斷路器框架等級額定電流,脫扣器額定電流
斷路器殼架等級額定電流Inm:指基本幾何尺寸相同和結(jié)構(gòu)相似的框架或塑料外殼中能裝的最大脫扣器的額定電流。
舉個例子:DZ20Y-100/3300-80A
DZ表示塑殼式斷路器,20表示設(shè)計序號,Y為一般型(指的是額定極限短路分?jǐn)嗄芰墑e),100A表示斷路器框架等級額定電流,80A表示脫扣器額定電流,3300中3表示3極,300表示熱磁脫扣器。
同一系列中有多種殼架等級額定電流,例如DZ20系列中有100、225、400、630、800、1250等殼架等級額定電流。同一殼架等級額定電流中又有多種脫扣器額定電流,例如100A殼架等級額定電流中有16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A等脫扣器額定電流;225A殼架等級額定電流中有100A,125A、160A、180A、200A、225A脫扣器額定電流。DZ20-100和DZ20-225兩種殼架等級中都有100A脫扣器額定電流,但斷路器體積外形和分?jǐn)嗄芰Σ幌嗤?/span>
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熱磁脫扣、電子脫扣
1、熱磁脫扣
熱磁脫扣是復(fù)式脫扣,它包含熱脫扣、電磁脫扣兩個功能。熱脫扣是通過雙金屬片過電流延時發(fā)熱變形推動脫扣傳動機(jī)構(gòu),用于過載保護(hù);電磁脫扣是通過電磁線圈的短路電流瞬時推動銜鐵帶動脫扣,用于短路保護(hù)。
2、電子脫扣
電子脫扣可以有以上所有功能,并可以方便地進(jìn)行整定。電子脫扣器就是用電子元件構(gòu)成的電路,檢測主電路電流,放大、推動脫扣機(jī)構(gòu)。
①優(yōu)缺點:
◆熱磁脫扣性能穩(wěn)定且不受電壓波動影響、壽命長、靈敏度低;(推薦使用)
◆電子脫扣功能完善、靈敏度高、整定方便、受電源影響、略易損壞。
②適用場合
要求不高而且參數(shù)固定不變的一般采用熱磁脫扣器,夠經(jīng)濟(jì)。精度要求較高,參數(shù)需要設(shè)定或改變的一般采用電子脫扣器,夠安全。
施耐德斷路器Ir、Tr、Ii、Isd、Tsd參數(shù)含義
Ir-過載長延時脫扣電流整定值
Tr-過載長延時脫扣時間整定值
Ii-短路瞬時脫扣電流整定值
Isd-短路短延時脫扣電流整定值
Tsd-短路短延時脫扣時間整定值
過載長延時,短路短延時,短路瞬時脫扣電流整定值
1、斷路器的整定電流Ir:脫扣器整定到動作的電流值。
2、脫扣器額定電流In:按(1.2~1.4)×Ij進(jìn)行選擇,其中Ij為計算電流,很多人也用1.1。其實不乘系數(shù)都可以,只要能滿足In≥Ij ,In≤導(dǎo)體(電纜)的載流量就可以。
3、電磁脫扣器
①過載長延時脫扣電流整定:固定式,Ir=In;可調(diào)式,Ir=(0.7~1.0)In
②短路短延時脫扣電流整定:Isd=(3~5)In(一般情況)
③短路瞬時脫扣電流整定:Ii=(5~10)In(一般情況)
4、電子脫扣器
①過載長延時脫扣電流整定:Ir=(0.4~1.0)In
②短路短延時脫扣電流整定:Isd=(1.5~10)In
③短路瞬時脫扣電流整定值:Ii=(12~15)In
④B型斷路器-保護(hù)電子類負(fù)載,瞬時脫扣電流(3-5)In;
⑤C型斷路器-保護(hù)常規(guī)負(fù)載和配電線纜,瞬時脫扣電流(5-10)In;
⑥D(zhuǎn)型斷路器-保護(hù)啟動電流大的沖擊性負(fù)荷(電動機(jī)、變壓器等),瞬時脫扣電流(10-20)In。
注:不同樣本系數(shù)可能不同。
關(guān)于(1.05~1.3)Ir理解
《工業(yè)與民用配電手冊》(第三版)P624~625:過載長延時脫扣器在基準(zhǔn)溫度下,在約定不脫扣電流,即電流整定值的1.05倍時,脫扣器的各相極同時通電,斷路器從冷態(tài)開始,在小于約定時間內(nèi)不應(yīng)發(fā)生脫扣;在約定時間結(jié)束后,立即使電流上升至電流整定值的1.3倍,即達(dá)到約定脫扣電流,斷路器在小于約定時間內(nèi)脫扣。
具體整定方法(原理)
作配電線路保護(hù)用斷路器(參見《工業(yè)與民用配電手冊》(第三版)P631)
1、長延時脫扣器電流整定(反時限)
長延時脫扣器電流整定值Ir,線路計算電流Ij,導(dǎo)體允許持續(xù)載流量Iz,則應(yīng)滿足:Ir≥Ij;Ir≤Iz
2、短延時脫扣器電流整定
短延時脫扣器電流整定值Isd,可靠系數(shù)1.2,線路中最大一臺電動機(jī)的起動電流Im1,除去起動電流最大的一臺電動機(jī)外后線路計算電流Ij(n-1),短延時脫扣器電流整定值應(yīng)躲過短時間出現(xiàn)的負(fù)荷尖峰電流,應(yīng)滿足:Isd≥1.2×(Im1+Ij(n-1))
整定時間通常有0.1,0.2,0.4,0.6,0.8S幾種,上下級時間級差不小于0.1~0.2s。
3、瞬時脫扣器電流整定
應(yīng)躲過配電線路的尖峰電流;瞬時脫扣器電流整定值Ii,低壓斷路器瞬時脫扣器可靠系數(shù),取1.2,線路中最大一臺電動機(jī)全啟動電流Im1’,可取2倍的Im1,應(yīng)滿足:Ii>=1.2(Im1’+Ij(n-1))
為了滿足被保護(hù)線路各級間選擇性要求,選擇型低壓斷路器瞬時脫扣器電流整定值還應(yīng)大于下一級保護(hù)電器所保護(hù)線路的故障電流。
注:作為照明線路保護(hù)的低壓斷路器脫扣電流整定 參見《工業(yè)與民用配電手冊》第636頁;作為電動機(jī)保護(hù)的低壓斷路器脫扣電流整定 參見《工業(yè)與民用配電手冊》第667頁。
斷路器保護(hù)的級間配合
當(dāng)上下級斷路器出線端處預(yù)期短路電流有較大差別、且均設(shè)有瞬時脫扣器時,則上級斷路器的瞬時脫扣整定電流應(yīng)大于下級的預(yù)期短路電流,以保證有選擇性保護(hù)。
當(dāng)上下級斷路器距離較近,出線端預(yù)期短路電流差別較小時,則上級斷路器宜選用帶有短延時脫扣器延時動作,以保證有選擇配合。
當(dāng)上下級保護(hù)電器都采用選擇型斷路器時,為保證上下級之間的動作選擇性,上級斷路器的過載長延時和短路短延時的整定電流,宜不小于下級相應(yīng)保護(hù)整定值的1.3倍。
過載長延時的整定計算方法
首先需計算出變壓器所帶負(fù)荷的總計算電流IC , 根據(jù)IC來選擇變壓器容量并計算出變壓器額定電流,變壓器額定電流Ieb需大于負(fù)荷的總計算電流IC ,接下來總進(jìn)線斷路器的過載長延時整定電流Izd1如何整定呢?
根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-電氣》2009版第5.4.4條要求:總進(jìn)線斷路器的過載長延時整定電流Izd1=K1*Ieb,其中K1為可靠系數(shù)取1.1(考慮整定誤差),也就是過載長延時整定電流Izd1為變壓器額定電流的1.1倍。
《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-電氣》中推薦整定1.1倍是考慮誤差原因,其實1.1倍這個值還比較合適,這意味著變壓器可能會在過載10%的情況下運(yùn)行,對于民用建筑電氣設(shè)計中,經(jīng)常采用兩臺變壓器成對配置,兩臺變壓器的低壓母線聯(lián)絡(luò),變壓器過載的情況最有可能是一路10kV電源或一臺變壓器故障,另外一臺變壓器帶所有負(fù)荷的情況;
那么這種過載是臨時的,變壓器制造標(biāo)準(zhǔn)本身也允許變壓器過載10%可以正常運(yùn)行一段時間,這段時間內(nèi)可以根據(jù)變壓器負(fù)載率情況,切除一些不重要的負(fù)荷以保障變壓器的正常運(yùn)行。另外過載長延時整定電流Izd1如果整定小于變壓器額定電流Ieb,則所選變壓器容量并不能得到充分利用。
短路短延時的整定計算方法
短路短延時的脫扣器需躲過最大一臺電機(jī)的啟動時線路出現(xiàn)的最大電流,因此首先要計算出變壓器所帶的最大一臺電機(jī)的啟動電流IstM1和除啟動電流最大的一臺電機(jī)以外的線路計算電流IC1,那么短路短延時的整定電流Izd2 ≥ K2*(IstM1+IC1),其中K2為低壓總進(jìn)線斷路器過電流脫扣器的可靠系數(shù),取1.2。
《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施--電氣》2009版第5.4.4條推薦Izd2取值為變壓器額定電流Ieb的3~5倍,再考慮可靠系數(shù)1.3,就為3.9~6.5倍,那么這個數(shù)值得采用嗎?下面通過一個例子簡單試算一下。
舉個例子,項目的供電變壓器容量為800kVA,項目中最大一臺電機(jī)90kW,那么電機(jī)啟動電流IstM1=(90/1.732/0.38/0.8)×7=1196A:
線路計算電流IC1近似地按變壓器的額定電流計算,
IC1=Ieb=800/1.732/0.4=1155A,
過載長延時整定電流Izd1=1.1×1155=1270A,
則Izd2 ≥ K2×(IstM1+IC1)=1.2×(1196+1155)=2821A;
那么Izd2/Ieb=2821/1155=2.4倍,Izd2/Izd1=2821/1270=2.2倍
可以看出,在所供的電機(jī)容量不是很大的情況,就如本例,如果按《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施--電氣》2009版推薦的Izd2值就會偏大很多,所以還是需根據(jù)實際項目情況簡單算一下Izd2的整定值更能起到準(zhǔn)確的保護(hù)。
短路瞬時保護(hù)的整定計算方法
一般斷路器的短路瞬動脫扣的全分?jǐn)鄷r間在20ms以內(nèi),而電機(jī)啟動電流的非周期分量的衰減時間約為30ms左右,因此短路瞬動保護(hù)值的整定就要把電機(jī)啟動電流的非周期分量也考慮進(jìn)去,即需考慮電機(jī)的全啟動電流,這樣才能保證最大一臺電機(jī)啟動時,總進(jìn)線斷路器的瞬時保護(hù)不至于脫扣。
首先要計算出變壓器所帶的最大一臺電機(jī)的全啟動電流I'stM1和除啟動電流最大的一臺電機(jī)以外的線路計算電流IC1,那么短路瞬時保護(hù)的整定電流Izd3 ≥ K3×(I'stM1+IC1),其中K3為低壓總進(jìn)線斷路器瞬動脫扣器的可靠系數(shù),取1.2?!度珖裼媒ㄖこ淘O(shè)計技術(shù)措施-電氣》2009版 第5.4.4條推薦Izd3取值為不小于過載長延時Izd1的10倍,那么也通過一個例子簡單試算一下。
還是上面那個例子,變壓器容量為800kVA,項目中最大一臺電機(jī)90kW,那么電機(jī)啟動電流IstM1=(90/1.732/0.38/0.8)×7=1196A,電機(jī)的全啟動電流I'stM1=2.3×1196=2750A,線路計算電流IC1近似地按變壓器的額定電流計算IC1=Ieb=800/1.732/0.4=1155A,則Izd3 ≥ K3×(I'stM1+IC1)=1.2×(2750+1155)=4687A;
過載長延時整定電流Izd1=1.1×1155=1270A,那么Izd3/Izd1=4687/1270=3.7倍,可以看出,在所供的電機(jī)容量不是很大的情況,斷路器的瞬時保護(hù)整定電流Izd3并不大,沒有達(dá)到過載長延時整定的10倍,但是為了盡可能的避免出現(xiàn)越級跳閘的情況,總進(jìn)線斷路器的瞬時保護(hù)整定電流可以按技術(shù)措施的要求取過載長延時Izd1的10倍,但是要復(fù)核低壓母線上發(fā)生短路時的總斷路器瞬時保護(hù)的靈敏度。
低壓總斷路器保護(hù)整定總結(jié)
綜上所述,在設(shè)計10/0.4kV變電所系統(tǒng)時,變壓器的低壓總進(jìn)線斷路器的保護(hù)可以按以下整定:
1、過載長延時保護(hù)整定:可按變壓器額定電流的1.1倍整定,以充分利用變壓器的容量;
2、短路短延時保護(hù)整定:需經(jīng)過簡單計算變壓器供電的最大一臺電機(jī)啟動電流來確定短路短延時電流整定值,整定范圍可能在2~5倍的過載長延時整定電流之間,需根據(jù)不同項目實際計算出的線路電流值而確定;
3、短路瞬時保護(hù)整定:一般可以按過載長延時整定電流的10倍來整定,但是要復(fù)核低壓母線上發(fā)生短路時的總斷路器瞬時保護(hù)的靈敏度。如果靈敏度不夠,應(yīng)適當(dāng)調(diào)低其整定倍數(shù)。
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