电流,不同的断路器有不同的分断能力,也就是有的最大能分断的电流数大,有的小;
5、在选用断路器时,断路器的分断能力不能小于(所在位置)电路的最大短路峰值电流;
6、也就是说,电路的最大短路峰值电流出现时,断路器可以将该电流分断!
 
家用和类似场所的保护:
       过去又称它为导线保护或照明保护,也是一种小型的A类断路器,其典型产品有C45N、PX200C、HSM8等等。
配电(线路)、电动机和家用等的过电流保护断路器,因保护对象(如变压器、电线电缆、电动机和家用电器等)的承受过载电流的能力(包括电动机的起动电流和起动时间等)有差异,因此,选用的断路器的保护特性也是不同的。
(1)配电保护型断路器的反时限断开特性注:可返回特性:考虑到配电线路内有电动机群,由于电动机仅是其负载的一部分,且一群电动机不会同时起动,故确定为3In(In为断路器的额定电流,In≥IL,IL为线路额定电流),对断路器进行试验,当试验电流为3In时保持5s(In≤40A时),8s(40A<In<250A时),12s(In>250A时),然后将电流返回至In,断路器应不动作,这就是返回特性。
(2)为电动机保护型断路器的反时限断开特性注:按电动机负载性质可以选2、4、8、12min之内动作,一般的选2~4min。7.2In也是一种可返回特性,它必须躲过电动机的起动电流(5~7倍In),Tp为延时时间,按电动机的负载性质可选动作时间Tp为2s<Tp≤10s、4s<Tp≤10s、6s<Tp≤20s和9s<Tp≤30s,一般选用2s<Tp≤10s或4s<Tp≤10s。
  (3)配电保护型的瞬动整定电流为10In(误差为±20%),In为400A及以上规格,可以在5In和10In中任选一种(由用户提出,制造厂整定);电动机保护型的瞬动整定电流为12In,一般设计时In可以等于电动机的额定电流。
  (4)家用断路器和类似场所用断路器的过载脱扣特性注:B、C、D型是瞬时脱扣器的型式:B型脱扣电流>3~5In,C型脱扣电流>5~10In,D型脱扣电流>10~50In。用户可根据保护对象的需要,任选它们中的一种。
  (5)B类断路器的短路短延时特性DW15型断路器:3~10In(Inm为1600A时,Inm为壳架等级电流),3~6In(Inm为2500A、4000A时),短延时时间为0.2或0.5s。ME型断路器:3~12In,短延时时间0~0.3s可调。DW45型断路器:0.4~15In,短延时时间0.1、0.2、0.3和0.4s可调。在进行工程设计时,应根据不同的负载对象来选择不同保护特性(如上所述)的断路器,以免因选用不当造成严重后果。在实践中最容易混淆的是电动机负载保护误选为配电保护型或家用保护型。小型断路器(MCB)也有电动机保护型,如天津梅兰日兰的C45AD等。
 


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