低压断路器在配电时应注意的问题.

低压断路器在配电时应注意的问题1.低压断路器定义：能够接通、承载及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件（过载、短路）下接通、承载一定时间和分断电流的开关电器。低压断路器从它的结构、用途和所具备的功能分为万能式断路器和塑料外壳式断路器两大类，目前我国万能式断路器主要生产有DWl5、DWl6、DWl7(ME)、DW45等系列，塑壳断路器主要生产有DZ20、CMl、TM30等系列。断路器都是由本体和附件组成。2.低压断路器的分类按结构型式可分:为塑壳式、万能式、限流式、直流快速式、灭磁式、漏电保护式按操作方式分:人力操作式、动力操作式、储能操作式按极数分:单极、二极、三极、四极式按安装方式又可分:固定式、插入式、抽屉式按断路器在电路中的用途可分:配电用断路器、电动机保护用断路器、其他负载用断路器3.低压断路器的结构及原理低压断路器主要有触点系统、灭弧装置、保护装置、和传动机构等组成。保护装置和传动机构组成脱扣器。低压断路器符号QA接线柱按钮热脱扣器符号电磁脱扣器DZ5系列断路器有三对主触头，一对常开辅助触头和一对常闭辅助触头。按下绿色“合”按钮时接通电路；按下红色“分”按钮时切断电路；当电路出现短路、过载等故障时，断路器会自动跳闸切断电路。QF4.低压断路器的符号及型号含义DZ5－□/□□□塑壳式断路器额定电流0－无辅助触头2－有辅助触头0－无脱扣器1－热脱扣器式2－电磁脱扣式3－复式设计序号极数低压断路器工作原理1-主触点；2-搭钩；3-过流脱扣器；4-分励脱扣器；5-发热元件；6-欠压脱扣器；7-按钮可实现短路、过载、失压保护。自动空气断路器(自动开关)锁钩主触点手动闭合过流脱扣器欠压脱扣器衔铁释放动画自动空气断路器原理图连杆装置释放弹簧5.断路器的保护及选择要点额定电流在600A以下，且短路电流不大时，可选用塑壳断路器；额定电流较大，短路电流亦较大时，应选用万能式断路器。一般选用原则为：(1)断路器额定电流≥负载工作电流；(2)断路器额定电压≥电源和负载的额定电压；(3)断路器脱扣器额定电流≥负载工作电流；(4)断路器极限通断能力≥电路最大短路电流；(5)线路末端单相对地短路电流/断路器瞬时(或短路时)脱扣器整定电流≥1.25；(6)断路器欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压。◆低压断路器中的过电流脱扣器：包括长延时电磁脱扣器：具有反时限特性，动作时间不小于10S。短延时脱扣器：0.2S、0.4S、0.6S。瞬时脱扣器：小于0.1S。非选择型配电断路器配置；我国普遍采用过负荷保护短路故障保护◆低压断路器各种脱扣器的电流整定：长延时过电流脱扣器（热脱扣器）的整定：IIOP30)1(1.1热脱扣器的额定动作电流但，对热元件，最好为：IIOPNH)1()25.1~1.1(热元件的额定电流瞬时（或短延时）过电流脱扣器整定：IkIPKrelOP)0(瞬时或短延时过电流脱扣器的额定电流规定（1）该电流在2500A及以上时，短延时应为长延时脱扣器额定值的3~6倍，以下时，为3~10倍。（2）瞬时脱扣器的额定电流与长延时脱扣器动作电流值之比为：选择型：≥2500A，为7~10倍；＜2500A，为10~20倍。非选择型为：3~10倍可靠系数（1）对动作时间≥0.4S的DW型断路器，取1.35；（2）对动作时间≤0.2S的DZ型断路器，取1.7~2；（3）对多台设备的干线，取1.3。线路可能出现的正常工作尖峰电流有效值IkIINMaxstMaxPK)1(30低压断路器的过流脱扣器与导线的允许载流量的配合：IIIIalOPalOP5.40)1(）（或导线允许载流量4.灵敏度校验：5.1)0(minIISOPKP线路末端最小短路电流所谓选择型是指断路器具有过载长延时、短路短延时特性,而非选择型断路器仅有过载长延时、短路瞬时的二段保护.当线路短路时,只有靠近该点的断路器动作,而上方位的断路器不应该动作,这就是选择性保护.要达到选择性保护的要求,上一级的断路器应选用具有三段保护的选择型断路器.例：用低压断路器控制一台型号为Y132S－4的三相异步电动机，电动机的额定功率为5.5kW，额定电压为380V，额定电流为11.6A，启动电流为额定电流的7倍，试选择断路器的型号和规格。解：（1）确定断路器的种类：确定选用DZ5－20型低压断路器。（2）确定热脱扣器额定电流：选择热脱扣器的额定电流为15A。（3）校验电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流：电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流为Iz＝10×15＝150A而KIst=1.7×7×11.6=138A满足Iz≥KIst，符合要求。（4）确定低压断路器的型号规格：应选用DZ5－20/330。漏电保护装置：电磁式漏电保护断路器电子式漏电保护断路器四功能漏电开关（2P）触电或漏电时能直接断开主回路3P塑壳漏电断路器2P塑壳漏电断路器1P6.低压断路器在配电时应注意的问题一.交流断路器用于直流电路交流断路器可以派生为直流电路的保护，但必须注意三点改变：1、过载和短路保护。①过载长延时保护。采用热动式(双金属元件)作过载长延时保护时，其动作源为I2R，交流的电流有效值与直流的平均值相等，因此不需要任何改制即可使用。但对大电流规格，采取电流互感器的二次侧电流加热者，则因互感器无法使用于直流电路而不能使用。如果过载长延时脱扣器是采用全电磁式(液压式，即油杯式)，则延时脱扣特性要变化，最小动作电流要变大110%—140%，因此，交流全电磁式脱扣器不能用于直流电路(如要用则要重新设计)。②短路保护。热动—电磁型交流断路器的短路保护是采用磁铁系统的，它用于经滤波后的整流电路(直流)，需将原交流的整定电流值乘上一个1.3的系数。全电磁型的短路保护与热动电磁型相同。2、断路器的附件，如分励脱扣器、欠电压脱扣器、电动操作机构等;分励、欠电压均为电压线圈，只要电压值一致，则用于交流系统的，不需作任何改变，就可用于直流系统。辅助、报警触头，交直流通用。电动操作机构，用于直流时要重新设计。3、由于直流电流不像交流有过零点的特性，直流的短路电流(甚至倍数不大的故障电流)的开断;电弧的熄灭都有困难，因此接线应采用二极或三极串联的办法，增加断口，使各断口承担一部分电弧能量。二.欠电压脱扣器如果线路电压降低到额定电压的70%(称为崩溃电压)，将使电动机无法起动，照明器具暗淡无光，电阻炉发热不足;而运行中的电动机，当其工作电压降低至50%左右(称为临界电压)，就要发生堵转(拖不动负载，电动机停转)，电动机的电流急剧上长，6IN，达时间略长，电动机将被烧毁。为了避免上述情况的产生，就要求在断路器上装设欠电压脱扣器。欠电压脱扣器的动作电压整定在(70%—35%)额定电压。欠电压脱扣器有瞬动式和延时式(有1s、3s、5s…-.·)两种。延时式欠电压脱扣器使用于主干线或重要支路，而瞬动式则常用于一般支路。对于供电质量较差的地区，电压本身波动较大，接近欠电压脱扣器动作电压上限值，这种情况不适宜使用欠电压脱扣器。三.安装方式断路器的基本安装方式是垂直安装。但试验表明，热动式长延时脱扣器横装时，虽然散热条件有些不同，但它的动作值变化不大，作为短路保护的电磁铁，尽管反作用与重力有一些关系，横装时的误差也不过5%—10%左右，因此，采用热动—电磁式脱扣器的塑壳断路器也可以横装或水平安装。但脱扣器如是全电磁式(油杯脱扣器)，横装时动作值误差高达20%—30%，鉴于此，装油杯脱扣器的塑壳式断路器只能垂直安装。万能式(框架式)断路器只能垂直安装，这与它的手柄操作方向有关，与弹簧的储能操作有关，且电磁铁释放、闭合装置、欠电压脱扣器等与重力关系比塑壳式的要大，另外，很多万能式断路器还有抽屉式安装，它们无法横过来或水平操作。对此，所有的万能式断路器都规定要垂直安装，且要求与垂直面的倾斜角不大于5。。四.上下进线如果导电连接(软联结)，脱扣器与动、静触头，灭弧室，出弧口等不在一个平面，如DZ5—20、TL一100C、TL—225B以及DWl5—1600、2500、4000和DW45等型号的断路器，它们既可上进线(断路器的“ON’’上端接电源线，“OFF下端接负载)，也可下进线(“ON上端接负载，“OFF下端接电源)。但是大多数塑壳式断路器(如HSMl、DZ20、TO、TG、H系列等)只能上进线而不能下进线，DWl5—630也是仅能上进线。其原因是：在短路电流被分断时，上进线的动触头上没有暂态恢复电压的作用，分断的条件较好。下接线时，因动触杆的前面(上进线时是后面)有软联结、双金属、发热元件等，动触头上有恢复电压，分断条件就严酷，燃弧时间要长，有可能导致相间击穿短路。由于动触头多半是利用一公共轴联动，其后紧连接着软联结和脱扣器，如果它们之间由于短路断开产生电离气体或导电尘埃而使其绝缘下降，就容易造成相间短路。只能上进线的断路器，倘因安装条件限制，必须下进线，则要降低短路分断能力，一般降20%—30%，预期短路电流大的多降，小的少降。五.成套装置断路器被安装于成套装置，如配电柜、分电屏等，当这些柜、屏通电后，其内的各种电器产品(如刀开关、接触器、断路器等)和接线铜排都要发热，以致柜体内的环境温度可达50—60℃。断路器的动作特性、温升试验和环境温度都有关系，例如HSM1、TO、TC.、CMl系列整定温度都是+40。C，环境温度高于+40。C，断路器要早动作，而环境温度低于+40。C，过载电流下也可能不会动作，因此，断路器制造厂的样本和说明书都提供了温度补偿曲线(或不同温度下的整定电流值)。不采用热动式过载长延时的脱扣器(如电子脱扣器或智能化脱扣器)，则电子元件的工作点会随着温度的升高发生飘移。据此，提出降容系数的问题。我们查阅了国内外资料和对HSMl塑壳式断路器的试验(将断路器置于50—60。C的烘箱中)，各种壳架等级电流和额定电流在高温下的动作值表明，它们的额定工作电流值的降容系数在0.8—0.9之间。我们又对一种电子脱扣元件进行了测试(在+60。C下)，其额定电流在1600A及以上的降容系数在0.8—0.95左右。