施耐德培训讲义04开关的选择性、限流和级联技术介绍教学文稿

1、1SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June第四章第四章开关的选择性、限流和级联技术开关的选择性、限流和级联技术(jsh)(jsh)介绍介绍第一页，共26页。2SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June限流断路器限流断路器为什么要限制短路电流：为什么要限制短路电流： 限流断路器能明显限流断路器能明显(mngxin)地将装置中短路地将装置中短路电流产生的不良效应减小电流产生的不良效应减小 降低电缆的发热，而延长电缆的寿命降低电缆的发热，而延长电缆的寿命 降低电动力，因而能使电气触头的变形或损坏降低电动力，因而能使电气触头的变形或损坏

2、减轻减轻 对邻近电路的测量设备的影响减小对邻近电路的测量设备的影响减小 这一级联技术为下方侧的电器使用低的额定值，这一级联技术为下方侧的电器使用低的额定值，而使设备、外壳和设计获得很大的节约而使设备、外壳和设计获得很大的节约开关的选择性和级联性能的物理开关的选择性和级联性能的物理(wl)基础是开关的触头结构基础是开关的触头结构第二页，共26页。3SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneE47952静触头封闭(fngb)小室气体(qt)产生部分灭弧栅灭弧栅气体产生(chnshng)部分旋转触头磁屏蔽U静触头分断单元结构分断单元结构Compact NSX采用的限流

3、技术采用的限流技术触头表面的组成触头表面的组成;触头的重量触头的重量;触头的厚度触头的厚度;触头的压力触头的压力;开孔开孔;磁屏蔽磁屏蔽 U;气体产生部分气体产生部分;注入或压挤聚酯外壳注入或压挤聚酯外壳第三页，共26页。4SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneE41131旋转旋转(xunzhun)触头的优点触头的优点Compact NSX采用采用(ciyng)的限流技术的限流技术小而轻的触头可以尽早斥开小而轻的触头可以尽早斥开, 快速分断快速分断;旋转旋转(xunzhun):双斥力双斥力,双灭弧栅双灭弧栅,低阻力低阻力“快速快速” 并且并且 “ 高效高效.

4、第四页，共26页。5SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneE37954Reflex 能量能量(nngling)脱扣机构脱扣机构Compact NSX采用采用(ciyng)的限流技术的限流技术独立独立.快速分断快速分断从压力产生从压力产生1 ms,完全完全(wnqun)分断时间分断时间2 ms.斥力产生阈值斥力产生阈值 = 25 In第五页，共26页。6SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneE41126NSX断路器的限流特性断路器的限流特性(txng)限制尖峰电流（限制尖峰电流（ kA 峰值）峰值）这是通过这是通过(tngg

5、u)断路器预期断路器预期电流的一部分。断路器性能越电流的一部分。断路器性能越好限制电流值越低好限制电流值越低.限制通过限制通过(tnggu)能量能量i2dt通过通过(tnggu)断路器的能量断路器的能量:尖峰电流尖峰电流分断时间分断时间第六页，共26页。7SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June峰值峰值(fn zh)限流曲线限流曲线NSX断路器的限流特性断路器的限流特性(txng)第七页，共26页。8SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June热应力限制热应力限制(xinzh)曲线曲线NSX断路器的限流特性断路器的限流特性(txn

6、g)第八页，共26页。9SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June选择性的定义选择性的定义(dngy)(dngy)无论什么故障条件无论什么故障条件:过载过载(guzi),短路短路绝缘故障绝缘故障;只能由最靠近故障点的上级断路器只能由最靠近故障点的上级断路器脱扣。脱扣。非故障回路保持闭合，持续供电非故障回路保持闭合，持续供电其他出线回路的供电其他出线回路的供电(n din)不受影响不受影响CB1只有只有CB2 脱扣脱扣CB2第九页，共26页。10SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June各种各种( zhn)( zhn)选择性技术选择

7、性技术电流选择性电流选择性:基于保护设备电流设定值的不同基于保护设备电流设定值的不同;时间选择性时间选择性:基于保护响应时间设定值的不同基于保护响应时间设定值的不同;逻辑选择性逻辑选择性:根据根据(gnj)故障位置，紧靠故障的上级断路器：故障位置，紧靠故障的上级断路器：故障检测；故障检测；向其上级断路器发送不脱扣信号向其上级断路器发送不脱扣信号.能量选择性：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产生的能量的脱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产生的能量的脱扣。当两个断路器检测到大电流时，下级断路器限流非常快，上级断路器产生扣。当两个断路器检测到大

8、电流时，下级断路器限流非常快，上级断路器产生的能量不足以使其脱扣的能量不足以使其脱扣第十页，共26页。11SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June选择性区间选择性区间(q jin)电流电流(dinli)(dinli)选择性选择性第十一页，共26页。12SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June(B类断路器类断路器)保护延时时间保护延时时间(shjin)不同不同时间时间(shjin)(shjin)选择性选择性第十二页，共26页。13SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June短路短路(dunl)分断分

9、断能力能力Icu/Ics = IcwIcw = Icu = Ics短路短路(dunl)保护设备保护设备之间的动作时间差之间的动作时间差T(s)t2t1I(A)完全完全(wnqun)(wnqun)的时间选择性的时间选择性具有很强电动力承受能力的断路具有很强电动力承受能力的断路器器(Masterpact 断路器断路器)在下级断路器分断能力以下，延在下级断路器分断能力以下，延时可以保证完全选择性时可以保证完全选择性第十三页，共26页。14SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June脱扣曲线脱扣曲线a a.1110100 150102kA effA2s20 ms10 ms

10、103104105106107不脱扣能量曲线不脱扣能量曲线能量能量(nngling)(nngling)选择性选择性第十四页，共26页。15SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June下级下级(xij)断路器的断路器的 限流曲线限流曲线上级上级(shngj)断路断路器的不脱扣能量器的不脱扣能量曲线曲线.能量能量(nngling)(nngling)选择性选择性 IEC60947-2 定义了计算选择性的方法定义了计算选择性的方法:比较运行曲线的能量比较运行曲线的能量II2t第十五页，共26页。16SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June

11、上级断路器的不脱上级断路器的不脱扣能量扣能量(nngling)曲线曲线部分部分(b fen)选择性选择性下级下级(xij)断路器的断路器的限流曲线限流曲线能量选择性的极限能量选择性的极限I Is下级断路器限流后的能量超下级断路器限流后的能量超过上级断路器脱扣的最小能过上级断路器脱扣的最小能量量 : 不具有选择性不具有选择性第十六页，共26页。17SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneNSXNSX开关满足开关满足(mnz)(mnz)自然选择性的条件自然选择性的条件上级是上级是MT框架式断路器，下级是框架式断路器，下级是NSX塑壳断路器塑壳断路器NSX和和=40

12、A的微型断路器之间满足完全选择性的微型断路器之间满足完全选择性上下级断路器的上下级断路器的In、Ir、Isd之间是之间是2.5倍的关系倍的关系(gun x)施耐德提供的施耐德提供的NSX应用指南应用指南上罗列的完全选择性关系上罗列的完全选择性关系(gun x)第十七页，共26页。18SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June选择性表选择性表第十八页，共26页。19SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneZSIZSI逻辑逻辑(lu j)(lu j)选择性选择性通过通过(tnggu)区域选择性联区域选择性联锁锁(ZSI) 安装在安装

13、在 B 的保护系统检测并的保护系统检测并传送信号给传送信号给 A ; 安装在安装在 A 的保护系统接收的保护系统接收B的的信号信号.断路器断路器B 消除故障消除故障断路器断路器A 保持闭合保持闭合第十九页，共26页。20SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneZSIZSI区域区域(qy)(qy)选择性连锁选择性连锁第二十页，共26页。21SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneCB2无级联有级联Icu Icu Isc下级断路器使用下级断路器使用(shyng)低分断能力值低分断能力值CB1 Isc什么什么(shn me)(shn

14、 me)是级联是级联级联是利用级联是利用(lyng)断路器的限流技术，在下级给定点允许安装低分断能断路器的限流技术，在下级给定点允许安装低分断能力的断路器，因而降低成本力的断路器，因而降低成本第二十一页，共26页。22SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June级联的原理级联的原理(yunl)(yunl)原理：上一级的断路器对短路电流相当于一阻挡物。原理：上一级的断路器对短路电流相当于一阻挡物。因而允许下级断路器的分断能力可低于预期短路电流。因而允许下级断路器的分断能力可低于预期短路电流。 级联的原理在级联的原理在 GB14048.2, 附录附录A中被称为后备保护

15、中被称为后备保护 级联只能由实验室试验来检验，并且可能的组合级联只能由实验室试验来检验，并且可能的组合(zh)只能由断路器制造商来规定只能由断路器制造商来规定第二十二页，共26页。23SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June级联表级联表第二十三页，共26页。24SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneE41148两个断路器的限流特性可以把下级断路器的分断能力两个断路器的限流特性可以把下级断路器的分断能力(nngl)提升提升级联和增强级联和增强(zngqing)(zngqing)的选择性的选择性第二十四页，共26页。25SLIC- LVD