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    電氣工程之斷路器基礎知識
     詳細內容:
    發布時間:[2010/6/19]
     

    低壓斷路器用作交、直流線路的過載、短路保護,被廣泛應用于建筑照明、動力配電線路、用電設備作為控制開關和保護設備,也可用于不頻繁起動電動機以及操作或轉換電路

    1.種類

      (1)萬能式斷路器 

      (2)塑料外殼式斷路器 

      (3)電動斥力式限流斷路器 

      (4)剩余電流保護斷路器 

      (5)直流快速斷路器

      (6)滅磁斷路器 

    2.低壓斷路器的選用要點

        表示低壓斷路器性能的主要指標有分斷能力和保護特性。

        分斷能力是指開關在指定的使用和工作條件及在規定的電壓下接通和分斷的最大電流值(kA)。

        保護特性主要分為過電流保護、過載保護和欠電壓保護三種。

    (1)額定電壓

          斷路器的額定電壓應大于線路額定電壓。主要是交流380V或直流220V的供電系統。按線路額定電壓進行選擇時應滿足下列條件:

    (4-10-5)

    式中     ——低壓斷路器的額定電壓,V;

           ——線路的額定電壓,V。 

    (2)額定電流

          斷路器的額定電流與過電流脫扣器的額定電流應大于線路計算負荷電流。當按線路的計算電流選擇時,應能滿足下式:

    (4-10-6)

    式中     ——低壓斷路器的額定電流,A;

               ——線路的計算電流或實際電流,A。

          如果環境溫度低于+40℃,則電器產品溫度每低1℃,允許電流比額定電流值增加0.5%。但增加總數不得超過20%。

    10.5  低壓斷路器

          斷路器的保護定值

         (1)長延時脫扣器的電流整定值,動作時間可以不小于10s;長延時脫扣器只能作過載保護。

         (2)短延時脫扣器的電流整定值,動作時間約為0.1~0.4s;短延時脫扣器可以作短路保護,也可以作過載保護。

         (3)瞬時脫扣器的電流整定值,其動作時間約為0.02s。瞬時脫扣器一般用作短路保護。

    10.5  低壓斷路器

          (3)瞬時過電流脫扣器的整定電流

          瞬時脫扣器的動作時間為0.02s左右。

       瞬時或短時過電流脫扣器的整定電流應能躲開線路的尖峰電流。

          1)負載是單臺電動機,整定電流按下式計算

    (4-10-7)

    式中    ——瞬時或短時過電流脫扣器整定電流值,A;

              ——可靠系數,對動作時間大于0.02s的斷路器,K

                     取1.35,對動作時間小于0.02s的斷路器K取

                     1.7~2.0;           

              ——電動機的起動電流,A。

    10.5  低壓斷路器

           2)當配電線路不考慮電動機的起動電流時,按下式計算整定值

    (4-10-8)

    式中     ——配電線路的尖峰電流,A;

               ——可靠系數,一般取1.35。

          3)當配電線路考慮電動機的起動電流時,按下式計算整定值

    (4-10-9)

    式中     ——正常工作電流和可能出現的自起動電機

                      的起動電流的總和,A。

    10.5  低壓斷路器

        (3)短時過電流脫扣器的整定電流

        確定本級斷路器短延時過電流脫扣器動作電流的整定,應與下一級開關整定電流選擇性配合。本級動作整定電流應大于或等于下一級低壓斷路器短延時或瞬時動作整定值的1.2倍。若下一級有多條分支線,則取各分支路低壓斷路器中最大整定值的1.2倍。

    10.5  低壓斷路器

         (4)長延時過電流脫扣器整定電流 

          長延時過電流脫扣器整定電流應大于線路中計算電流

    (4-10-9)

    式中     ——過電流脫扣器的長延時動作整定電流值,A;

                ——可靠系數,一般取1.1;

           ——線路的計算電流,單臺電動機是指電動機的額定電流,A。 

    10.5  低壓斷路器

        校驗一:長延時過電流脫扣器在配電線路過載時的可靠性。如對電動機進行保護,則電動機在過載 20%時應使保護裝置動作;

        校驗二:在配電線路出現尖峰負荷時或在電動機起動時,長延時過電流脫扣器不誤動。脫扣器在3倍整定電流值下的可返回時間,取決于線路中尖峰電流的持續時間,也就是線路中最大容量的異步電動機直接起動的持續時間。

        一般情況下,電動機的輕載起動時間不超過2.5~4s,電動機滿載起動時間不超過6~8s,個別電動機重載起動時間達15s。返回時間越小,說明線路電流大于長延時脫扣器整定電流值的倍數越高,保護裝置的動作越快。 

    10.5  低壓斷路器

           (5)分斷能力

           1)斷路器額定短路分斷能力應大于線路中最大短路電流。

           2)斷路器的額定極限短路分斷能力應大于斷路器額定運行短路分斷能力(對于直流電流線路,兩者的數值相同)。分斷能力是指低壓斷路器在規定的試驗(如電壓、頻率、線路其它參數等)條件下,能夠接通成切斷短路電流的數值。分斷能力用電流有效值(kA)表示。

           3)斷路器額定運行短路分斷能力應大于線路中最大短路電流。

           4)斷路器的額定短時耐受電流(0.5s、3s)應大于線路中短時持續短路電流。

    10.5  低壓斷路器

          當分斷能力不夠,一般的線路,可用有填料式熔斷器(RT0)來替代低壓斷路器。對于特別重要的供電線路,應采用更大容量的低壓斷路器

    10.5  低壓斷路器

         (6)斷路器欠電壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。

         (7)直流快速斷路器需考慮過電流脫扣器的動作方向(極性)、短路電流上升率。

         (8)剩余電流保護斷路器需選擇合理的剩余電流動作電流和剩余電流不動作電流。注意能否斷開短路電流,如不能斷開短路電流則需要適當的熔斷器配合使用。

         (9)滅磁斷路器選擇時需考慮發電機的強勵電壓、勵磁線圈的時間常數、放電電阻及斷開強勵電流的能力。

     
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