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文档简介
第二章
保护电器的选择低压保护电器的功能与分类保护财产及人身安全:保护设备和线路,防止过载及短路造成的损害防止由于绝缘故障引起的间接接触的危险要遵守的条件:按照IEC60364§60473-1-1在各回路的首端,分支路出口(电流减小)保护电器的分类低压断路器低压熔断器剩余电流动作保护器低压配电线路的保护类别过负载保护:保护电器应在过负载电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害前分断该过负载电流。Ic<=Ir<=Iz或者Ic<=Iset1<=Iz;I2<=1.45Iz短路保护:保护电器应在短路电流对导体和连接件产生的热效应和机械力造成危害之前分断该短路电流。短路保护电器的分段能力不应小于保护电器安装处的预期短路电流——断路器厂家的产品资料应在短路电流使导体达到允许的极限温度之前分断该短路电流——t<=(K^*S^)/I^接地故障保护:当发生带电导体与外露可导电部分、装置外可导电部分、PE线、PEN线、大地之间的接地故障时,保护电器必须自动切断该故障电路,以防止人身间接电击、电气火灾等事故。不同的接地系统有不同的保护要求。例外情况低压保护电器的几个问题低压过负载保护电器安装位置:回路供电端和回路导体的截面、材料、附设方式等有变化的回路分支处。L<3m。校验上级保护电器的灵敏度。三相均设保护电器并联导线或电缆的过载保护N线上的保护电器TN-S系统或TT系统中,当N线与相线同截面时,或已经能被相线上的保护电器所保护时,N线可以不装保护电器。当需要切断N线时,应装设同时切断相线和N线的保护电器。TN-C系统中,不得装设断开PEN线的保护电器。谐波对过载的影响低压开关设备常用标准标准 住宅用设备 工业及小型商业<1000V低压开关设备总则 IEC60947-1/GB14048.1
低压断路器 IEC60898/GB10963 IEC60947-2/GB14048.2
低压开关、隔离器 IEC60669-1/GB16915IEC60947-3/GB14048.3
接触器 IEC61095/GB17885 IEC60947-4/GB14048.4
电动机起动器 不带过电流保护的 IEC61008/GB16916
剩余电流动作断路器带过电流保护的 IEC61009 IEC60755剩余电流动作断路器 GB16917
GB6829低压断路器的分类具有高短时耐受能力的空气断路器(ACB)符合GB14048.2(idtIEC60947-2)例如:MasterpactMT,MTE电流范围630A至6300A,Icu=Ics=Icw,最高达150kA断路器可以实现时间选择性低压断路器的分类(续)具有限流作用的微型断路器(MCB)符合GB10963(idtIEC60898)例如:C120,C65电流范围1A至125A,Icu=Ics,25kA以下,断路器适用于级联,可以实现电流和能量的选择性低压断路器选择的一般要求按正常工作条件选择额定电压额定电流保护特性按短路工作条件选择短时耐受电流短路分断能力按使用环境条件选择多尘环境腐蚀环境高原地区热带地区特殊场所
低压电器是用于额定电压交流1000V或直流1500V以下电路中起保护、控制、转换和通断作用的电器。低压断路器的电气特性额定工作电压Ue;额定电流In;额定绝缘电压Ui,额定冲击耐压Uimp;额定频率机械寿命;电气寿命延时时间;检测时间;分断时间;动作完成时间断路器壳架电流;脱扣器额定电流(电流互感器额定电流);脱扣电流(热脱扣Ir,磁脱扣Im,电子脱扣器整定值调整)额定短时耐受电流Icw:在制造厂规定的试验条件下对断路器确定的短时耐受电流值。以短延时时间为试验时间。交流状况下为有效值。预期短路电流的交流分量在短延时时间内认为是恒定的。短延时时间不应小于0.05S。(0.05-0.1-0.2-0.5-1)额定接通能力(Icm):在制造厂规定的额定工作电压、频率、功率因素下,断路器的短路接通能力。(最大预期峰值)额定极限短路分断能力(有效值)Icu:Test=O-CO额定运行短路分断能力(有效值)Ics:Test=O-CO-CO低压断路器的分类(续)按照使用类别分:A类:在短路情况下,选择性保护无人为短延时,因而无IcwB类:在短路情况下,选择性保护有人为短延时(可调节),有Icw断路器整定值设置问题需要查询厂家样本资料:按照是否适合隔离分:适合隔离:在断开位置,断路器所有极,包括中性极必须断开可见的分断或确实可靠的分断指示,可锁定不适合隔离In,Io,Ir,Im,Ii,Isd终端配电箱楼内配电间公用电主配电柜分配电柜一级配电二级配电三级配电低压配电系统与断路器选择脱扣器热磁脱扣器电子脱扣器热保护过载保护长延时磁保护短路保护短延时瞬时脱扣器的型式有两种型式的脱扣器:热磁式脱扣器电子式脱扣器两种脱扣器用于相同的主要功能:构成过流保护使电流过载的回路断开MCB MCCBImImntImt固定k1*Irk2*Ir
固定或可调STR-15%/TMD-20%STR+15%/TMD+20%示意的磁脱扣曲线利用电磁原理,认为电流是短路电流Im短路脱扣电流整定值Imnt/Imt为动作精度必定脱扣区域可能脱扣区域必定不脱扣区域ImntImImtItime短路保护的脱扣曲线热磁脱扣器的脱扣曲线NSX100至250TM80D/100D热磁脱扣器的脱扣曲线(续)C65N,C型曲线电子式脱扣器的脱扣曲线MasterpactMTMicrologic5.0,6.0,7.0电子式脱扣器的脱扣曲线NSX100至250MIC2.2250Reflex能量脱扣曲线(1)IEC60898中定为20In,大部分欧洲制造商认为这一数值高得不切实际(M-G=10~14In)。(2)对于工业用途,IEC标准没有规定专门值。表中所列数值仅为通常使用值。低压断路器的保护脱扣电流断路器的脱扣阈值取决于:家用及类似场所小型断路器的标准:(IEC60898)或者按照IEC60947-2标准,制造厂对工业用断路器的标明第一个字母=分断范围-g:全熔断范围的熔断器-a:后备熔断器第二个字母=使用类别规定时间-电流特性熔断器的类别IEC60269第一个字母:型式(分断范围)g=全范围熔断器(分断在分断能力下的全部电流)a=后备熔断器(只从5In开始分断)第二个字母:使用类别 (被保护回路)配电 电动机控制gGgMaMnnn低压熔断器IEC60269规定的工业用熔断器用2个字母代号,见下表中说明
gG
和gM
熔断器的时间-电流带
aM
熔断器的时间-电流带InfIf熔断器特性曲线I最小弧前时间曲线tt4lnxln最小弧前时间曲线熔断器特性曲线I熔断器的时间-电流特性曲线低压配电隔离短路保护过载保护电动机控制LR2-DLC1/LP1-DGV2-ME/RS电动机的保护与控制(续)熔断器式隔离开关接触器热继电器ME型断路器接触器MA型断路器接触器热继电器电动机起动器(TeSysU)aM电动机的保护与控制(续)四种保护型式熔断器(aM)+热继电器的组合断路器(MA)+接触器+热继电器组合tsIbIqI1~10s20~30mstsIbIq1~10s20~30msI电动机的保护In分断阻性负载工作电流AC-12.5In分断绕线电机起动电流AC-26In分断鼠笼电机正常运转电流AC-36In分断鼠笼电机起动电流AC-4控制负载的类别热继电器的脱扣等级IEC标准对热继电器规定了四个脱扣等级(见下表)10和10A级最常用,20和30级一般用于起动困难的电动机电动机回路中接触器和继电器的配合1类配合:接触器和继电器的损伤是容许的:对使用者无危害除了接触器和继电器外无危害组合电器的分断能力必然就是短路保护电器的分断能力。2类配合:在容易清除的情况下,只允许接触器或起动器的触头熔焊,但不允许损坏。2型配合试验之后,该装置仍能保持正常的保护和控制功能,因而其分断能力由试验结果确定。电动机回路中元器件的配合(续)选择一种配合类型1类配合:合格的维护减少装置的体积和价格在更换故障电机的期间不要求持续供电2类配合:有限的维护人员规范要求2类配合电动机直接启动时保护的简便选型方法施耐德提供标准选型表选型表的使用方法配合类型保护形式轻载或重载电压等级电机功率(马力)电动机如何方便的选型?电动机在工业用途中常常是关键的设备。由于电气故障引起的停机会有严重的后果绝缘监视器设计用于防止上述事故电动机的大多数电气故障是当电动机冷态起动后发生的相对地绝缘故障绝缘性能新电机:1000兆欧已使用的电机:10-100兆欧最低工作值:5兆欧断路器或接触器闭合联锁低压电动机的预防性保护终端配电箱楼内配电间公用电主配电柜分配电柜一级配电二级配电三级配电低压断路器的保护整定断路器正常工作时不应脱扣Isd>1.2[Iq+Ib(n-1)]Ii>1.2[Iq’+Ib(n-1)]Micrologic保护电流的整定Ib:系统最大工作电流Id:最小接地故障电流Isd=(4~6)IrIi=15Inoroff1.3Ig≤IdIr≥IbMicrologic延时时间的整定tr=4~12stsd=0.4s(I2toff)tg=0.4s(I2toff)注意与下级断路器的动作时间配合,Δt=0.1~0.2sNSX热磁脱扣单元的保护整定两段式保护热保护Ib≤Ir≤Iz磁保护1.3Im≤Id注意验证与下级断路器的选择性配合三段式保护(MIC5.0,五个值可调)长延时保护Ib≤Ir≤Iz,tr=
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