斷路器的認(rèn)識(shí)及選用

斷路器認(rèn)識(shí)與選用★主要內(nèi)容斷路器各參數(shù)計(jì)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(jí)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(wàn)能式（框架式）、塑殼式和小型微斷；

按級(jí)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(dòng)操作、儲(chǔ)能操作和手動(dòng)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(shí)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(wàn)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(yùn)行時(shí)用它接通或切斷負(fù)荷電流；

在電氣設(shè)備或線路發(fā)生短路故障或嚴(yán)重過負(fù)荷時(shí)，由繼電保護(hù)裝置控制其自動(dòng)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(kuò)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?jǐn)嗾ｋ娐窏l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(shí)間或者自動(dòng)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(hù)；被廣泛應(yīng)用于建筑照明、動(dòng)力配電線路、用電設(shè)備作為控制開關(guān)和保護(hù)設(shè)備，也可用于不頻繁起動(dòng)電動(dòng)機(jī)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(jī)構(gòu)；3-電磁脫扣器；4-分勵(lì)脫扣器；5-熱元件；6-失壓脫扣器；7-分勵(lì)脫扣器按鈕；8-雙金屬元件；9-主彈簧；10-鎖鉤；910當(dāng)電流過大時(shí)熱磁脫扣的動(dòng)作原理：電磁脫扣器3的電磁力變大，同時(shí)熱元件5是雙金屬片8變形，兩者同時(shí)作用導(dǎo)致杠桿機(jī)構(gòu)2動(dòng)作，在主彈簧9的拉力下帶動(dòng)鎖鉤10脫扣，從而是主觸頭1斷開，斷路器分?jǐn)?，達(dá)到保護(hù)線路和設(shè)備的效果。失壓脫扣器的動(dòng)作原理：線路電壓過低時(shí)，失壓脫扣器6的電磁力變小，在彈簧11的作用下導(dǎo)致杠桿機(jī)構(gòu)2動(dòng)作從而是斷路器分?jǐn)?，保證設(shè)備在合理的電壓條件下工作。11分勵(lì)脫扣器的動(dòng)作原理：按下按鈕7，分勵(lì)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(jī)構(gòu)2動(dòng)作從而是斷路器分?jǐn)?，可?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)處分?jǐn)嗪拖狼蟹堑哪康??！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(dòng)觸頭瞬時(shí)脫扣器負(fù)荷側(cè)端子★B-電子式脫扣器的工作原理執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳感器控制單元CT脫扣器處理電流互感器CT的信號(hào)電流互感器CT的信號(hào)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(gè)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(hù)電流的整定★B-電子式脫扣器的電流整定實(shí)例接地故障動(dòng)作電流短延時(shí)電流長(zhǎng)延時(shí)電流瞬時(shí)脫扣電流施耐德Micrologic保護(hù)時(shí)間的整定★B-電子式脫扣器的保護(hù)時(shí)間整定實(shí)例tr=4~12stsd=0.4s(I2toff)tg=0.4s(I2toff)注意與下級(jí)斷路器的動(dòng)作時(shí)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(hù)曲線的差別熱磁式斷路器保護(hù)特性曲線簡(jiǎn)圖電子式斷路器保護(hù)特性曲線簡(jiǎn)圖t(s)lrlmIcuI(A)t(s)lrlmIcuI(A)li兩段保護(hù)三段保護(hù)為什么要設(shè)置短延時(shí)？Ir:過載(熱或長(zhǎng)延時(shí))繼電器脫扣電流設(shè)定值Im:短路(磁或短延時(shí))繼電器脫扣電流設(shè)定值Ii:短路瞬動(dòng)繼電器脫扣電流設(shè)定值Icu:分?jǐn)嗄芰Α顲-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(hù)特性；★短路工作條件下的參數(shù)

☆短時(shí)耐受電流；

☆短路分?jǐn)嗄芰Γ弧锾厥馐褂铆h(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(chǎng)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(jī)械壽命及電氣壽命；☆分?jǐn)鄷r(shí)間；☆動(dòng)作延時(shí)時(shí)間；★C-低壓斷路器額定電流的選擇★以下是電氣設(shè)計(jì)技術(shù)措施09版中關(guān)于斷路器額定電流值選擇的要點(diǎn)斷路器常用工作電流等級(jí)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(jì)時(shí)：

☆考慮到一些不可估計(jì)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(jì)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(shí)脫扣電流校驗(yàn)★相關(guān)規(guī)范及電氣設(shè)計(jì)技術(shù)措施09版對(duì)瞬時(shí)脫扣電流的要求如下：☆電氣設(shè)計(jì)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(yàn)舉例★11kW的電動(dòng)機(jī)為例：☆查表得：電動(dòng)機(jī)的額定電流In=22A；☆查表得：電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流Iq=153A；☆斷路器的長(zhǎng)延時(shí)脫扣電流及額定電流Ir≥1.2In=26.4A，取Ir=32A；

☆斷路器的瞬時(shí)脫扣電流校驗(yàn)：（下面是規(guī)范的條文說明）☆瞬時(shí)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(shí)脫扣電流Ii=10~12Ir，對(duì)于士林?jǐn)嗦菲鱅i=10Ir；

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

11kW的電動(dòng)機(jī)我們選擇其長(zhǎng)延時(shí)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(shí)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(duì)中性線故障ZLZLZLZLZLZscV~ZscU~ZscIsc2

U2×ZscIsc3

U/3ZscZLZLnZSCV~ZLnIsc1

U/3Zsc+

ZLn★一般我們計(jì)算相短路電流；★C-回路短路電流值的計(jì)算步驟高壓/低壓變壓器額定值負(fù)荷額定值

功率因數(shù)

同時(shí)系數(shù)

暫載率

預(yù)見的增長(zhǎng)系數(shù)導(dǎo)體特性

母線：

長(zhǎng)度

寬度

厚度

電纜：

絕緣材料

單芯或多芯

長(zhǎng)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?jǐn)嗄芰λ矔r(shí)脫扣設(shè)定主斷路器總配電柜出線斷路器二級(jí)配電斷路器分?jǐn)嗄芰λ矔r(shí)脫扣設(shè)定分?jǐn)嗄芰λ矔r(shí)脫扣設(shè)定分?jǐn)嗄芰λ矔r(shí)脫扣設(shè)定末端配電斷路器★短路電流值的計(jì)算步驟：★C-回路短路電流值的計(jì)算★計(jì)算公式：★高壓系統(tǒng)的感抗及阻抗計(jì)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(jì)算：★低壓線路的感抗及阻抗計(jì)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(cè)；★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(hù)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(lì)脫扣器線圈。在被保護(hù)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(shí)，TA二次側(cè)不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，漏電保護(hù)裝置不動(dòng)作，系統(tǒng)保持正常供電。

當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí)，由于漏電電流的存在，通過TA一次側(cè)各相負(fù)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，此信號(hào)經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和比較，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，使主開關(guān)分勵(lì)脫扣器線TL通電，驅(qū)動(dòng)主開關(guān)GF自動(dòng)跳閘，迅速切斷被保護(hù)電路的供電電源，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)?！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(hù)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(hù)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(qiáng)，因而無(wú)需輔助電源，當(dāng)主電路缺相時(shí)仍能起漏電保護(hù)作用。但其靈敏度不易提高，且制造工藝復(fù)雜，價(jià)格較高。漏電保護(hù)裝置的分類(2)電子式漏電保護(hù)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(duì)漏電信號(hào)進(jìn)行放大、處理和比較。其特點(diǎn)是靈敏度高、動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間調(diào)整方便、使用耐久。但電子式漏電保護(hù)裝置對(duì)使用條件要求嚴(yán)格，抗電磁干擾性能差，當(dāng)主電路缺相時(shí)，可能會(huì)失去輔助電源而喪失保護(hù)功能?！顳-漏電斷路器的安裝漏電保護(hù)裝置的安裝注：1、L1、L2、L3為相線；N為中性線；PE為保護(hù)線；PEN為中性線和保護(hù)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(hù)器；為不與系統(tǒng)中接地點(diǎn)相連的單獨(dú)接地裝置，作保護(hù)接地用。

2、單相負(fù)載或三相負(fù)載在不同的接地保護(hù)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(hù)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(hù)器的設(shè)備，其外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)線可接在PEN線，也可以接在單獨(dú)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(hù)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(hù)和后備保護(hù)在同一機(jī)構(gòu)中的實(shí)現(xiàn),首先要明確保護(hù)、后備保護(hù)的定義，在配電系統(tǒng)中的串聯(lián)保護(hù)電器，就存在保護(hù)電器分為上、下級(jí)位置的配備，當(dāng)下級(jí)保護(hù)電器發(fā)生過載，短路，單相接地等故障時(shí)，發(fā)生拒動(dòng)的情況，上級(jí)保護(hù)電器要?jiǎng)幼?，保護(hù)發(fā)生故障線路的安全。所謂選擇性配合保護(hù)，簡(jiǎn)單說就是在下一級(jí)保護(hù)電器的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路，過電流故障時(shí)應(yīng)該由該保護(hù)電器動(dòng)作，上一級(jí)保護(hù)電器不動(dòng)作，而當(dāng)該保護(hù)電器拒動(dòng)時(shí)，上一級(jí)保護(hù)電器