斷路器的認識及選用課件

1、斷路器認識與選用主要內容斷路器各參數計算C漏電斷路器的工作原理及選用D斷路器的分類及介紹A斷路器的工作原理BE斷路器之間的選擇性A-斷路器的定義及分類斷路器的定義circuit breaker：斷路器的分類：按電壓等級分：有高壓斷路器和低壓斷路器； 按滅弧介質分：有油浸式、真空式、 SF6和空氣式；（低壓斷路器一般為空氣式）按結構分： 有萬能式（框架式）、塑殼式和小型微斷； 按級數分： 有單極、二極、三極和四極； 按安裝方式分：有插入式、固定式和抽屜式等； 按操作方式分：有電動操作、儲能操作和手動操作； 按接線方式分：有板前接線、板后接線等；（板前接線是常見的接線方式）按脫扣曲線分：有A、B、

2、C、D等四種脫扣曲線；能夠關合、承載和開斷正常回路下的電流，能關合在規(guī)定的時間內承載和開斷異?；芈窏l件下（包括短路條件）電流的開關裝置。按通常品種分：有塑殼、塑殼漏電、小型、小型漏電、智能萬能式斷路器等；按脫扣器形式：有熱磁式脫扣器、電子式脫扣器等； A-斷路器的作用高壓斷路器的作用及用途： 高壓斷路器在正常運行時用它接通或切斷負荷電流； 在電氣設備或線路發(fā)生短路故障或嚴重過負荷時，由繼電保護裝置控制其自動迅速地切斷故障電流，切斷發(fā)生短路故障的設備或線路，以防止擴大事故范圍。 低壓斷路器的作用及用途： 低壓斷路器能夠接通、承載、分斷正常電路條件下的電流，在規(guī)定的異常電路條件下（如短路電流）也能

3、接通、承載一定時間或者自動切斷故障電流。 低壓斷路器一般用作交流、直流線路的過載、短路保護；被廣泛應用于建筑照明、動力配電線路、用電設備作為控制開關和保護設備，也可用于不頻繁起動電動機以及操作或轉換電路。 B-斷路器的工作原理81-主觸頭； 2-杠桿機構；3-電磁脫扣器； 4-分勵脫扣器；5-熱元件； 6-失壓脫扣器；7-分勵脫扣器按鈕； 8-雙金屬元件；9-主彈簧； 10-鎖鉤；910當電流過大時熱磁脫扣的動作原理： 電磁脫扣器3的電磁力變大，同時熱元件5是雙金屬片8變形，兩者同時作用導致杠桿機構2動作，在主彈簧9的拉力下帶動鎖鉤10脫扣，從而是主觸頭1斷開，斷路器分斷，達到保護線路和設備的

4、效果。失壓脫扣器的動作原理： 線路電壓過低時，失壓脫扣器6的電磁力變小，在彈簧11的作用下導致杠桿機構2動作從而是斷路器分斷，保證設備在合理的電壓條件下工作。11分勵脫扣器的動作原理： 按下按鈕7，分勵脫扣器4通電，在電磁力的作用下在彈簧11的作用下杠桿機構2動作從而是斷路器分斷，可實現遠處分斷和消防切非的目的。B-電子式脫扣器的工作原理執(zhí)行機構傳感器控制單元CT脫扣器處理電流互感器CT的信號電流互感器CT的信號與整定值比較脫扣線圈電子式脫扣器 在電子式斷路器中，傳統(tǒng)的熱磁脫扣器由一個電子控制器所替代；Ib:系統(tǒng)最大工作電流Id:最小接地故障電流Isd = (46) IrIi = 15 In

5、or off1.3Ig IdIr Ib施耐德Micrologic保護電流的整定B-電子式脫扣器的電流整定實例接地故障動作電流短延時電流長延時電流瞬時脫扣電流電磁式脫扣曲線電子式脫扣曲線B-電磁式、電子式脫扣曲線的比較B-電磁式、電子式保護曲線的差別熱磁式斷路器保護特性曲線簡圖電子式斷路器保護特性曲線簡圖t (s)lrlmIcuI (A)t (s)lrlmIcuI (A)li兩段保護三段保護為什么要設置短延時？Ir : 過載 (熱或長延時) 繼電器脫扣電流設定值Im : 短路 (磁或短延時) 繼電器脫扣電流設定值Ii : 短路瞬動繼電器脫扣電流設定值Icu : 分斷能力C-低壓斷路器選擇的一般要

6、求及參數低壓斷路器選擇的一般要求：正常工作條件下的參數 額定電壓； 額定電流； 保護特性；短路工作條件下的參數 短時耐受電流； 短路分斷能力；特殊使用環(huán)境的考慮 多塵環(huán)境； 腐蝕環(huán)境； 高溫環(huán)境； 高原地區(qū)； 特殊場所；低壓斷路器的其他電氣特性：要考慮的其他電氣參數及特性 額定沖擊耐受電壓Uimp ； 額定頻率； 機械壽命及電氣壽命； 分斷時間； 動作延時時間；C-低壓斷路器瞬時脫扣電流校驗相關規(guī)范及電氣設計技術措施09版對瞬時脫扣電流的要求如下：電氣設計技術措施09版中的相關要求： C-低壓斷路器額定電流選擇及脫扣曲線校驗舉例11kW的電動機為例： 查表得：電動機的額定電流In=22A； 查

7、表得：電動機的啟動電流Iq=153A； 斷路器的長延時脫扣電流及額定電流Ir1.2In=26.4A，取Ir=32A； 斷路器的瞬時脫扣電流校驗：（下面是規(guī)范的條文說明） 瞬時脫扣電流IiKIq； 根據條文說明一般我們保守的取K=2.5； 一般瞬時脫扣電流Ii=1012Ir，對于士林斷路器Ii=10Ir； Ii=10Ir=320A，KIq=2.5153=382.5A； 320A382.5A， Ir=32不滿足瞬時脫扣曲線的要求，而400A382.5A，故 11kW的電動機我們選擇其長延時脫扣電流值為40A。C-不同的短路電流三相故障相間故障相對中性線故障ZLZLZLZLZLZscVZscUZsc

8、Isc2U2ZscIsc3U/3ZscZLZLnZSCVZLnIsc1U/3Zsc + ZLn一般我們計算相短路電流；C-回路短路電流值的計算步驟高壓/低壓變壓器額定值負荷額定 值 功率因數 同時系數 暫載率 預見的增長系數導體特性 母線： 長度 寬度 厚度 電纜： 絕緣材料 單芯或多芯 長度 截面 環(huán)境： 環(huán)境溫度 敷設方式 并列敷設回路數上方側短路容量 SscUsc (%)在變壓器出線端 Isc總配電柜引出線 Isc二次配電柜的首端 Isc末端配電柜的首端 Isc最終引出線末端的 Isc-饋電線-額定電流-電壓降分斷能力瞬時脫扣設定主斷路器總配電柜出線斷路器二級配電斷路器分斷能力瞬時脫扣設

9、定分斷能力瞬時脫扣設定分斷能力瞬時脫扣設定末端配電斷路器短路電流值的計算步驟：C-回路短路電流值的計算計算公式：高壓系統(tǒng)的感抗及阻抗計算：Ss為高壓系統(tǒng)的短路容量，一般?。?00MVA、300MVA、500MVA；變壓器的感抗及阻抗計算：低壓線路的感抗及阻抗計算：銅t=0.016*(1+0.00393*t)電阻：感抗：可查相關數據手冊；C-短路電流值Icu、Ics及Icw的區(qū)分 圖中是某三相四線制供電系統(tǒng)的漏電保護電氣原理圖。圖中TA為零序電流互感器，GF為主開關，TL為主開關GF的分勵脫扣器線圈。 在被保護電路工作正常、沒有發(fā)生漏電或觸電的情況下，由基爾荷夫定律可知，通過TA一次側電流的相量

10、和等于零。即IL1+IL2+IL3+IN0此時，TA二次側不產生感應電動勢，漏電保護裝置不動作，系統(tǒng)保持正常供電。 當被保護電路發(fā)生漏電或有人觸電時，由于漏電電流的存在，通過TA一次側各相負荷電流的相量和不再等于零，即 IL1+IL2+IL3+IN0產生了剩余電流，TA二次側線圈就有感應電動勢產生，此信號經中間環(huán)節(jié)進行處理和比較，當達到預定值時，使主開關分勵脫扣器線TL通電，驅動主開關GF自動跳閘，迅速切斷被保護電路的供電電源，從而實現保護。D-漏電斷路器工作原理漏電斷路器工作原理：D-漏電斷路器的分類電磁式漏電保護裝置 其中間環(huán)節(jié)為電磁元件，有電磁脫扣器和靈敏繼電器兩種型式。電磁式漏電保護裝

11、置因全部采用電磁元件，使得其耐過電流和過電壓沖擊的能力較強，因而無需輔助電源，當主電路缺相時仍能起漏電保護作用。但其靈敏度不易提高，且制造工藝復雜，價格較高。漏電保護裝置的分類(2) 電子式漏電保護裝置 其中間環(huán)節(jié)使用了由電子元件構成的電子電路，有分立元件電路和集成電路之分。中間環(huán)節(jié)的電子電路用來對漏電信號進行放大、處理和比較。其特點是靈敏度高、動作電流和動作時間調整方便、使用耐久。但電子式漏電保護裝置對使用條件要求嚴格，抗電磁干擾性能差，當主電路缺相時，可能會失去輔助電源而喪失保護功能。D-漏電斷路器的選用漏電保護裝置的選用D-漏電斷路器故障分析E-斷路器間選擇性的設置 一般斷路器實現上下級之間的選擇性方法有兩種：電流選擇性和時間選擇性。前者對于過載情況，基于脫扣器長延時整定電流值不同；后者對于小短路電流情況，基于上下級脫扣器時間整定值的不同，上級斷路器的脫扣器具有短延時，下級斷路器的脫扣應更快或僅有瞬動短路保護，以實現上下級之間時間上的選擇性。 當短路電流很大已經超越上下級斷路器短路速斷保護的瞬動電流（ Ii ）值