斷路器的認識及選用

斷路器認識與選用★主要內(nèi)容斷路器各參數(shù)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circuitbreaker：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(zhì)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(jié)構(gòu)分：有萬能式（框架式）、塑殼式和小型微斷；

按級數(shù)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、C、D等四種脫扣曲線；能夠關(guān)合、承載和開斷正常回路下的電流，能關(guān)合在規(guī)定的時間內(nèi)承載和開斷異?；芈窏l件下（包括短路條件）電流的開關(guān)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(shè)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(shè)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(shè)備作為控制開關(guān)和保護設(shè)備，也可用于不頻繁起動電動機以及操作或轉(zhuǎn)換電路?！顱-斷路器的工作原理81-主觸頭；2-杠桿機構(gòu)；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(gòu)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(shè)備的效果。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(gòu)2動作從而是斷路器分斷，保證設(shè)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(gòu)2動作從而是斷路器分斷，可實現(xiàn)遠處分斷和消防切非的目的?！顱-小型斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)端子雙金屬片條狀線辮動觸頭瞬時脫扣器負荷側(cè)端子★B-電子式脫扣器的工作原理執(zhí)行機構(gòu)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=(4~6)IrIi=15Inoroff1.3Ig≤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施耐德Micrologic保護時間的整定★B-電子式脫扣器的保護時間整定實例tr=4~12stsd=0.4s(I2toff)tg=0.4s(I2toff)注意與下級斷路器的動作時間配合，Δt=0.1~0.2s★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(shè)置短延時？Ir:過載(熱或長延時)繼電器脫扣電流設(shè)定值Im:短路(磁或短延時)繼電器脫扣電流設(shè)定值Ii:短路瞬動繼電器脫扣電流設(shè)定值Icu:分斷能力★C-低壓斷路器選擇的一般要求及參數(shù)低壓斷路器選擇的一般要求：★正常工作條件下的參數(shù)

☆額定電壓；

☆額定電流；

☆保護特性；★短路工作條件下的參數(shù)

☆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(shù)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-低壓斷路器額定電流的選擇★以下是電氣設(shè)計技術(shù)措施09版中關(guān)于斷路器額定電流值選擇的要點斷路器常用工作電流等級10、16、25、32、40、50、63、80、100、125、140、160、180、200、225、250、300、350、400、500、630、700、800、1000、1250、1400、1600、2000、2500★一般我們內(nèi)部設(shè)計時：

☆考慮到一些不可估計的因素，可靠系數(shù)我們?nèi)?.2；

☆斷路器的額定電流值不小于1.2的回路計算電流；

☆斷路器的額定電流值一般從右邊的表中選擇?！顲-低壓斷路器瞬時脫扣電流校驗★相關(guān)規(guī)范及電氣設(shè)計技術(shù)措施09版對瞬時脫扣電流的要求如下：☆電氣設(shè)計技術(shù)措施09版中的相關(guān)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Ir≥1.2In=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Ii≥K·Iq；☆根據(jù)條文說明一般我們保守的取K=2.5；☆一般瞬時脫扣電流Ii=10~12Ir，對于士林斷路器Ii=10Ir；

☆I(lǐng)i=10Ir=320A，K·Iq=2.5×153=382.5A；☆320A＜382.5A，Ir=32不滿足瞬時脫扣曲線的要求，而400A≥382.5A，故

11kW的電動機我們選擇其長延時脫扣電流值為40A?！顲-短路電流值的定義ZIUAZtXZIUABZtX

Isc3==UZtUR2+X2Zt

R2

X2B★短路電流的定義：

☆發(fā)生短路故障時線路上的電流，由于回路上的阻抗極小，所以一般短路電流值較大；

☆回路的阻抗包括：高壓系統(tǒng)的阻抗、變壓器的阻抗和低壓線路的阻抗；★C-不同的短路電流三相故障相間故障相對中性線故障ZLZLZLZLZLZscV~ZscU~ZscIsc2

U2×ZscIsc3

U/3ZscZLZLnZSCV~ZLnIsc1

U/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(shù)

同時系數(shù)

暫載率

預見的增長系數(shù)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(shè)方式

并列敷設(shè)回路數(shù)上方側(cè)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(shè)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(shè)定分斷能力瞬時脫扣設(shè)定分斷能力瞬時脫扣設(shè)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：ρ銅t℃=0.016*(1+0.00393*t)電阻：感抗：可查相關(guān)數(shù)據(jù)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(guān)，TL為主開關(guān)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(cè)電流的相量和等于零。即

IL1+IL2+IL3+IN＝0此時，TA二次側(cè)不產(chǎn)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(cè)各相負荷電流的相量和不再等于零，即IL1+IL2+IL3+IN≠0產(chǎn)生了剩余電流，TA二次側(cè)線圈就有感應電動勢產(chǎn)生，此信號經(jīng)中間環(huán)節(jié)進行處理和比較，當達到預定值時，使主開關(guān)分勵脫扣器線TL通電，驅(qū)動主開關(guān)GF自動跳閘，迅速切斷被保護電路的供電電源，從而實現(xiàn)保護?！顳-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(gòu)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(diào)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?！顳-漏電斷路器的安裝漏電保護裝置的安裝注：1、L1、L2、L3為相線；N為中性線；PE為保護線；PEN為中性線和保護線合一；為單相或三相設(shè)備；為單相照明設(shè)備；為漏電保護器；為不與系統(tǒng)中接地點相連的單獨接地裝置，作保護接地用。

2、單相負載或三相負載在不同的接地保護系統(tǒng)中的接地方式圖中，左側(cè)設(shè)備為未裝有漏電保護器，中間或右側(cè)為裝有漏保的接線圖。3、在TN系統(tǒng)中使用漏電保護器的設(shè)備，其外露可導電部分的保護線可接在PEN線，也可以接在單獨接地裝置上形成局部TT系統(tǒng)，如TN系統(tǒng)接線方式圖的右側(cè)設(shè)備的接線?！顳-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-斷路器間的選擇性定義選擇性的定義：選擇性配合保護和后備保護在同一機構(gòu)中的實現(xiàn),首先要明確保護、后備保護的定義，在配電系統(tǒng)中的串聯(lián)保護電器，就存在保護電器分為上、下級位置的配備，當下級保護電器發(fā)生過載，短路，單相接地等故障時，發(fā)生拒動的情況，上級保護電器要動作，保護發(fā)生故障線路的安全。所謂選擇性配合保護，簡單說就是在下一級保護電器的保護范圍內(nèi)發(fā)生短路，過電流故障時應該由該保護電器動作，上一級保護電器不動作，而當該保護電器拒動時，上一級保護電器