低压保护电器的选择培训讲义图文解析含习题

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。例外情况低压配电线路保护的一般要求针对三种配电线路故障，分断故障电流或发出故障报警信号。低压配电线路上下级保护电器的动作应该有选择性。低压配电线路的保护应与配电系统的特征及接地方式相适应。特殊的用电设备的保护。电动机起重机电焊机电阻炉整流器......等等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）具有限流作用的塑壳断路器(MCCB)符合GB14048.2(idtIEC60947-2)例如：CompactNSX,NSE电流范围16A至630AIcu=Ics，最高可达150kA断路器适用于级联，并可实现电流和能量的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短路分断试验装置-示意图:极限短路分断能力试验Icu:“O”-t2-“CO”,其中t2=3分钟运行短路分断能力试验Ics:“O”-t2-“CO”-t2-“CO”,之后测试温升及寿命试验.“O”-分闸试验

:“CO”-合/分试验:被测试的元件AB已接通合闸分闸，分断断开已接通断开正在接通分闸，分断断开tot1BAtot1BA接通接地熔断器tt短路分断能力试验低压断路器的分类（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

示意的热脱扣曲线 Ir=kxInIr-热保护整定值k取决于断路器Int=k1xIr约定不脱扣电流k1=1.05(MCCB)/1.13(MCB)1小时In＜63A2小时In≥63AIt=k2xIr约定脱扣电流k2=1.3(MCCB)/1.4(MCB)在过电流持续一段时间后双金属片的弯曲足以引起脱扣必定不脱扣区域可能

脱扣

区域必定脱扣区域IrIntIt1hI>In时

双金属片原理 过载保护的脱扣曲线tIMCB 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型曲线执行机构传感器控制单元CT脱扣器处理电流互感器CT的信号电流互感器CT的信号与整定值比较脱扣线圈电子式脱扣器的工作原理在电子式断路器中，传统的热磁脱扣器由一个电子控制器所替代电子式傅脱扣器和的脱扣弹曲线Mas胞ter扔pac雪tM权TMic升rol生ogi丙c5裤.0,派6.0蜜,7.到0电子式脱万扣器的脱倘扣曲线NSX孔100至250MIC巧2.2却25袍0Ref似lex能量脱扣由曲线热磁式断册路器保护警特性曲线津简图电子式断旗路器保护肌特性曲线蒙简图Ir:过载(热或长生延时)继电器脱夜扣电流设堤定值Im:短路(磁或短延功时)继电器渔脱扣电剃流设定钥值Ii:短路瞬华动继电雾器脱扣姑电流设僻定值Icu者:分断能叉力t(s)lrlmIcuI(A)t(暗s)lrlmIcuI(A)li两段保捉护三段保护热磁式衫和电子姜式保护竹曲线之饲间的差代别为什么要插设置短延时职？(1)酷IE晃C60垦89尘8中定为20In，大部撕分欧洲锣制造商弓认为这沟一数值雨高得不菌切实际(M-贿G=窑10率~14话In)。(2)对于工业哄用途，IEC标准没汤有规定满专门值虑。表中唤所列数匀值仅为愤通常使江用值。低压断路窝器的保护堤脱扣电流断路器六的脱扣犬阈值取荡决于：家用及类哪似场所小奥型断路器俊的标准:(位IEC朵60喉898抹)或者按竭照IEC6按0947痰-2标准，隙制造厂丈对工业惜用断路烂器的标播明第一个字紧母=分断范励围-g耀:全熔断腿范围的删熔断器-a瓜:后备熔孔断器第二个罗字母=使用类别规定时雪间-电流特格性熔断器的冒类别IEC富6026护9第一个字鬼母:型式(分断范晕围)g=全范围熔辰断器(分断在分舞断能力下阀的全部电与流)a=后备熔同断器(只从5In开始分断)第二个壤字母:使用类别(被保护回扬路)配电灰电动机林控制gGgMaMnnn低压熔断饥器IEC缴60丈269规定的工束业用熔断刚器用2个字母代道号，见下庄表中说明gG和gM熔断器的肢时间-电流带aM熔断器甚的时间-电流带InfIf熔断器特步性曲线I最小弧前仙时间曲线tt4lnxln最小弧浇前时间签曲线熔断器舌特性曲载线I熔断器的翁时间－电老流特性曲掀线IEC6094讽7-2IEC也6094台7-4IEC垂60拣947算-3过载保蚁护短路保匙护控制隔离M电动机造的保护菜与控制电动机隔的保护停和控制越能用一煤、二个级或三个夫电器完泛成，它帖们实现振下列功抱能。低压配端电隔离短路保护过载保令护电动机控滚制LR2序-DLC1夺/LP那1-DGV2-希ME/R上S电动机的速保护与控的制（续）熔断器异式隔离勇开关接触器热继电垫器ME型断路检器接触器MA型断路娱器接触器热继电器电动机起傍动器(Te胳Sys盐U)aM电动机的淹保护与控维制（续）四种保护厉型式熔断器(aM)六+热继电敏器的组会合断路器(MA巨)+接触器+热继电镜器组合tsIbIqI1~10s20~30mstsIbIq1~10s20~30msI电动机蛾的保护In分断阻性读负载工作魂电流AC-翠12.5赌In分断绕线太电机起动克电流AC-以26I贩n分断鼠笼汉电机正常汽运转电流AC-36In分断鼠耕笼电机湾起动电脏流AC-4控制负震载的类唐别热继电绿器的脱农扣等级IEC标准对击热继电敞器规定异了四个馅脱扣等鸟级（见言下表）10和10A级最常大用，20和30级一般享用于起造动困难泉的电动品机电动机回猪路中接触舟器和继电蜜器的配合1类配合呜：接触器舞和继电线器的损比伤是容养许的:对使用门者无危乌害除了接坦触器和华继电器歼外无危园害组合电虽器的分辣断能力卸必然就及是短路律保护电码器的分辛断能力假。2类配合宋：在容易输清除的蕉情况下晴，只允忙许接触河器或起云动器的流触头熔务焊，但童不允许污损坏。2型配合试辨验之后，完该装置仍火能保持正渔常的保护位和控制功沸能，因而朱其分断能嘴力由试验撇结果确定。电动机示回路中塑元器件明的配合果（续）选择一种货配合类型1类配合:合格的维据护减少装置赵的体积和逃价格在更换桌故障电竭机的期抽间不要球求持续止供电2类配合:有限的颂维护人辱员规范要兰求2类配合电动机直碍接启动时剂保护的简钉便选型方盒法施耐德提涂供标准选使型表选型表的伶使用方法配合类型保护形储式轻载或重缸载电压等级电机功率场（马力）电动机如够何方便的束选型？电动机言在工业斧用途中障常常是水关键的蹲设备。由于电气兴故障引起寻的停机会筑有严重的枕后果绝缘监郑视器设矮计用于剂防止上策述事故电动机的迅大多数电绕气故障是砖当电动机仅冷态起动托后发生的武相对地绝宁缘故障绝缘性逗能新电机:10起00兆欧已使用清的电机:1平0-1卵00兆欧最低工零作值:5兆欧断路器或做接触器闭合联锁低压电额动机的贝预防性味保护终端配电箱楼内配电分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掉器的保护盈整定断路器饱正常工凤作时不穗应脱扣Isd孝>1.累2[I劝q+莲Ib(n-1松)]Ii>咏1.2壮[Iq舅’+哄Ib(n-1俯)]Mic务rol端ogi畅c保护电骂流的整仿定Ib:系统最辜大工作闯电流Id:最小接地帅故障电流Isd橡=(4诵~6)吊IrIi=惯15旋Ino虽r