空开的选择（塑壳断路器及小型断路器）.doc

空开的选择（塑壳断路器及小型断路器）电源柜类型及空开电源柜类型： 1、-48V直流电源分配柜2、输入单相220V交流电源分配柜3、输入三相380V：a)输出接单相设备的交流电源分配柜 b)输出接三相设备的交流电源分配柜 c)输出接三相设备和单相设备交流电源分配柜4、交、直流电源分配柜（其中交流部分为：输入单相220V）一、主空开、分路空开均选用小型断路器时：略二、主空开选用塑壳式断路器，分路空开选用小型断路器时：（一）、对于直流电源分配柜：1、对于支路：空开需要选择专用的直流空气开关。1） 沈阳梅兰日兰小型直流空气开关，电压127V，额定电流值为040A（问：也适用于-48V电路中吗？还有超过40A的规格吗？）2）现在看天津梅兰日兰的产品：适合我们们使用的小型断路器：C45N，NC100H（C型）。这两种型号都是交流的小型断路器，但它们也可以用于直流系统中。这些交流断路器用于直流系统中检测的断路器的分断能力如下：（P为极数）断路器型号 额定电流（A） 直流分断能力（KA） 25/48V 125V250VC45AD 140 10（1P） 20（3P）C45N 163 15（1P） 20（2P） 50（4P）NC100H 5010020（1P） 20（2P） 15（2P）30（1P） 天津梅兰日兰还有一种专用于直流线路中的断路器：C32H-DC（只谈1P）它的的额定电流140A，额定工作电压127V，分断能力10000A3） 还可以选用SIEMENS的小型断路器。 SIEMENS的小型断路器，常用的交流型也可以用于直流电网中，最大至DC120V（2极）或DC60V（1极） 还有一种专用于直流电网中的小型断路器，5SX5，它可以用于最大至DC440V（2极）或DC220V（1极）的电力系统中。 选用时，在至60V或120V的直流电网中，N-系统的各种小型断路器都能单极或2极地应用（0125A）。在较高的电压需用5SX5（050A）， 直至最大DC220V蓄电池电压（1P）及直至最大DC440V蓄电池电压（2P）。5SX5小型断路器与标准产品的差别是在灭弧室区域中加装了附中的永 久磁铁，迫使电弧迅速熄灭。由于这个原因，开关都标注极性，在接线时务必注意开关的极性。 这些高的额定电压值是通过一种特殊的制造方法，即在小型断路器的灭弧室区域中加装了附加的永久磁铁而得到的。 在直流回路中，这种设备产生很强的电磁力迫使产生的电弧迅速进入灭弧室，从而使之尽可能快地熄灭。 当5SX5系统小型断路器用于直流回路时，由于加装了永久磁铁，所以在接线时务必分清上下端子的极性。 2、 对于主路：1） 无主空开2） 有主空开：往往规格都较大，暂时没找到适合电源柜直流专用的断路器。目前用的是LG塑壳式断路器（但象梅兰日兰的塑壳式断路器有DC250V，是否可以使用？）（但象LG断路器做过120A直流试验。不知道是否可以使用?）对于主路空开，我还没有找到，适合我们现在使用的直流专用的大空开。那么，直流主空开我们该怎样选择什么样的呢？（二）、对于单相220V交流电源分配柜：1、 对于支路：空开现选择沈阳梅兰日兰的小型断路器。2、 对于主路：1）无主空开2）有主空开：现选用LG塑壳式断路器。断路器的接线方式只有一种，如下： （三）、对于三相380V交流电源分配柜： 1、 对于主路：1）无主空开 2）有主空开：现选用LG塑壳式断路器。 2、 对于分路：接线方式要根据输出连接的设备确定，分三种：（接线图分别如下） A） 连接单相设备（空开选用平常所用的1P小空开）B） 连接三相设备（空开选用3P小空开）C） 连接单相和三相设备（选用1P和3P小空开） （四）、交、直流电源分配柜（其中交流部分为：输入单相220V）直流部分同第一项；交流部分同第二项。（五）、现在考虑主路空开规格的选用：1） 当客户给出主路空开的额定电流的规格时：我们要进一步验证，选择的主空开与支路空开配合是否合理a) 上、下级均为小型断路器时：通过脱扣曲线，来检验是否可以配合。b) 上级为塑壳式断路器时：客户选择的主路额定电流往往比支路之和要小得多，一般此时需要问客户，为什么会差这么多，客户往往会告诉你，负载侧不会满负荷工作，或是同时使用。（所以主空开不必选择那么大的）2） 当客户要求我们来确定主空开规格时：通常做法是：主空开的规格=各分路空开电流之和但这样计算主空开选择的规格往往很大，需要和客户确认一下。如果客户不能提供主空开规格时， 我们需要详细问清楚负载情况，同时使用几个负载，最大电流是多少，来确定主空开的规格。详细说明弊端：主空开的规格往往会选择很大，一方面从经济成本上 考虑是不必要浪费，另一方面主空开规格的过大，当有较大的瞬间电流通过时，可能主空开没有跳闸，反而是主空开的上一级跳闸了，此时造成的后果将非常严重， 也许是整个系统都瘫痪了！还有一方面是，主空开过大，当电动力能量超过了下级保护性设备的耐受范围，而主空开没有动作，会导致下级保护性设备保护电缆被破 坏。理解如下图： 上图中，如果主空开1选择的规格过大时，当电源柜1中出现瞬间短路电源时，主空开1没有跳闸，而上一级的总空开跳闸了，将造成所有的配电设备不工作。这在通信系统中后果是非常严重的。（断路器选用的一般原则： 分断能力安装点可能出现的最大短路电流1、 首先应知道可能出现的最大短路电流。如何计算：？2、 计算出最大短路电流I后，我们选择断路器时，要选用分断能力大于短路电流的。同时我们也会知道，当短路电流来临时，断路器的工作状态。例如天津梅兰日兰的产品：C45N-32A单独使用时：32A160A为过载保护，脱扣的时间较长 160A6KA为短路保护，脱扣的时间很短。（当160A320A时脱扣时间大于0.1S，当320A6KA脱扣时间小于0.1S） NC100A-100A单独使用时：100A700A为过载保护，脱扣时间较长 700A10KA为短路保护，脱扣时间很短。（当700A1000A时脱扣时间大于0.1S，当1000A10KA脱扣时间小于0.1S） 当两者配合使用时：32A160A为过载保护，脱扣时间较长 160A10KA为短路保护，脱扣时间很短。（当160A700A时，下级跳闸，上级不跳闸，当700A10KA时，两个都跳闸）。 以上表明两者配合使用时，下级的能力相当于增强了（此时下级主分断能力不必大于短路电流）。这也是限流能力的利用。而当下级跳闸，上级不跳闸这一现象，也就是我们常说的选择性。如果短路电流太大，主、支路空开可能都承受不了。三、主空开选用熔断器，分路空开选用小型断路器时：略附：断路器间的级联： 1、 全选择性：在两台串联的过电流保护装置的情况下，负载侧的保护装置实行保护时而不导致另一台保护装置动作的过电流选择性保护。2、 局部选择性：在两台串联的过电流保护装置的情况下，负载侧的保护装置在规定的过电流等级下实行保护时而不导致另一台保护装置动作的过电流选择性保护。3、 后备保护：见GB/T14048.1-2000如果小型断路器安装位置上出现的最大短路电流值是个未知数，或者超过了规定的额定通断能力，为了防止小型断路器遭受过度的负载与应力，就必须前接其它保护装置作为后 备保护。（一般都为此而应用熔断器。如果小型断路器是用在无熔断器的配电设备中，则应安装上符合EN60947-2和DIN VDE 0660第101部分标准的塑壳断路器作为后备保护。）对于断路器间的级联： 小型断路器之间的级联：具有选择性。 小型断路器与熔断器或塑壳式断路器之间级联： 从选择性配合表和后备保护配合表上看，它们有时既具有选择性，又具有后备保护性。实现这两个作用是有条件的。例如3VF3的125A，与小型断路器32A之间配合。选择性的极限短路电流可达到3.6KA，后备保护最大至短路电流15KA。 也就是说，当下级出现故障且短路电流小于3.6KA时，具有选择性，只有小型断路器跳闸，而塑壳式断路器不跳闸。当下级出现故障且短路电流大于 3.6KA，且小于15KA时，小型断路器跳闸，塑壳式断路器也跳闸。当短路电流超过15KA时，就已经超过小型断路器及塑壳式断路器的承受范围了。 （一）、选择性： 选择性也可称为判别性，即指保护装置（如断路器）之间的协作配合，即当一个故障电流出现时，这个故障需由而且仅由故障点上级的断路器来切断电流。 所谓对于所有故障电流，从过载电流直至短路电流，存在着完全的（或全部的）选择性，即指当断路器CB2断开时，CB1仍然保持闭合。 通俗来讲，选择性是指在出现故障时，保证在供电系统中只断开发生故障的问题，并不中断全部运行过程。 所谓选择性受约束（或部分约束）即指从过载电流直至短路电流，上述选择必不存在（或部分不存在）。 选择性=受电设备工作的连续性 （二）、不带选择性保护的后果：在低压电器设备的使用过程中，保证供电的连续性是一个十分重要的问题，因此从设计阶段必须考虑开关等电器的选择性。如果开关等电器不带选择性保护，则会造成下列问题的发生：1、 造成过多设备的停机。2、 造成一些不必要的重要的生产过程中断，使产量降低或使成品量减少，使产品生产线上的生产设备毁坏3、 在电源由于故障中断后，由于停机面大，需要逐个重新起动设备4、 造成一些重要的安全设备的停机，如润滑泵，通风设备等。（例如空调、风扇的停止工作，系统工作过热而导致系统瘫痪。）（三）、怎样使用选择性： 1、采用级联技术。级联技术是：只要安装在上级的保护性设备达到了所要求的分断能力，则下级保护性设备所具有的 分断能力允许小于该点的预期短路电流。在这种情况下，两个保护性设备应协调动作，即通过上级保护性设备的电动力能量应在下级保护性设备的耐受范围内，而这 些保护性设备应能保护电缆不被破坏。（以上也就解释了为什么上级断路器不是越大越好，也是对下级的一种保护）级联技术的数据只能由实验测出，上下级断路器的配合选择也只能由断路器制造厂家认定给出。附：级联技术详细说明。级联技术： 级联技术是断路器限流特性的应用形式，此时允许下级断路器的额定分断能力比预期短期短路电流低，因此下级断路器可以选用较低额定电流等级。 （附：断路器的限流特性： 断路器的限流特性是指，当断路器下级出现短路故障时，通过断路器的实际短路电流远小于其预期短路电流。 小型断路器具有优良的限流能力。例如，对于额定值6A的C65断路器，当出口处预期短路电流为5000A时，其实际通过断路器的电流将限制到不大于350A，即只有预期短路电流的7%。 断路器的限流特性将大大减小短路时产生的热效应和电磁干扰。针对断路器本身的损坏而言的。断路器的限流特性将改善电网的保护性能，提高系统供电的连续性。针对级联技术而言的。） 上级compact型的断路器应能分断预期短路电流，因此由于上下级串联的限流特性，下级保护受电设备的断路器的分断能力允许比该点预期短路电流低，由于通过线路的电流由限流型断路器进行限制，因此该限流型断路器的下级断路器的实际分断能力大大相对“增加”了，对于两个相邻的上下级保护设备，它们的实际分断能力是不受其额定分断能力限制的。 （对上一段话的理解：上下级断路器串联时，上级的断路器额定分断能力该点预期短路电流，允许下级的断路器额定分断能力该点预期短路电流，相当于下级断 路器的实际分断能力提高了，这并不受它额定分断能力的限制。下级的实际分断能力提高到与上级额定分断能力相同。）在IEC出版物60038中，电网电压值230/400V被定为标准化电压并将逐步取代220/380V和240/415V电压值。（GB10963-19991999年的标准）选择性配合表的使用：对于每一个下级断路器，均可以从选择性配合表中找出与之相匹配的上级断路器：在选择性配合表中，保证了在下级设备最大额定电流范围内与上级设备相配合时，具有完全的选择性。在选择性配合表中，桔红色区域为与上级断路器相配合部分。（在这些区域中，上下级断路器热和磁脱扣曲线之间没有任何交叉。）选择性配合的界限是指在超过某一电