低压断路器简报-邵亮.ppt

1、报告人：邵亮,1,报告人：机电成控处电气部 邵亮 08年6月,2,低压断路器简报,(一)低压断路器简介 低压断路器 作用 分类及用途 国内外品牌 市场占比 其他低压产品,(二)如何选择断路器 计算电流的计算 脱扣曲线图 Ir、Icu、Ics、 如何选择断路器,3,低压断路器简介,低压断路器又称“低压自动开关”或“空气开关”、“空气断路器”，它既能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和低电压（失电压）时自动跳闸。,电气图,4,低压断路器简介,返回1,返回2,5,低压断路器简介,万能式智能断路器ACB(AirCircuitBreaker) 塑壳断路器MCCB(MouldedCaseCircultBr

2、eaker) 微型断路器MCB(Miniature CircuitBreaker),6,低压断路器简介,ACB，使用在低压配电室的柜内 630A6300A MCCB，使用在低压配电室和楼层井道箱内 80A1250A（3.5A） MCB，使用在终端箱内 1A63A（125A）,7,低压断路器简介,ACB MCCB,MCCB,MCB,8,低压断路器简介,9,低压断路器简介,10,低压断路器简介,11,低压断路器简介,1P,2P,1P+N一体化,？,12,低压断路器简介,系统图中的标注方法,13,低压断路器简介,外形尺寸：,14,低压断路器简介,15,低压断路器简介,如何过载保护：,静触头,动触头,

3、引弧片,双金属片,16,低压断路器简介,2005年低压断路器市场占比 others：正泰、德力西、良信、海格等,17,低压断路器简介,2007年微型断路器市场占比 其他：常熟、之江、上海人民、良信、海格、GE等,18,低压断路器简介,2007年塑壳、框架断路器市场占比 其他：常熟、之江、上海人民、良信、海格、GE等,19,低压断路器简介,目前国内外的断路器厂家品牌（部分）：,20,低压断路器简介,其他低压元件：,接触器,热继电器,浪涌防护器,隔离开关,双电源开关,插座,隔离开关,自藕变压器,21,低压断路器简介,第一部分结束,第二部分开始,22,如何选择断路器,如何选择 断路器？,？,极数 电

4、压 电流,选择开关5大步骤 （1） 由线路的计算电流来决定断路器的额定电流； （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。（3） 按线路的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力；（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；（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。,23,如何选择断路器,Pe: 设备容量和（总功率） Kx: 需要系数 Pjs: 计算功率 Cos：功率因素 Ijs: 计算电流,系统图,=误区,24,如何选择断路器,

5、术语解释： Ir 脱扣器电流整定值，是指脱扣器能长期通过的电流，也就是脱扣器额定电流In。 Im 断路器壳架等级额定电流，用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示 Ie 额定工作电流； Icu 额定极限短路分断电流（详后一页）； Ics 额定运行短路分断电流（详后一页） ； Ue 额定工作电压 Ui 额定绝缘电压 Uimp额定冲击（峰值）耐受电压。,25,如何选择断路器,Icu ：额定极限短路分断电流，指按试验程序O-t-CO所规定的条件，断路器不能继续承载其额定电流能力的分断能力。即断路器能够可靠分断的短路电流。 其具体试验是：把线路的电流调整到预期的短路电

6、流值(例如380V，50KA)，而试验按钮未合，被试断路器处于合闸位置，按下试验按钮，断路器通过50KA短路电流，断路器立即开断(OPEN简称O)并熄灭电弧，断路器应完好，且能再合闸。t为间歇时间(休息时间)，一般为3min，此时线路处于热备状态，断路器再进行一次接通(CLOSE简称C)和紧接着的开断(O)(接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性和动、静触头因弹跳的磨损)。此程序即为CO。断路器能完全分断，熄灭电弧，并无超出规定的损伤，就认定它的极限分断能力试验成功； Ics ：额定运行短路分断电流，指按试验程序O-t-CO-t-CO所规定的条件，断路器能继续承载其额定电流能力的分断

7、能力。即断路器仍能够可靠分断的最大短路电流。在切断该短路电流后，断路器仍可以使用。 经过试验，断路器能完全分断、熄灭电弧，并无超出规定的损伤，就认定它的额定进行短路分断能力试验通过。 Icu和Ics短路分断试验后，还要进行耐压、保护特性复校等试验。由于运行短路分断后，还要承载额定电流，所以Ics短路试验后还需增加一项温升的复测试验。 Icu和Ics短路或实际考核的条件不同，后者比前者更严格、更困难（一般Ics=50%100%Icu）。,26,如何选择断路器,短路电流的计算 短路原因：短路只不同电位的导体之间的电气短接。 原因有1、电气绝缘破坏；2、误操作；3、鸟兽害。 短路形式：在三相短路交流

8、系统中可能发生的短路故障主要有三相短路、两相短路（两相不接地短路）和单相短路（单相对中性线短路和单相接地短路）。一般三相短路电流最大。 短路后果：1电动效应和热效应；2电压骤降；3停电；4影响系统。 短路计算电流方法：标幺法、欧姆法（有名单位制法）、网络变换法。 工业与民用配电设计手册P123,27,如何选择断路器,2低压断路器的选用要点 表示低压断路器性能的主要指标有分断能力和保护特性。 分断能力是指开关在指定的使用和工作条件及在规定的电压下接通和分断的最大电流值（kA）。 保护特性主要分为过电流保护、过载保护和欠电压保护三种。 （1）额定电压 断路器的额定电压应大于线路额定电压。主要是交流

9、380V或直流220V的供电系统。按线路额定电压进行选择时应满足下列条件： （4-10-5） 式中 低压断路器的额定电压，V； 线路的额定电压，V。,28,如何选择断路器,（2）额定电流 断路器的额定电流与过电流脱扣器的额定电流应大于线路计算负荷电流。当按线路的计算电流选择时，应能满足下式： （4-10-6） 式中 低压断路器的额定电流，A； 线路的计算电流或实际电流，A。 如果环境温度低于+40，则电器产品温度每低1，允许电流比额定电流值增加0.5%。但增加总数不得超过20。 断路器的保护定值 （1）长延时脱扣器的电流整定值，动作时间可以不小于10s；长延时脱扣器只能作过载保护。 （2）短延

10、时脱扣器的电流整定值，动作时间约为0.10.4s；短延时脱扣器可以作短路保护，也可以作过载保护。 （3）瞬时脱扣器的电流整定值，其动作时间约为0.02s。瞬时脱扣器一般用作短路保护。,29,如何选择断路器,（3）瞬时过电流脱扣器的整定电流 瞬时脱扣器的动作时间为0.02s左右。 瞬时或短时过电流脱扣器的整定电流应能躲开线路的尖峰电流。 1）负载是单台电动机，整定电流按下式计算 （4-10-7） 式中 瞬时或短时过电流脱扣器整定电流值，A； 可靠系数，对动作时间大于0.02s的断路器，K 取1.35，对动作时间小于0.02s的断路器K取 1.72.0； 电动机的起动电流，A。 2）当配电线路不考

11、虑电动机的起动电流时，按下式计算整定值 （4-10-8） 式中 配电线路的尖峰电流，A； 可靠系数，一般取1.35。 3）当配电线路考虑电动机的起动电流时，按下式计算整定值 （4-10-9） 式中 正常工作电流和可能出现的自起动电机 的起动电流的总和，A。,30,如何选择断路器,（3）短时过电流脱扣器的整定电流 确定本级断路器短延时过电流脱扣器动作电流的整定，应与下一级开关整定电流选择性配合。本级动作整定电流应大于或等于下一级低压断路器短延时或瞬时动作整定值的1.2倍。若下一级有多条分支线，则取各分支路低压断路器中最大整定值的1.2倍。 （4）长延时过电流脱扣器整定电流 长延时过电流脱扣器整定

12、电流应大于线路中计算电流 （4-10-9） 式中 过电流脱扣器的长延时动作整定电 流值，A； 可靠系数，一般取1.1； 线路的计算电流，单台电动机是指 电动机的额定电流，A。,31,如何选择断路器,校验一：长延时过电流脱扣器在配电线路过载时的可靠性。如对电动机进行保护，则电动机在过载 20时应使保护装置动作； 校验二：在配电线路出现尖峰负荷时或在电动机起动时，长延时过电流脱扣器不误动。脱扣器在3倍整定电流值下的可返回时间，取决于线路中尖峰电流的持续时间，也就是线路中最大容量的异步电动机直接起动的持续时间。 一般情况下，电动机的轻载起动时间不超过2.54s，电动机满载起动时间不超过68s，个别电

13、动机重载起动时间达15s。返回时间越小，说明线路电流大于长延时脱扣器整定电流值的倍数越高，保护装置的动作越快。,32,如何选择断路器,（5）分断能力 1）断路器额定短路分断能力应大于线路中最大短路电流。 2）断路器的额定极限短路分断能力应大于断路器额定运行短路分断能力（对于直流电流线路，两者的数值相同）。分断能力是指低压断路器在规定的试验（如电压、频率、线路其它参数等）条件下，能够接通成切断短路电流的数值。分断能力用电流有效值（kA）表示。 3）断路器额定运行短路分断能力应大于线路中最大短路电流。 4）断路器的额定短时耐受电流（0.5s、3s）应大于线路中短时持续短路电流。,33,如何选择断路

14、器,（6）断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。 （7）直流快速断路器需考虑过电流脱扣器的动作方向（极性）、短路电流上升率。 （8）剩余电流保护断路器需选择合理的剩余电流动作电流和剩余电流不动作电流。注意能否断开短路电流，如不能断开短路电流则需要适当的熔断器配合使用。 （9）灭磁断路器选择时需考虑发电机的强励电压、励磁线圈的时间常数、放电电阻及断开强励电流的能力。,34,如何选择断路器,电流的选择性: 基于保护设备电流设定值的不同; 时间的选择性: 基于保护响应时间设定值的不同; 逻辑选择性: 根据故障位置，紧靠故障的上级断路器： -故障检测； -向其上级断路器发送不脱扣信号. 能量选择性： 此原理基于保护设备特殊限流能力和灵敏反映断路器中短路所