电涌保护器(SPD)和后备保护断路器的配合研究

电涌保护器（SPD）和后备保护断路器的配合研究

当前1页，总共18页。问题提出当前2页，总共18页。已有的研究成果当前3页，总共18页。Slide410/350冲击电流波形当前4页，总共18页。Slide5冲击电流波形

I级冲击电流Iimp冲击电流Iimp由其峰值，电荷量Q和比能量

W/R参数来确定。冲击试验电流的峰值应在50μs内达到，电荷量Q转移应在5ms内发生，比能量

W/R应在5ms内释放。Iimp在50μs内kAQ在5ms内AsW/R在5ms内kJ/Ω20101001052552.56.2521110.50.25注：冲击试验符合上述参数的可能方法之一IEC62305中规定的10/350波形允差：Iimp 10%Q -10%/+20%W/R-10%/+45%Q=Iimp×a其中a=5×10^-4sW/R=Iimp^2×b其中b=2.5×10^-4s当前5页，总共18页。Slide68/20波形放电电流当前6页，总共18页。Slide7定义Maxiumwithstandcurrent(IMW)——MCB能够连续耐受三次冲击都不动作，再增加一个步长（如2kA)即动作的冲击电流（8/20µs波形或10/350µs波形）。15shotswithstandcurrent(I15)——MCB能够耐受15次冲击的最大电涌电流（8/20µs波形）。当前7页，总共18页。Slide8C65H-C型MCB的冲击耐受性能与

II级SPD配合8/20µs下的IMW(kA)I15(kA)In优选值（kA)额定电流10A14.22410.6441016A22.17614.1301020A22.90620.3061025A30.14224.1721540A38.04125.1111550A33.14425.0621563A34.71625.13815100A59.91235.32730125A59.90640.71730MCB对8/20µs电涌的耐受水平随着额定电流的提高而提高的趋势，但是并不是每一级MCB都严格满足。对于50A和63A的MCB，虽然它们的额定电流大于40A，但是它们的IMW却小于40A的MCB。当前8页，总共18页。Slide9C65H-C型MCB与熔断器的比较MCB和熔断器的单次冲击耐受值IMW

MCB和熔断器的15次耐受值I15

MCB的IMW

比熔断器的单次冲击耐受电流要大。这说明MCB具有更好的电涌耐受性能。对于较小的额定电流，MCB的I15

要大于熔断器，但是这种优势随着额定电流的增加而减小。对于125A的额定电流，MCB和熔断器具有相当的15次冲击耐受电流。当前9页，总共18页。Slide10不同分断能力和特性曲线MCB的比较——选择中等分断能力（6kA）N系列中的B，C，D曲线MCB，横向比较同一分断能力，不同特性曲线的MCB的冲击耐受能力。——选择高分断能力（10kA）H系列中的C曲线MCB，与N系列的C曲线结果相比较，从而纵向比较同一特性曲线，不同分断能力MCB的冲击耐受能力。B型曲线：3和5In小短路C型曲线：5和10In高短路电流的控制和保护D型曲线：10-14In分断能力：B<C<D当前10页，总共18页。Slide11C特性曲线下N和H的IMW和I15的比较IMWI15结果：从整个趋势来看，最大冲击耐受能力和15次冲击耐受能力H>N当前11页，总共18页。Slide12结果：从整个趋势来看，最大冲击耐受能力和15次冲击耐受能力B>C>DN系列下B,C,D曲线IMW和I15的比较﹖IMWI15当前12页，总共18页。Slide13MCB在10/350冲击下的耐受能力MCB对10/350µs电涌的耐受水平随着额定电流的提高而提高。但是提高的幅度却比预期的小很多。对于额定电流为125A的MCB，最大耐受电流IMW也只有4kA。如果把这种MCB用在I级SPD之前，4kA的电涌耐受水平将远小于实际安装的大部分SPD的Ipeak值。此时，就很难实现SPD和MCB的配合。与

I级SPD配合10/350µs下的IMW优选值额定电流Ipeak(kA)Q(As)Ipeak(kA)Q(As)10A////16A////20A////25A////40A////50A1.0510.42810.563A2.0590.82921100A3.0881.28421125A4.1141.74021当前13页，总共18页。Slide14MCB在冲击下的脱扣机理研究端子双金属片条状线辫动触头瞬时脱扣器线圈负荷侧端子静触头当前14页，总共18页。Slide15磁脱扣线圈断裂线圈和静触头松脱触头磨损MCB冲击后损坏的原因静触头动触头断口当前15页，总共18页。Slide16试验过程中发现，造成MCB脱扣机构动作的原因主要是由于动静触头间的电动斥力，试验证明：尝试将磁铁取走后对MCB进行冲击试验，发现MCB的脱扣机构也还是动作了，说明了导致MCB在冲击电流下动作的主要原因并不是完全由于电磁力造成的。分析可得，动静触头在冲击电流通过时会产生的电动斥力，而且在触头间由于电流线的收缩而产生霍姆力，这两个力的作用都使动静触头快速分开，因此都有助于推动脱扣机构的动作。冲击电流下的脱扣机理当前16页，总共18页。Slide17不同特性曲线和分断能力的MCB可通过8/20冲击电流的试验，基本可以与大部分T2级的SPD配合用作后备保护元件；MCB在10/350波形冲击电流下的耐受性能十分有限，无法和T1级的SPD形成后备保护的有效配合，建议修改标准条款；MCB在