曾處理過一起電動機保護斷路器GV2ME16與微斷iC65N32過載保護選擇性的案例,詳細分析過程見:為何總空開跳閘后下級斷路器才跳閘。
近期另一個客戶疑問:電動機回路上級斷路器為D32的某品牌微斷,下級選用的是施耐德LRD32熱繼電器,整定值24A。運行過程中上級32A微斷跳閘了,客戶問下級熱繼電器整定值小,為何沒有先動作,可能性原因有哪些?
本來這次斷路器跳閘,從直觀的角度已經沒有分析的必要,但是想到最近接二連三的遇到類似問題,可能在客戶端有一些價值。
由于其他品牌的微斷信息暫無法呈現(xiàn),只能借助施耐德iC65N-D32微斷和熱繼電器LRD32展開討論。
首先,從產品標準的角度,無論哪家的微型斷路器,其過載保護特性和磁保護特性都遵循GB/T10963.1標準。
對于D32微斷,其額定電流為32A,過載保護特性是1.13倍In(In=32A),1小時內不能動作,1.45倍In在1小時內動作;D32的磁保護曲線是D型,意味著小于10In時磁保護不會動作,大于14In時磁保護一定動作,介于10In和14In之間時,有可能熱保護有可能磁保護。
對于熱繼電器LRD32,其產品標準是GB/T14048.4,過載保護特性是1.05倍Ir(Ir=24A)兩小時內不動作,當過載電流為1.2倍Ir時,兩小時內必然動作,無磁保護功能。
接著,我們看看二者的外觀,如下圖所示,iC65N-D32微斷的額定電流為32A,過載保護不可調,LRD32熱繼電器的過載保護整定值是可調的,整定范圍23~32A。
最后,我們通過二者的曲線特性分析客戶疑問:為何上級32A微斷跳了,下級整定值為24A的熱繼電器卻沒有動作,可能性原因有哪些?
如下圖所示,紅色代表D32微斷,藍色代表LRD32(整定值24A),二者在反時限區(qū)域大部分都是重疊的,所以,從曲線上看沒有選擇性可言。
例如,當過載電流為100A時,二者都會動作,雖然看起來D32的曲線(紅色)在LRD32曲線(藍色)下方,意味著前者有可能先動作,但是二者在該區(qū)域是重疊的,實際無法確定誰先誰后。
因此客戶的疑問,存在兩種情況:
1、過載區(qū)域,從曲線上看微斷有可能先動作;
2、超過D32D磁脫扣電流上限14*32=448A的故障電流,一定是微斷先動作,因為熱繼電器LRD32無短路保護功能;
由于微斷和熱繼電器都具有過載保護功能,特性還不一樣,所以不能只是通過其額定電流或整定電流的大小,來判斷誰應該先跳還是后跳,因為在保護整定電流相近的情況下,二者本來就沒有選擇性。
單個電動機回路同時配置熱繼電器和熱磁式微斷,在過載保護功能上是重疊的。
針對該案例,如果客戶需要在斷路器或者熱繼電器動作時,區(qū)分過載保護還是短路保護,只需要把電動機回路的斷路器換成只有磁保護功能的單磁斷路器,熱繼電器仍然保留。
例如選擇iC60L-MA或者iC65L-MA或者GV2LM型單磁斷路器,搭配熱繼電器用于電動機回路。
熱繼電器負責電動機的過載保護,單磁斷路器負責短路保護。
這幾種單磁斷路器的磁脫扣電流不可調,但是其磁脫扣電流比較高,有助于躲過電動機起動瞬間的沖擊電流。
例如iC60L-MA或者iC65L-MA的磁脫扣電流為12In±20%,GV2LM的磁脫扣電流為16In±20%,后者更加適用于起動電流更高的IE3/IE4高效電機。
結語:案例相對比較簡單,結論也比較明確,本文的目的在于如果有選擇性需求,在設計階段初期就應該對上下級元器件的特性非常清晰,避免到了運行階段保護動作后才開始分析其選擇性,勞心又勞力。
作者:賓昭平
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