低压断路器的分类及选用原则
(1)按电流种类分为交流AC和直流DC。
(2)按灭弧介质分空气;真空;气体(低压断路器中极少应用)
(3)按使用类别分
A类:在短路情况下,断路器无明确指明用作串联在负载侧的另一短路保护装置的选择性保护,即在短路情况下,无选择性保护所需要的人为短延时,因而无短时耐受电流要求。
B类:在短路情况下,断路器明确指明用作串联在负载侧的另一短路保护装置的选择性保护,即在短路情况下,可实现选择性保护,有人为短延时(可调节),因而有短时耐受电流要求。
(4)按结构型式分
万能式:简称为ACB,所有的零部件都安装在一个绝缘的或金属的框架上,有较多的结构变化、较多种的脱扣器、较多数量的辅助触头,一般选择性断路器,特别是大容量断路器,多设计成万能式。
塑料外壳式:简称为塑壳式或MCCB,所有的零件都安装在一个绝缘外壳中。塑料外壳式断路器结构紧凑、体积小、重量轻、价格较低,并且使用较安全(操作者接触导电部件的可能性小),适于独立安装。因其额定电流较小,非选择型断路器多设计成塑料外壳式。
(5)按保护装置分
热式:多为双金属式,也有三金属式
电磁式:有带线圈的铁心,多用于瞬时动作的脱扣器或作后备保护
电子式:利用电子元器件构成脱扣器
智能式:利用微处理器构成脱扣器,可达到各种保护特性
可通信智能式:具有智能脱扣器,增加界面和现场总线,可支持各种通信协议,打到双向通信。
(6)按动作原理分
限流型:利用短路电流斥力效应,使触头快速打开、分断,能在第一个波峰最大值尚未出现时把短路电流分断。
非限流型:一般为工业用,能分断预期短路电流。
(7)按分断速度分
一般型:动作时间在20ms以上,一般为工业用
快速型:动作时间在10~20ms,多用于直流
(8)按用途分
剩余电流保护断路器;无过电流保护断路器CBI;瞬时动作断路器ICB;
配电断路器:用于电力电路、保护电路和电气设备免受短路、过载危害
电动机保护专用断路器:专门用于保护起动电动机
特殊用途断路器:例如灭磁断路器
无过电流保护断路器CBI和瞬时动作断路器ICB似乎区别不大。前者可以完全没有过电流(过载和短路)脱扣装置,适合做隔离器用。后者带有瞬时动作脱扣器,除作隔离器外,强调了与电动机保护装置和其他过电流保护装置配合,这种断路器的任务是做后备保护。
低压断路器的选用原则
1)根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式--确定选用框架式、装置式或限流式等。
2)断路器的额定电压UN应等于或大于被保护线路的额定电压。
3)断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压。
4)断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。
5)断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。
6)配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合,下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。
7)断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。
(1)装置式断路器 装置式断路器有绝缘塑料外壳,内装触点系统、灭弧室及脱扣器等,可手动或电动(对大容量断路器而言)合闸。有较高的分断能力和动稳定性,有较完善的选择性保护功能,广泛用于配电线路。目前常用的有DZl5、DZ20、DZXl9和C45N(目前已升级为C65N)等系列产品。其中C45N(C65N)断路器具有体积小,分断能力高、限流性能好、操作轻便,型号规格齐全、可以方便地在单极结构基础上组合成二极、三极、四极断路器的优点,广泛使用在60A及以下的民用照明支干线及支路中(多用于住宅用户的进线开关及商场照明支路开关)。
(2)框架式低压断路器 框架式断路器一般容量较大,具有较高的短路分断能力和较高的动稳定性。适用于交流50Hz,额定电流380V的配电网络中作为配电干线的主保护。框架式断路器主要由触点系统、操作机构、过电流脱扣器、分励脱扣器及欠压脱扣器、附件及框架等部分组成,全部组件进行绝缘后装于框架结构底座中。目前我国常用的有DWl5、ME、AE、AH等系列的框架式低压断路器。DWl5系列断路器是我国自行研制生产的,全系列具有1000、1500、2500和4000A等几个型号。 ME、AE、AH等系列断路器是利用引进技术生产的。它们的规格型号较为齐全(ME开关电流等级从630A~5000A共13个等级),额定分断能力较DWl5更强,常用于低压配电干线的主保护。
(3)智能化断路器 目前国内生产的智能化断路器有框架式和塑料外壳式两种。框架式智能化断路器主要用于智能化自动配电系统中的主断路器,塑料外壳式智能化断路器主要用在配电网络中分配电能和作为线路及电源设备的控制与保护,亦可用作三相笼型异步电动机的控制。智能化断路器的特征是采用了以微处理器或单片机为核心的智能控制器(智能脱扣器),它不仅具备普通断路器的各种保护功能,同时还具备实时显示电路中的各种电气参数(电流、电压、功率、功率因数等),对电路进行在线监视、自行调节、测量、试验、自诊断、可通信等功能,能够对各种保护功能的动作参数进行显示、设定和修改,保护电路动作时的故障参数能够存储在非易失存储器中以便查询
1、配电用断路器的选用原则
(1)断路器长延动作电流整定值≤导线容许载流量。对于采用电线电缆的情况,可取电线电缆容许载流量的80%。
(2)3倍长延时动作电流整定值的可返回时间≥线路中最大起动电流的电动机的起动时间。
(3)瞬时电流整定值≥1.1X(Ijx+k1kIedm)
Ijx————线路计算负载电流;
k1————电动机起动电流的冲击系数,一般取k1=1.7-2;
k————电动机起动电流倍数;
Icdm————最大一台电动机的额定电流
2、电动机保护断路器的选用原则
(1)长延时电流整定值=电动机额定电流
(2)瞬时整定电流:
对于保护笼型电动机的断路器,瞬时整定电流=(8-15)倍电动机额定电流;
对于保护绕线转子电动机的断路器,瞬时整定电流=(3-6)倍电动机额定电流。
(3)6倍长延时电流整定值的可返回时间≥电动机实际起动时间,按起动时负载的轻重,可选用的可返回时间为1S、3S、5S、8S、12S、15S中某一档。
3、断路器与熔断器的配合原则
(1)如果在安装点的预期短路电流小于断路器的额定分断能力,可采用熔断器作后备保护,因熔断器的额定短路分析能力较强。如图1所示,后备熔断器的特性1与断路器的特性2相交。线路短路时,熔断器的分断时间比断路器短,可确保断路器的安全。特性上的交接点,可选择在断路器的额定短路的分断能力的80%处。
(2)熔断器应装在断路器的电源侧,以保证使用安全。
断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。
假设某电源(SL7 10/0.4kV变压器)的容量为1600kVA,二次电流为2312A,其出线端5m处的 短路电流为42.96kA。某一支路的额定电流为125A,由于此支路离变压器很近,如在10m处,则此支路的断路器需要考虑采用HSM1_125H型塑壳式断路器(它的极限短路分断能力为400 V、50kA)。但是离变压器50m处,由于汇流排等的电阻和电抗值影响,50m处的短路电流已经降到34.5kA,而100m处,降为28.8kA。对此就可选择HSM1_125M型塑壳式断路器(它的极 限短路分断能力为400V、35kA)。
现在国内许多断路器生产厂家,对同一壳架等级电流的短路分断能力分为E、S、M、H、L(杭 州之江开关厂的HSM1系列)或C、L、M、H(常熟开关厂的CM1系列)或S、H、R、U(天津低压电器公司的TM30系列)等级别。其中,E为经济型,S为标准型,M为中短路分断型,H为高分断型,L为限流型,C为经济型,L为低分断型;M为高分断型,H为超高分断型;S为标准型,H为高分断型,R为限流型,U为超高分断型。
以HSM1_125型塑壳断路器为例,E型的极限短路分断能力为400V、15kA,S型为400V、25kA ,M型为400V、35kA,H型为400V、50kA。