GB_14048.2-2008培训资料.ppt

1,GB14048.2-2008低压开关设备和控制设备第2部分：断路器,陈培国2010.6.8,2,1.总则GB与IEC标准关系：GB14048.2-2008“低压开关设备和控制设备第2部分：断路器”标准（IDTIEC60947-2：2006）代替GB14048.2-2001（idtIEC60947-2：1995）GB标准2009年6月1日实施（2008年9月19日批准）1.1范围和目的a）适用范围Ue1000V1500V=（原来1140V（1200V），1500V（1650V）=）适用任何额定电流、各种结构型式或各种预定用途用作接地保护附录B电子式过电流保护断路器附加要求附录F用于IT系统断路器的附加要求附录H电磁兼容要求及试验方法附录J无过电流保护的断路器的要求附录L剩余电流装置模块（无电流分断）附录M附件电磁兼容及试验方法附录N瞬时脱扣断路器（ICB）附录O作为直接起动器用的断路器补充要求GB14048.4标准,3,b）不包括范围建筑物及类似场所中导线保护用的以及为非熟练人员使用而设计的断路器GB10963设备（例如电气器具）用断路器GB17701特定用途（例如牵引、轧钢机、船用）另外特殊规定和补充要求（例逆功率、逆电流断开）c）标准的目的规定：1）断路器特性2）正常工作时动作及性能3）过载情况下动作及性能4）短路情况下配合使用的动作及性能验证选择性保护后备保护附录A：断路器与连接在同一电路中的另一台短路保护装置在短路条件下的配合。（原来附录A：断路器和连接在同一电路中独立安装的熔断器配合）,4,2定义2.1断路器能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在所规定的非正常电路(例如短路)下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器。2.1.1壳架等级表示一组断路器特性的术语，其结构尺寸对几个电流额定值者相同，壳架等级以相应于这组电流额定值的最大值A表示，在一壳架等级中，宽度可随极数而不同。2.1.2结构段一给定壳架等级断路器之间的结构存在的显著差异，要求进行附加型式试验(见7.1.5)。2.3限流断路器分断时间短得足以阻止短路电流达到其预期峰值(否则可达到此峰值)前分断的断路器。2.4插入式断路器断路器除有分断触头外，还有一组可分离的触头，从而使断路器可从电路中拔出或插入。2.5抽屉式断路器断路器除有分断触头外，还有一组与主电路隔离的隔离触头，处于抽出位置时，可以达到隔离距离规定。,5,2.10接通电流脱扣器2.13报警开关断路器脱扣时才动作的辅助开关。2.14带防止闭合的闭锁装置的断路器2.17.1过电流选择性2.17.2全选择性2.17.3局部选择性2.17.4选择性极限电流2.17.5后备保护两台串联的过电流保护电器的一种过电流配合。电源侧保护电器（一般是电源侧，但并非一定是电源侧电器）在有或无另一保护电器的帮助下实现过电流保护，并防止另一个保护电器的过负荷。2.19复位时间一台断路器过电流脱扣后到其重新达到闭合条件之间经过的时间。2.20额定瞬时短路电流整定值Ii使脱扣器无任何人为延时动作的电流额定值。,6,3分类3.1按使用类别分：A类；B类3.3按设计型式分：万能式（开启式）；塑料外壳式（塑壳式或模压外壳式）3.4按操作机构的控制方法分：有关或无关人力；有关或无关动力；储能操作。3.5按是否适合隔离分:适合或不适合隔离。3.6按是否需要维修分:需要或不需要维修。3.7按安装方式分：固定式、插入式、抽屉式3.8按外壳防护等级分：例IP30、IP54,7,4断路器特性4.2断路器型式极数电流种类额定工作电压UeUe一般表示相间的电压对于三相四线中性线接地系统是指相地间电压，包括相间电压（例如277V/480V）对于三相三线不接地或阻抗接地系统表示相间电压（例如480V）Ui有关爬电距离、介电试验Uimp有关电气间隙、隔离距离。（必须公布Uimp值IV类、12kv、类8kv（2000m时）UcUs电流：Ith；Ithe；In；Ie额定工作制：八小时工作制；不间断工作制,8,4.3.5短路特性额定短路接通能力Icm（最大预期峰值电流）额定短路分断能力Icu、Ics（预期电流有效值）,使用类别A的Icu200KA，可申明Ics=50KA使用类别B的Icu100KA，可申明Ics=50KA额定短时耐受电流Icw时间有限值：0.05-0.1-0.25-0.5-1sIcw最小值,9,4.4使用类别A非选择性：特殊场合可有一定人为短延时B选择性：有人为短延时4.5控制电路Us与主电路电压可不同，选优选值。应规定所耗用电流值。4.7.2.2）过电流脱扣器a）过载脱扣器b)短路脱扣器c)瞬时超越脱扣器B类在Icw最小值（上表）下瞬时动作。d)“可调脱扣器”包括可更换式脱扣器4.7.3过电流脱扣器的电流整定值动作值基准温度：热式+302制造厂规定环境温度影响进行修正。其他-5+40，验证在常温下。声明与周围空气温度无关热磁脱扣器302及202（或402）下验证。,10,5产品数据和资料5.2标志：a）断路器安装好后，在其本体上或在一块或几块固定于断路器的铭牌上的标志内容如下，并显而易见：In；作隔离用标符号；断开和闭合位置指示；b）断路器安装好后，无需见到的内容：制造商名称或商标；型号；符合标准号；使用类别；Icw及相应延时等。Uimp；Ics（Ue）；IcuUe.c）资料环境适应性：适用于环境A或环境B。环境A：主要与低压非公用电网或工业电网有关，它涉及相应使用场所和环境。本环境包括有较高的骚扰源。环境B：主要与低压公用电网有关，例如：民用、商用、轻工业场所和（或）相应的使用环境。本环境条件不包括有较高的骚扰源的场合，例如弧焊机。有效值采样电流传感器。,11,正常工作、安装及运输条件除另有规定，断路器适合污染等级3。（有关最小爬电距离、最小电气间隙）污染等级3：有导电性污染或由于凝露使干燥的非导电性污染变为导电性。,12,7.结构与性能要求7.1结构要求耐非正常热和火：制造厂应提供绝缘材料供应商所供应的绝缘材料满足要求的数据。如果具有相同截面积的同一种材料已满足规定的试验要求，则不必重复进行该项试验。灼热丝试验：固定主电路载流部件960（原来为850或960），其他650。7.1.4对操作者安全要求结构设计考虑，应无炽热颗粒从人力操作工具范围内喷出的通道或孔（0.26）。操动器的绝缘：金属接地绝缘验证Uimp,13,7.1.5结构段说明同一壳架等级（framesize）外形及几何尺寸相同，有几个In的断路器以In最大者的安培来表示相应这组断路器特性。在同一壳架等级中，宽度可按极数不同而改变。在同一壳架等级中，下列特征之一不相同，则视为一种新的结构段。（1）内部载流部件的材料、镀层和尺寸（但允许下述a、b、c的差异）；（2）主触头的尺寸、材料、结构和焊接方法；（3）任何内配手操机构，其材料和物理特征；（4）模压材料和绝缘材料；（5）熄灭电弧装置的工作原理、材料和结构；（6）过电流脱扣器装置的基本结构，但不包括下述a)、b)、c)的差异。下列差异视为同一结构段：a）接线端尺寸，只要电气间隙和爬电距离不减少；b）对于热磁脱扣器，其决定电流额定值的脱扣元件的尺寸和材料；c）供脱扣器运行的电流互感器二次线圈；d）附加于主操作工具的外加操作工具。e）型式标志/或纯美学特征（例如标签）。,14,7.1.6具有中性极断路器的附加要求具有适当接通和分断能力的极被用作中性极，则所有极包括中性极实质上可一起操作。7.2性能要求7.2.1.1.1有关人力闭合带有关人力闭合机构的断路器，不能用于10KA（预期接通电流峰值）电路中。带有关人力闭合机构+快速断开断路器，不论其闭合速度及力量如何，可用于10KA（预期接通电流峰值）电路中，但需规定一个值。7.2.1.2.4用过电流脱扣器断开在短路情况下断开，如需作过电流配合时，制造厂应提供下列资料：a）最大截断（允许）电流（峰值）与预期（对称有效值）的函数关系；b）A类及带瞬时超越脱扣器B类的I2t特性。应在进行程序、时对上述二点验证。,15,7.2.3介电性能电器应能承受Uimp及工频耐压。（原规定任选一）Uimp试验电压施加：正常工作位置，包括脱扣位置。工频耐压时，连接至主电路的固态器件的电路断开。不适合隔离：工频耐压：极间、进出线Ue50V，适合隔离：测每极在触头断开位置泄漏电流0.5mA（1.1Ue）污染等级3和4：爬电距离应不小于电气间隙（非均匀电场），即使考核Uimp也不行。,16,7.2.5短路条件下的接通和分断能力由制造厂负责保证断路器脱扣器脱扣特性与断路器承受内热应力和电动应力的能力一致。7.2.7适用于隔离的断路器的特殊要求验证：Uimp隔离触头位置指示（触头或手柄或指示器指示）泄漏电流：程序I后2mA程序后6mA其他程序后2mA新的电器0.5mA7.2.9断路器与另一短路保护装置的配合。附录A。,17,7.3电磁兼容（EMC）附录B：具有剩余电流保护的断路器（对CBR抗扰度及发射的要求和试验）。附录F：带电子过电流保护的断路器的附加试验（对带电子过电流保护断路器的抗扰度及发射的要求和试验）。附录J：电磁兼容性（EMC）断路器的要求和试验方法附录M：剩余电流装置模块（无内部电流分断装置）（验证电磁兼容）附录N：电磁兼容不包括在附录B、F和M中附件的附加要求和试验,18,8试验8.1试验种类型式试验：由制造商进行，可在其车间或任何合适的试验室里进行。当国家法规另有规定时，按有关规定进行。常规试验8.3.2一般试验条件在自由空气中进行有关过载操作性能试验、短路试验以及短时耐受电流试验，应根据制造商说明书，在断路器的各侧放置金属网板。并在报告中说明结构：编制金属网或打孔金属板或打制的金属网。开孔面积与全部面积之比：0.450.65。孔的尺寸：不超过30mm2表面处理：裸露或镀金属熔断元件：0.8的铜丝，预期故障电流1500A。对具有人为中性点情况，经制造厂同意，可以有较小预期故障电流，采用较小直径铜丝（例0.5、0.4、0.3、0.2、0.1）。,19,8.3.2.5温升试验的试验条件接线方式按GB14048.1。欠压脱扣器通以最大额定控制电源电压。四极断路器：先按三极进行。In63A附加第四极和相邻一极试验。In63A试验方法由制造商与用户商定。8.3.2.6短路试验的试验条件手动操作工具前mm处，放置100100mm2的膜：低密度聚乙稀膜：厚0.05mm0.01mm，23时密度0.92g0.05g/cm3熔点：110120仅在“O”试验用。,20,21,图1短路试验装置（连接电缆未画出）尺寸单位：mm左侧:带闭合按钮的断路器情况右侧:带闭合手柄的断路器情况图注:1）操作工具包括正常固定用于闭合操作的加长部分。2）刚性挡板的目的在于防止从手柄或按钮以外区域出来的发射物至聚乙烯薄膜（如在独立外壳中试验则不需）。3）刚性挡板和金属网板的前部可组合成一个导电金属板。4）由任何合适的硬材料制成，以免聚乙烯薄膜破裂。,22,8.3.3试验程序:一般工作特性8.3.3.1脱扣极限和特性对可调试在下述条件下进行：最小电流整定值和最小延时整定值。（仅靠电子方法调，不换传感器除外）最大电流整定值和最大延时整定值。短路条件下的断开：80%不动作120%动作通电时间瞬时脱扣0.2s定时限脱扣2倍延时电子式每极独立验证电磁式二极串联。中性极与任意选一极串联过载条件下的断开：相极同时通电，程序I中仅验证本项，其他项目单独进行。瞬时或定时限通电时间同上。90%不动作，110%动作。中性极单独进行，110%1.2动作。反时限1.05IR2h1.3IR2h定时限脱扣器的附加试验1.5倍整定电流下进行：电磁式二极串联；电子式任选一极，若试验电流与瞬动交叉，则可按需减小，并记录在试验报告中。补充验证脱扣时间/电流特性是否符合制造商提供反时限过载曲线，电流值协商。,23,8.3.3.2介电性能，见7.2.38.3.3.3机械操作和操作性能能力机械操作：闭合装置通电，脱扣良好闭合操作十分励脱扣，脱扣良好断路器闭合时，电动合闸，不损坏及不危及操作者。欠压脱扣器：释放电压UeOV下限试验冷态Uemax上限试验热态Uemin及max动作极限35%Uemax不能合上升至85%Ue能合过电压110%Ue4h分励脱扣器：Inmax上进行+55270%Usmin断开不带电操作性能能力，按规定。抽屉座补充100次。带电操作性能能力,24,8.3.3.4过载性能In630A（除制造厂要求）AC4Uemax人力9次+过载3次或短路12次8.3.3.5验证介电耐受能力应在前面试验安装下进行。若拆下试需不影响试验结果。不经维修2Ue最小1000V或=1415V（无交流时）断开时每极进、出端5s，固态器件断开。判断：无绝缘闪络和击穿和破坏性放电，但辉光放电允许。8.3.3.6验证温升：全部试后，制造厂同意，也可隔一段时间进行下述验证。8.3.3.7验证过载脱扣器立刻在基准温度下（对应时间/电流特性）进行。也可按修正。1.45IR2h（63A为1h）所有极串联或三相电源。8.3.3.8验证欠压和分励脱扣器：常温欠压释放电压70%不动35%动分励70%Us动8.3.3.9验证主触头位置隔离用主触头位置指示有效性,25,8.3.4试验程序：额定运行短路分断能力8.3.4.1IcsO-t-CO-t-CO复位时间t最大为15min或制造商规定较长时间，但不超过1h。期间内断路器不应被移动，试合闸至少隔1min。若超过此时间不能重新合闸，认为断路器不能复位再操作。8.3.4.2验证操作性能Ue表到5%次数给定壳架等级中最小In不做。8.3.4.3验证介电耐受能力同8.3.3.5隔离泄漏电流2mA8.3.4.4验证温升：接线端温升企业同意，可间隔t后，进行下述。8.3.4.5验证过载脱扣器：同8.3.3.7所有极串联或三相电源脱扣特性与接线端温度无关（如电子、电磁式），接线参数可不同GB规定，仅热效应。,26,8.3.5试验程序：额定极限短路分断能力8.3.5.1验证过载脱扣器2IRtR(每极)接线参数同上。每极分别进行。8.3.5.2IcuOtCO8.3.5.3验证介电耐受能力同8.3.3.5隔离泄漏电流6mA8.3.5.4验证过载脱扣器2.5IR动作不大于tR每极分别进行。,27,8.3.6试验程序IV：额定短时耐受电流8.3.6.1验证过载脱扣器2IRtR(每极)每极分别进行，不超过制造商规定。8.3.6.2Icw8.3.6.3验证温升接线端温升给定壳架，最小In可免。如制造厂同意，可在介电耐受试验后进行。8.3.6.4最大Icw下的短路分断能力试验瞬时超越脱扣器不应动作。接通电流脱扣器可以动作。8.3.6.5验证介电耐受能力同8.3.3.5隔离泄漏电流2mA8.3.6.6验证过载脱扣器2.5IR动作不大于tR每极分别进行。对于每一单独的极，在基准温度下的动作时间不超过制造商规定的2倍电流整定值的最大值。,28,8.3.8试验程序：综合试验程序制造商要求及同意B类8.3.8.1验证过载脱扣器2IRtR(每极)接线参数同上每极分别进行。8.3.8.2Icw同上8.3.8.3IcsO-t-CO-t-CO延时8.3.8.4验证操作性能能力Ue表列5%次数8.3.8.5验证介电耐受能力同8.3.3.5隔离泄漏电流2mA8.3.8.6验证温升接线端温升给定壳架，最小In可免。8.3.8.7验证过载脱扣器冷却后，2.5IR动作不大于tR。,29,8.4常规试验1.过流、欠压、分励及CBR的调整、验证或附加试验在装入断路器内或模拟装置中进行。2.介电试验：电子电路不接主电路闭合位置极间、每极与框架。电子电路接主电路断开位置极间、每极与框架。（非电子一的端）也可拆除电子。方法有三种，供选择：a）冲击耐压30%Uimp或2Ui（峰值）取大者。工频耐压2Ue（最小1000V）1s继电器动作25mAb）工频耐压峰值30%Uimp、2Ui、2Ue、1000V（取大者）c）500V直流绝缘电阻1（任何点）,30,附录A（规范性附录）断路器与串联在同一电路中的另一台短路保护装置在短路条件下的配合。考核两台电器各自的特性及连接在一起的性能。本附录的目的是对判断提供指导。两台电器串联使用的配合有两种：选择性配合：一般可通过理论计算的方式加以考虑。即动作特性配合。瞬动区域的选择性必须用试验验证。后备保护：试验验证。,31,条件：Icu2IkIcu1试验程序：O-t-COCO在C1上进行操作。试验电流：IK的最大预期电流。C1的Icu1（Ics）的预期电流。试验结果：C1和C2均脱扣。仅提供后备保护。C1脱扣，C2试后处于闭合位置（触头瞬间分开后复原）应记录电源中断时间。除提供后备保护，又能恢复供电。较低电流下（Icu1）C1脱扣，较高电流下（Ik）C1和C2均脱扣。（提供后备保护）。较低电流下C1脱扣，C2的触头瞬间分开后复位。除提供后备保护，又能恢复供电，应记录电源中断时间。较高电流下C1和C2均脱扣（提供后备保护）。此时应在中档电流下进行附加试验，确定C1和C2均脱扣的最低电流值。,32,附录B（规范性附录）具有剩余电流保护的断路器对设备提供过载和短路保护。对人提供间接接触保护。即由于绝缘损坏而导致对地电压增大的危险。接地故障引起火灾危险保护。In30mA的剩余电流装置可提供直接接触附加保护。B.2定义B.2.1关于从带电部件流入大地的电流B.2.2.1接地故障电流earthfaultcurrent由于绝缘故障而流入大地的电流。B.2.1.2对地泄漏电流earthleakagecurrent无绝缘故障，从设备的带电部件流入大地的电流。,33,B.3分类B.3.1根据剩余电流功能的动作方式分：与电源电压无关的CBR；与电源电压有关的CBR。B.3.2根据能否调节剩余动作电流分：不可调CBR；多个可调CBR。B.3.3按延时功能分无延时CBR；有延时CBR（可调或不可调）B.3.4按直流分量出现情况下性能分：AC型CBR；A型CBRB.4与剩余电流功能有关的CBR特性B.4.2.1额定剩余动作电流优选值（In）0.006A、0.01A、0.03A，0.1A，0.3A，0.5A，1A、3A、10A、30A。B.4.2.2额定剩余不动作电流（Ino）的最小值：0.5InB.5标志除5.2条规定标志外，在安装位置清晰可见标志：In剩余动作电流整定值（如适用）延时型，2In时极限不驱动时间试验装置的操作工具标“T”AC型标，A型标。,34,B.7.3电磁兼容附录J，并补充有关要求。B.8试验对In30A的CBR的试验作规定。对In30A的CBR的试验，由制造商和用户协商决定。B.8.1.1在标准第8章试验程序中所需进行的试验a）操作性能能力：通电操作中1/3由“T”操作；1/3由“In”动作。b）验证耐受短路电流能力：程序、（或）后验证CBR动作正确性。B.8.1.2附加试验程序,35,附录C（规范性附录）单极的短路试验程序专门用于相接地系统单极的短路分断能力IsuIsu=25%Icu（O-CO）相一相电压下，轮换对每个极单独进行试验附录D空附录E（资料性附录）提交制造厂与用户协商的项目“用户”包括试验站“协商”的意义很广。例：短路接通能力高于规定值。Ith63A的四极断路器温升试验验证反时限特性的电流值特殊试验,36,附录F（规范性附录）带电子过电流保护的断路器的附加试验属型式试验，为第8章补充。F.2.1电磁兼容性（EMC）试验F.2.1.2性能标准（适用抗扰度试验）性能标准A：第一步：断路器在0.9倍电流整定值时不应脱扣，同时监控功能（如有）应正确指示断路器的状态。第二步：当负载在2倍电流整定值时，断路器应在制造商规定的时间电流特性的0.9倍最小值到1.1倍最大值之内脱扣，同时监控功能（如有）应正确指示断路器的状态。性能标准B：在试验期间，断路器在0.9倍电流整定值时不应脱扣。试验后，断路器在2倍电流整定值时应与制造商规定的时间电流特性一致，同时监控功能（如有）应正确指示断路器状态。,37,F.4抗扰度试验：每个壳架等级、每种电流传感器结构形式的一台断路器进行。F.4.1谐波电流：性能标准A试验电流波形应由下列二种方案之一组成：方案a）：依次采用二种波形：由基波和三次谐波构成的波形；由基波和五次谐波构成的波形；方案b）：由基波及三次、五次和七次谐波分量组成的波形。F.4.2静电放电：性能标准B断路器安装于外壳内，并置于绝缘支持上，再放在接地板上。F.4.3射频电磁场辐射：性能标准AF.4.4电快速瞬变/脉冲群（EFT/B）：性能标准AF.4.5浪涌：性能标准BF.4.6射频场感应的传导骚扰（共模）：性能标准AF.4.7电流暂降：性能标准B任选两相极串联，在任何方便电压下通以正弦电流进行。试验电流按下图变化。,38,表F.1电流暂降和中断试验参数,39,40,F.5发射试验辐射射频骚扰（30MH21GH2）F.6多频率适用性适用多种频率（不仅为50Hz60Hz）断路器的脱扣特性试验。任何方便电压下，任选一对相极串联，每个频率下进行：0.95倍约定不脱扣电流；1.05倍约定脱扣电流；2倍电流整定值。（时间在0.91.1倍规定范围内）F.7干热试验给定壳架等级中最大In.(也可电子控制器)。环境温度40，持续168h。三相同时通电（按温升试验）。不脱扣，电子控制器不动作。F.8湿热试验5526周夜。F.9在规定变化率下的温度变化循环-25+80、28次循环、温度变化率31/分。达到所需温度时至少维持2h。,41,附录G（规范性附录）功耗不是基本性能、不标志，给发热作指导。自由空气中新样品上进行。瓦In400A多相交流测量瓦In400A单相交