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關于斷路器選擇的幾個要點
一、不同的負載應選用不同類型的斷路器
常見的負載有配電線路、電動機和家用與類似家用(照明、家用電器等)三大類。以此相對應的便有配電保護型、電動機保護型和家用及類似家用保護型的斷路器。這三類斷路器的保護性質和保護特性是不相同的。
對配電型斷路器而言,它有A類和B類之分:A類為非選擇型,B類為選擇型。所謂選擇型是指斷路器具有過載長延時、短路短延時和短路瞬時的三段保護特性。萬能式(又稱框架式)斷路器中的DW15系列、DW17(ME)系列、AH系列和DW40、DW45系列中大部分是B型,而DZ5、DZ15、 DZ20、TO、TG、CM1、TM30及HSM1等系列和萬能式DW15、DW17的某些規格因僅有過載長延時 、短路瞬時的二段保護,它們是屬于非選擇型的A類斷路器。選擇性保護,如圖1所示。
當F點短路時,只有靠近F點的QF2斷路器動作,而上方位的QF1斷路器不動作,這就是選擇性保護(由于QF1不動作,就使未發生故障的QF3、QF4支路保持供電)。
如果QF2和QF1都是A類斷路器,則F點發生短路,短路電流值達一定值時,QF1、QF2同時動作 ,QF1斷路器回路及其下的支路全部停電,就不是選擇性保護了。
能夠實現選擇性保護的原因是,QF1為B類斷路器,它具有短路短延時性能,當F點短路時, 短路電流流過QF2支路,也流過QF1回路,QF2的瞬時動作脫扣器動作(通常它的全分斷時間不大于0.02s),因QF1的短延時,QF1在0.02s內不會動作(它的短延時≥0.1s或0.2、0.3 、0.4s)。在QF2動作切斷故障線路時,整個系統就恢復了正常。
可見,如果要達到選擇性保護的要求,上一級的斷路器應選用具有三段保護的B型斷路器。
對于直接保護電動機的電動機保護型斷路器,它只要有過載長延時和短路瞬時的二段保護性能就夠了,也就是說它可選擇A類斷路器(包括塑殼式和萬能式),DZ5、DZ15、TO、TG、GM1 、TM30、HSM1及DW15等系列除有配電保護的性能外,它們的630A及以下規格均有保護電動機的功能。
家用和類似場所的保護(過去又稱它為導線保護或照明保護),也是一種小型的A類斷路器,其典型產品有C45N、PX200C、HSM8等等。
配電(線路)、電動機和家用等的過電流保護斷路器,因保護對象(如變壓器、電線電纜、電動機和家用電器等)的承受過載電流的能力(包括電動機的起動電流和起動時間等)有差異, 因此,選用的斷路器的保護特性也是不同的。
(1)表1為配電保護型斷路器的反時限斷開特性
表 1
通過電流名稱
整定電流倍數
約定時間/h
In≤63A
In>63A
約定不脫扣電流
1.05In
≥1
≥2
約定脫扣電流
1.30In
<1
<2
返回特性電流
3.0In
可返回時間/s
5
8
12
注:可返回特性:考慮到配電線路內有電動機群,由于電動機僅是其負載的一部分,且一群電動機不會同時起動,故確定為3In(In為斷路器的額定電流, In≥ IL, IL為線路額定電流),對斷路器進行試驗,當試驗電流為3In時保持5s(In≤40 A時),8s(40A<In<250A時),12s(In>250A時),然后將電流返回至In ,斷路器應不動作,這就是返回特性。
(2)表2為電動機保護型斷路器的反時限斷開特性
表 2
通過電流名稱
整定電流倍數
約定時間
約定不脫扣電流
1.0In
≥2h
約定脫扣電流
1.2In
<2h
1.5In
*
7.2In
**
注:*按電動機負載性質可以選2、4、8、12min之內動作,一般的選 2~4min。** 7.2In也是一種可返回特性,它必須躲過電動機的起動電流(5~7倍In),Tp為延時時間,按電動機的負載性質可選動作時間Tp為2s<Tp≤ 10s、4s<Tp≤10s、6s<Tp≤20s和9s<Tp≤30s,一般選用2s<Tp≤10s或4s<Tp≤10s。
(3)配電保護型的瞬動整定電流為10In(誤差為±20%),In為400A及以上規格, 可以在5In和10In中任選一種(由用戶提出,制造廠整定);電動機保護型的瞬動整定 電流為12In,一般設計時In可以等于電動機的額定電流。
(4)表3為家用和類似場所用斷路器的過載脫扣特性
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