小型断路器基本理论(施耐德内部培训)

小型断路器基本理论20.1.25BTTMarketing2定义能够接通、承载、分断正常电路条件下的电流在规定的异常电路条件下（如短路电流）也能接通、承载一定时间或者自动分断的机械开关电器20.1.25BTTMarketing3带电导体部分静触头合金制成的静触头可提高使用寿命，并且保证在通断操作中和短路时损耗最小。动触头表面镀银，提高导电能力。条状线辫连接隧道端子压板提升式端子C65,Easy9端子双金属片条状线辫动触头瞬时脱扣器负荷侧端子20.1.25BTTMarketing4电流流过时的热损耗EN60898标准给出了每极的最大热损耗值。每极上的热损耗(参见低压目录和低压应用部分)下表给出了Multi9产品不同额定电流规格的功耗值，单位瓦特。结论:壳体内温度过高时热保护功能可能会误动作额定电流(A)12345/61015/1620253238/40506380100125DPN2,03,03,43,74,7C65N/H2,32,52,42,43,02,02,62,93,03,54,64,56,0NC100H/NC125H1,22,02,22,63,34,24,35,07,08,612,0表220.1.25BTTMarketing5接通和分断每次接通和断开负荷时都会产生电弧触头在非常小的面积上(0.5mm2)和在非常短的时间内(几毫秒)，很容易就会到达12,000ºC。触头每次腐蚀的程度不同(见图1)。短路之前和之后，断路器必须正确的断开和闭合机械寿命可用于检验内部部件包括断开和闭合操作的可靠性寿命的等级由标准规定(测试条件).Multi9断路器许多额定电流等级下其机械寿命和电气寿命相同，即20,000操作周期这些性能都高于国际标准的要求电气寿命:4,000次机械寿命:10,000次.图1图2动触头电弧静触头接通断开0-FO顺序IEC60947-220.1.25BTTMarketing6快速闭合技术快速闭合可以使相线和中性线同时接通(相线接通间隙2ms)NC100/NC125系列,C65系列具有快速闭合功能过载时快速闭合，触点不易粘连闭合的速度与操作人员无关问题：中性线在相线接通后接通(或中性线毁坏)时，某些负载的电压会高于其正常值而损坏。图1Z1Z2U1U220.1.25BTTMarketing7过载保护校准同样大小的双金属片通过校准螺丝或将线辫放置在双金属片的不同位置用于设置不同的断路器额定值不同技术应用于不同的电流等级：过载保护必须保证一定的耐受水平举例:IEC60898,当I=1.45In时必须脱扣。“直接加热”标准额定值“不直接加热”(使用加热器)低额定值(8A)“双金属底部加热高额定值63A校准螺丝20.1.25BTTMarketing8过载保护脱扣范围IEC60898Ind=1.13In1小时Id=1.45In1小时IEC60947-2Ind=1.05In1小时(63A以下)Id=1.30In1小时脱扣脱扣曲线依据校准温度30ºC,IEC6089840ºC,IEC60947-2或制造商给出的校准温度20.1.25BTTMarketing9热脱扣曲线图例In=额定电流Ind=不脱扣电流Id=脱扣电流脱扣不脱扣双金属片毁坏精度t(s)I/InInIndId20.1.25BTTMarketing10温度降容温度降容我们的断路器没有温度补偿如果环境温度与基准温度不同：要求降容使用Commentsslide29由于各极的机械连锁可使多极同时脱扣弯曲40Cº脱扣曲线60Cº脱扣曲线冷热增大端路器额定值C65N25A校准温度=30Cº环境温度=30Cº最大负载=20A壳体内温度=60Cº降容=最大负载17A在20A时有脱扣的危险壳体内温度=60Cº最大负载=20.7A不必要的脱扣危险C65N-20AC65N-20A举例:负载负载负载20.1.25BTTMarketing11短路保护螺线管原理电流会在绕组周围产生磁场，电流流过绕组时“1”和“2”互相吸引弹簧调整“1”和“2”的距离使它们分开，短路出现时除外；有两种可能当Isc低时(10In)，活柱移动很小的距离使机构离开触头。当Isc高时(3000A)，活柱在机构运动前触发动触头。为了有效的熄灭电弧，电弧必须提前被检测到(1ms)触点必须快速分离必须得到一个高的电弧电压“旁路”技术的使用可以“保护”断路器的灵敏零件（双金属片磁元件）机械连接脱扣曲柄活柱12弹簧静触头动触头20.1.25BTTMarketing12旁路技术的应用当直接分断存在困难时,使用“旁路”技术保护断路器的灵敏部件。瞬时脱扣时,“旁路”技术用于保护断路器的灵敏部件招弧角招弧角C65NC100/NC12520.1.25BTTMarketing13短路保护磁脱扣范围频率会影响瞬时脱扣范围（参见低压产品目录）C65为系数1.48NC100/NC125为系数1.40温度不影响瞬时脱扣范围IEC60947-2EN60-898/IEC60898标准可整定误差+/-20%B=3-5InC=5-10InD=10-20InMerlinGerinZ=磁整定3InB=3-5In的选择(2.4-3.6In)B=磁整定4In(3.2-4.8In)C=磁整定8.5InC=5-10In(7-10In)D=磁整定12In(10-14In)D=10-14InK=磁整定12In(10-14In)20.1.25BTTMarketing14磁脱扣曲线瞬时脱扣曲线图例:Ind=不脱扣电流Id=脱扣电流螺线的损坏脱扣不脱扣t(s)I/InIndId20.1.25BTTMarketing15各种脱扣曲线说明B型曲线3和5In小短路电流保护，用于发电机C型曲线5和10In高短路电流的控制和保护用于工业和民用配电D和K型曲线脱扣:10-14In;适用于高冲击电流的设备，如LV/LV变压器Z型曲线2.4-3.6In电子回路保护MA型曲线12In;短路和高冲击电流保护，例如电动机，线圈等20.1.25BTTMarketing16限流能力限流技术用于尽可能快的分断电路，以限制断路器和电缆中的热应力。Smm21,52,5461016253550PVCCu2,971048,261042,121054,761051,321063,41068,261061,621073,3107AI5,411051,391063,381066,641061,35107PRCCu4,101041,391052,921056,561051,821064,691061,391072,231074,56107AI7,521051,931064,701069,23106188107电缆最大允许热应力表(参见低压产品目录)允许的热应力单位为A2SIsc=22kArms240VNC100LS-1p-32A240VCSA=6mm2Cu-PVC允许的最大热应力=4.76105A2s预期热应力=4.8105A2s最大预期故障最大热应力=4.76105A2s限制的热应力=0.45105A2s31kA=2x2222kArmscable9.7kA7.5kA4.76105A2skt(s)20.1.25BTTMarketing17限流曲线限流曲线(参见低压产品目录-技术文件第5.3.3章节)数据按照电压和极数的不同给出举例(400/415V)EN60898定义限流等级热应力限制曲线63A40A25A10A6A图例:item1:C65aitem2:C65Nitem3:C65H-C65L25Aitem4:C65L32-40Aitem5:C65L50-63A可用于开关柜和负荷分断开关中的电动力校验63A40A25A10A6A非限流曲线限流曲线20.1.25BTTMarketing18分断能力分断能力不同参数有关IEC60947-2Icu(O-FO)：极限分断能力Ics(O-FO-FO)：使用分断能力=K*Icu对于NC100Ics=75%IcuIEC60898Icn(O-FO)=额定分断能力(方框中的值)Ics(O-FO-FO)=使用分断能力=K*IcnK值由标准决定。举例:C65N-1p-32A-230VIEC60898:6kAIEC60947-2:10kA20.1.25BTTMarketing19标注标注根据标准的不同而不同：(参见技术文件，第6.3章节)举例:IEC60947-2:额定值后应根有AIEC60898:额定值后不应有“A”，但在前面应有曲线类型。通常，前面板应有以下内容：制造商的名称或商标，序列号或订货号...;电压;额定电流;分断能力;电气安装图;如果不是30ºC，还要有参考温度;ON/OFF位置指示由于空间有限，有些信息可以出现在侧面上。重要说明：除去法国的某些特别情况以外，断路器上应该只有一种分断能力。前面板上的标注1:按照分断能力区分的断路器型式号2:脱扣曲线3:断路器额定电流4:额定工作电压(Ue)5:分断能力，符合“民用及相关”标准如IEC608986:订货号7:连接方式不清楚时，需提供电气安装图8:带有切实分断指示的隔离符号9:A=安培，必须符合IEC60947-2标准中关于工业应用的说明侧面板上的标注1:制造标准（工业应用）2:瞬时脱扣整定值(C型曲线)3:额定工作电压(Ue)4:极限分断能力5:使用分断能力(%方式表示)6:耐冲击电压7:基准温度值8:设备类别(A:表示装置无时间选择性)注意:IEC60898C65无侧面板标注。20.1.25BTTMarketing20标注前面板上的标注C120NC32415V183615000385侧面板上的标注20.1.25BTTMarketing21DPN这种改变使我们的“相线/中性线”设备符合最新的EN(欧洲)及IEC标准断路器/漏电开关的组合产品用于民用住宅，安装简单：符合IEC61009标准断路器产品用于民用住宅，符合IEC60898标准20.1.25BTTMarketing22DPN4额定剩余接通分断能力额定分断能力标准取值IECIECIECIEC20.1.25BTTMarketing23选择性当短路发生时，故障点上方的断路器立即分断故障电路，这就是选择性的原则。在两台Multi9断路器之间有部分电流选择性。在一台Multi9断路器和一台Compact或Masterpact断路器之间可以为完全选择性，意味着下级Multi9断路器将脱扣而上级断路器保持闭合。选择性表(参见低压产品目录)举例:C65H-32A-C型曲线和C65H-20A-C型曲线间是哪种选择性？回答:无选择性.对于10A:选择性为240A电流选择性根据：额定电流,曲线类型.时间选择性根据:额定电流,短时延时.断路器A和/或“B”脱扣断路器B脱扣时间延时上级C65HC型曲线下级In(A)123461016202532405063C65H选择性极限(A)1523304575120150188240300375473C型曲线12346101620253240506320.1.25BTTMarketing24选择性Multi9断路器包括时间选择性电流选择性断路器“A”发现下级短路但不脱扣：意味着供电连续性好上级断路器“A”不脱扣下级断路器“B”脱扣短路20.1.25BTTMarketing25级联我们的断路器通过级联可加强限流能力采用级联技术，可以安装一个分断能力预期短路电流的断路器上级断路器帮助下级断路器保护电缆,从而使电缆流过的电流较预期短路电流小下级断路器BC65N-3P400V-6kA短路上级断路器ANC100LS-3P400V-36kA36kA36kA20.1.25BTTMarketing26级联安装NC100LS断路器（分断能力=70kA)作为Isc为60kA母排的进线开关，下级可安装C65N断路器(分断能力=6kA),其分断能力