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多功能卡配電櫃中塑殼斷路器的選用

發布時間:2014-03-31 23:15:00     被瀏覽:

結合塑殼斷路器MCCB的常用電氣參數,提出了各種MCCB的正確選用方法,指出了各電氣參數之間的內在聯係。 

1.引 言 
塑料外殼式斷路器以下簡稱MCCB,作為低壓配電係統和電動機保護回路中的過載、短路保護電器,是應用極廣的產品。隨著現代科技水平的不斷發展,新技術、新工藝、新材料不斷出現,斷路器的生產工藝及各種材質不斷改進,使斷路器的性能有了很大的提高,除國際知名品牌,如ABB、施耐德外,國內一些企業也不甘落後,自行開發、研製或引進國外先進技術,並加以消化、吸收,也向市場推出了成熟了的產品如常熟開關廠的CMl、天津低壓開關廠TM30等。這類產品具有零飛弧、高分斷、大容量、進出線方向可以互換、智能型、四極、內部附件結構模塊化、安裝積木化、體積小型化等特點。實現了MCCB所需的選擇性保護功能和多種輔助功能,並帶有通信接口,使低壓配電係統實現自動化和組網成為可能;降低了低壓成套配電裝置的動、熱穩定性的要求;縮小了成套配電裝置的體積;大大地提高了供配電係統和設備運行的可靠性。 
然而,目前在一些電氣設計方案中,對MCCB的正確合理選用並不盡人意,往往忽略了所選廠家的MCCB規格、型號、附件等其它電氣參數,特別是對一些新型MCCB的電氣參數理解不透,標注不全、應用類別、使用場合及用途等考慮不周。選用了不合適的MCCB,導致成套廠訂貨困難,保護的選擇性變差,靈敏性,合理性不符合設計規範要求,不但使MCCB沒有物盡所用,反而造成了浪費,降低了配電係統的可靠性,影響了工礦企業的生產和人們的生活。為此,本文結合有關MC—CB的常用參數和國家標準談談自己對MCCB正確選用的一些看法。 

2.斷路器的常用基本相關符號其合義及相互之間的關係 
Inm——斷路器殼架等級電流A,它所指的含義是本斷路器內所能安裝的最大開關及脫扣器電流值。 
In——斷路器的額定電流A,它所指的含義是該斷路器內選用的額定熱動型脫扣器電流值,在不可調固定式熱脫扣器中In=Ir1。 
Ir1——斷路器的長延時整定電流A,它所指的含義是該斷路器的過載保護脫扣器所整定的電流值。 
Ir2——斷路器的短延時整定電流A,它所指的含義是該斷路器的短延時脫扣器整定的電流,它的數值在電子可調式脫扣器中為2~12Irl左右可調。 
Ir3——斷路器的瞬時整定電流A,它所指的含義是該斷路器瞬時脫扣器整定的電流,它的數值在不可調固定式脫扣器中,配電型為5Irl、10Irl兩種,電動機保護型為12Ir1,在電子可調式中,為4~16Irl左右可調。 
Ir4——斷路器的單相接地整定電流A,它所指的含義是該斷路器保護的線路或設備發生單相接地故障時,接地保護脫扣器整定的電流值,它的數值為0.2~0.6Irl左右可調。 
Ire——斷路器的漏電動作電流A,它所指的含義是該斷路器保護的線路或設備發生不正常泄漏電流時,漏電保護脫扣器整定的電流值。它的數值為0.03/0.1/0.3/0.5A幾種。 
Ir0——斷路器預報警動作電流A,它所指的含義是該斷路器負載電流超出預先設定的電流時,預報警裝置發出報警指示信號,它的數值為0.5~lIr1左右可調。 
Ir2——短延時脫扣器的脫扣時間整定值s,可調時間為0.05~0.45s。 

3.MCCB的額定分斷能力Icu、Ics 
根據IEC947—2《低壓開關設備和控製設備,低壓斷路器》GBl4048.2規範,低壓斷路器的分斷能力有兩個標準,一個是極限短路分斷能力Icu它所表示的意思是斷路器按試驗循環分斷此電流後,不考核繼續承載電流的能力,也就是不再能繼續使用了。另一個是運行短路分斷能力Ics,它所表示的意思是斷路器分斷此電流後,需繼續承載額定電流。也就是排除故障後能繼續在線路中使用。這二個數值均是周期分量的有效值。在生產廠商和設計資料中一般Ics用Icu的%數表示。按斷路器的製造規範有Ics=25%、50%、75%、100%Icu四檔標準比值,並化整到最接近的整數。這二個分斷能力數據是尊龍d88在選用MCCB、校驗分斷能力時必不可少的。在斷路器的製造商樣本中,一般提供的是Icu按照設計規範要求,低壓斷路器的開斷電流Ifd應大於負荷側短路電流最大值Id。這就產生一個問題,到底是選用Icu,還是Ics作為Ifd。筆者認為,當該斷路器用於較重要的配電線路或設備,排除短路故障後,要求迅速恢複供電的,應當按Ics數值來考慮。如果是一般的配電回路,即可按Icu數值來考核。對於動作時間小於0.02s的MCCB也按Icu數值來考核即可。實際上,在有關設計手冊上介紹,對於此時的低壓斷路器的分斷能力檢驗要求是,斷路器的分斷能力衝擊電流有效值,或峰值電流應大於短路開始第一周期內的全電流有效值或峰值。 

4.短時耐受電流Icw 
在具有三段保護特性的MCCB中,還有一個電氣參數就是額定短時耐受電流Icw,它所表示的意思就是尊龍d88過去通常稱的動熱穩定電流的概念,即在1s的時間內耐受的電流值,耐受後不影響該斷路器的繼續使用。它主要是考核斷路器在短延時狀態下,要繼續保證斷路器自身的電氣參數不變,外殼及構件不變形。在二段保護特性的MCCB中,無此項數值。 

5.保護類別A B 
傳統MCCB采用的是熱保護加電磁後備保護,隻可實現過載延時和短路瞬時動作的基本保 護功能,即具有二段保護特性。因此在短路條件下無選擇性可言,一般隻能用作饋電斷路器,而不能作為主斷路器使用。由於目前已經有了具有成熟的過載長延時、短路短延時、特大短路瞬時動作的三段可調式保護特性的大容量、高分斷MCCB,使MCCB既可作為主斷路器使用,也可用於各級中,並有較好的選擇性。因此把MCCB按使用類別分為非選擇性斷路器,類別為A,選擇性斷路器,類別為B。 

6.額定短路接通能力Icm 
在製造廠規定的額定工作電壓、額定頻率以及一定的cos φ對於交流或時間常數對於直流下斷路器的接通短路電流的能力值,用最大預期峰值電流表示。對交流斷路器而言,額定短路接通能力應不小於額定極限短路分斷能力乘以表1中所列係數N的乘積;對於直流,Icm應≥Icu。 
N為短路接通能力/短路分斷能力,表中所列為要求的最小值。Icm持續的時間應≥0.05s,即斷路器應在短延時脫扣器的最大延時範圍內保持閉合的能力,此時它的瞬時脫扣器不動作,而由下級開關瞬動切除短路故障,或本級短延時時間到,由本開關切斷短路故障,從而保證係統的選擇性保護。 
此電氣參數在國內生產廠商的樣本中很少提及,在國外一些品牌MCCB的設計手冊中偶有提及,它是MCCB製造商的考核指標之一。 

7.保護特性與選擇性 
根據被保護對象和用途MCCB分為5類:配電用、保護電動機用、“三防”場合用、船用及核電工業用。在一般建築電氣設計中常用的為前二類,後三類為特殊場合用,本文不作贅述。在有關廠商提供的設計樣本中,明確要求設計人員在斷路器的型號、規格一欄中標注是配電用,還是電動機保護用。由於一般的標注中,配電用可不標,而電動機保護用則必須用一個代號表示,但一些設計人員省略了這一代號,導致了一些保護電動機場合用的MCCB,錯誤選用了配電用MCCB,這就帶來了隱患。大家知道,電動機在起動瞬間有一個5~7In持續時間為10~20s的啟動尖峰電流。避開電動機起動時所引起的這個尖峰電流,保護單台電動機的斷路器,要有個7.2倍Irl下的可返回時間≥電動機實際起動時間的考核指標。對於接有幾台電動機的配電線路上的斷路器,要考核的3倍Ir1下的可返回時間≥線路中最大起動電流的電動機的起動時間。可返回時間一般有l~15s數檔,在設計時可按電動機實際起動時間選用其中的一檔。

 

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