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瀏覽了一篇論文《正確理解&選擇低壓斷路器》，沒有深奧的學(xué)問,，也沒有創(chuàng)新之舉,，但對斷路器各電流參數(shù)都解釋了一番，看前兩天論壇有篇帖子,，涉及到這些名詞,Icn,、Icu、Ics,、Icw,、Im、In等等,，還真不少,，就貼上來一起再學(xué)習(xí)加深下吧。

摘　要:分析低壓斷路器的各個電流參數(shù)的概念,、俗稱及其作用,幫助從事電氣設(shè)計,、采購、施工和監(jiān)理工作人員正確理解斷路器參數(shù)的意義和確定參數(shù),并提出選擇低壓斷路器時就標定的電流參數(shù)和標定方法,。
關(guān)鍵詞: 低壓斷路器;脫扣器;電流參數(shù);選擇

　斷路器是配電系統(tǒng)中不可缺少的主要保護電器之一,也是功能最完善的保護電器,其主要作用是作為短路、過載,、接地故障,、失壓以及欠電壓保護。根據(jù)不同需要,斷路器可配備不同的繼電器或脫扣器,。脫扣器是斷路器總成的一個組成部分,而繼電器則通過與斷路器操作機構(gòu)相連的欠電壓脫扣器,、分勵脫扣器來控制斷路器。低壓斷路器一般由脫扣器來完成其保護功能。電氣工程設(shè)計選型的斷路器大部分是針對某一廠家型號參數(shù)標注在設(shè)計圖紙上,常常在標明斷路器的電流值時,不說明電流值的意義,標明低壓斷路器電流特性的參數(shù)很多,有些“國標”與“俗稱”不同,容易混淆不清,。有些設(shè)備采購,、施工和工程監(jiān)理人員對斷路器參數(shù)的意義不是十分清楚,給工作帶來困難。要完整準確地選擇斷路器,清楚地標定和理解斷路器的各個電流參數(shù)是十分必要的,。
1 　斷路器的額定電流參數(shù)
國標《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備:低壓斷路器》GBl404812294 (等效采用IEC94722) 對斷路器的額定電流使用2 個概念,斷路器的額定電流In 和斷路器殼架等級額定電流Inm ,并給出如下定義:
斷路器的額定電流In ,是指脫扣器能長期穩(wěn)定通過的電流,也就是脫扣器額定電流,。對帶可調(diào)式脫扣器的斷路器則為脫扣器可長期通過的最大電流。
斷路器殼架等級額定電流Inm ,用基本幾何尺寸相同和結(jié)構(gòu)相似的框架或塑料外殼中所裝的最大脫扣器額定電流表示,。
國標GBl404812294 中對斷路器額定電流的定義與我們通常所說的概念有些不同,。當我們提及“斷路器額定電流”這一概念時,通常是指“斷路器殼架等級額定電流”而不是“脫扣器額定電流”。例如當我們選擇1 只DZ20Y2100/ 3300280A 型斷路器時,通常我們簡單地說其額定電流為100A ,脫扣器的額定電流為80A,。多數(shù)低壓斷路器供應(yīng)商所提供的產(chǎn)品資料中,也一般不提“斷路器殼架等級額定電流”這一復(fù)雜的說法,而只給出“斷路器額定電流”這一參數(shù),其實就是“斷路器額定電流”作為“斷路器殼架等級額定電流”的一種簡稱,似乎較為合適,。也許標準中對額定電流的定義與平時使用的不一致是導(dǎo)致混亂的原因之一。“斷路器殼架等級額定電流”是標明斷路器的框架通流能力的參數(shù),主要由主觸頭的通流能力決定,它也決定了所能安裝的脫扣器的最大額定電流值,。在選擇斷路器時,此參數(shù)是不可缺少的,。
2 　過電流脫扣器的電流參數(shù)
斷路器的脫扣器型式有過電流脫扣器、欠電壓脫扣器,、分勵脫扣器等,。過電流脫扣器還可分為過載脫扣器和短路(電磁) 脫扣器,并有長延時、短延時,、瞬時之分,。過電流脫扣器最為常用。
過電流脫扣器其動作電流整定值可以是固定的或是可調(diào)的,調(diào)節(jié)時通常利用旋鈕或是調(diào)節(jié)杠桿,。電磁式過流脫扣器既可以是固定的,也可以是可調(diào)的,而電子式過流脫扣器通?？偸强烧{(diào)的。
過電流脫扣器按安裝方式又可分為固定安裝式或模塊化安裝式,。固定安裝式脫扣器和斷路器殼體加工為一體,一旦出廠,其脫扣器額定電流不可調(diào)節(jié),如DZ20 型;而模塊化安裝式脫扣作為斷路器的一個安裝模塊,可隨時調(diào)換,靈活性很強,如MerlinGerin公司的NS 型,。
標明過電流脫扣器的電流有以下幾個參數(shù):
(1) 脫扣器額定電流In ,指脫扣器能長期通過的最大穩(wěn)定電流。
(2) 長延時過載脫扣器動作電流整定值Ir ,固定式脫扣器其Ir = In ,可調(diào)式脫扣器其Ir 為脫扣器額定電流In 的倍數(shù),如Ir = (014～1) ×In,。
(3) 短延時電磁脫扣器動作電流整定值Im ,為過載脫扣器動作電流整定值Ir 的倍數(shù),倍數(shù)固定或可調(diào),如Im = (2～10) ×Ir ,。對不可調(diào)式可在其中選擇一適當?shù)恼ㄖ怠?br>(4) 瞬時電磁脫扣器動作電流額定值Im′,為脫扣器額定電流In 的倍數(shù),倍數(shù)固定或可調(diào),如Im′=(115～11) ×In。對不可調(diào)式可在其中選擇一適當?shù)恼ㄖ怠?/p>

3 　斷路器的短路特性電流參數(shù)
311 　額定短路分斷能力Icn
斷路器的額定短路分斷能力Icn 應(yīng)采用Icu,、Ics表示,在具體產(chǎn)品標準中確定,。
312 　額定極限短路分斷能力Icu
額定極限短路分斷能力Icu 是斷路器規(guī)定的試驗電壓及其它規(guī)定條件下的極限短路分斷電流之值,它可以用預(yù)期短路電流表示。要按規(guī)定的試驗程序o-t-co 動作之后,不考慮斷路器繼續(xù)承載它的額定電流,。o 表示分斷操作;co 表示接通操作后緊接著分斷操作;t 表示2 個相繼操作之間的時間間隔,一般不小于3min,。
313 　額定運行短路分斷能力Ics
額定運行短路分斷能力Ics 是指斷路器在規(guī)定的試驗電壓及其它規(guī)定條件下的一種比額定極限短路分斷電流小的分斷電流值, Ics 是Icu 的一個百分數(shù)。在按規(guī)定的試驗程序o2t2co2t2co 動作之后,斷路器應(yīng)有繼續(xù)承載它的額定電流的能力,。
對于額定短路分斷能力大于1500A 的小型斷路器,國標《家用及類似場所用斷路器》GBl0963 (等效采用IECB98) 規(guī)定應(yīng)進行額定極限短路分斷能力Icu 和額定運行短路分斷能力Ics 試驗,。當Icu ≤6000A 時,Icu = Ics ,故只需作Ics 試驗,。所以標明短路分斷能力為4500A、6000A 的小型斷路器,其Icu = Ics = Icn ,故一般只提及其額定短路分斷能力Icn 值,。
314 　額定短時耐受電流Icw
額定短時耐受電流Icw 是指斷路器在規(guī)定的試驗條件下短時間承受的電流值,。對于交流,此電流值是預(yù)期短路電流的周期分量有效值,與額定短時耐受電流有關(guān)的時間至少為0105s。
4 　低壓斷路器電流參數(shù)的確定
411 　斷路器額定電流的確定
斷路器殼架等級額定電流Inm 是指框架或塑料外殼中所裝的最大脫扣器額定電流,按等級選用,。斷路器額定電流(指過流脫扣器額定電流) In ≥IC(指線路計算電流) ,。
412 　瞬時過電流脫扣器的整定值Im′
配電用低壓斷壓器的瞬時過電流脫扣器整定電流Im′,應(yīng)躲過線路正常工作時發(fā)生的尖峰電流,即按式Im′≥K3 ( I′qm + Ic(n - 1) ) 確定。式中K3 為低壓斷路器瞬時脫扣器可靠系數(shù),一般取112 ; I′qm為線路中電流最大的一臺電動機的全起動電流(包括了周期分量和非周期分量) ,其值按電動機的全起動電流Iqm的2倍計算; Ic(n - 1) 為除起動電流最大的一臺電動機以外的線路負載計算電流,。
為滿足被保護線路各級保護電器間選擇性動作要求,選擇型低壓斷路器瞬延時脫扣器電流整定值Im′在滿足被保護線路相間短路電流故障時動作靈敏度要求的前提下,應(yīng)盡量選擇大一些,以躲過下一級開關(guān)所保護線路故障時的短路電流,。非選擇型低壓斷路器瞬時脫扣器電流整定值,在躲過回路尖峰電流的條件下,盡可能整定得小一些,以保證故障時動作的靈敏度。
413 　短延時過電流脫扣器的整定值Im
(1) 配電用低壓斷壓器的短延時過電流脫扣器整定電流Im ,應(yīng)躲過線路正常工作時發(fā)生的尖峰電流,即按式Im ≥K2 ( Iqm + Ic(n - 1) ) 確定,。式中, K2 為低壓斷路器短延時脫扣器可靠系數(shù),一般取112 ; Iqm 為線路中電流最大的一臺電動機的全起動電流; Ic(n - 1) 為除起動電流最大的一臺電動機以外的線路負載計算電流,。

(2) 動作時間的確定:短延時主要用于保證保護裝置的動作選擇性。低壓斷路器短延時的斷開時間通常有011 ,012 ,014 ,016 ,018s 和110s 等可供選擇,。上下級時間級差取011～012s,。
414 　長延時過電流脫扣器的整定值Ir
配電用低壓斷路器的長延時過電流脫扣器整定電流Ir ,應(yīng)大于線路計算電流IC ,并小于導(dǎo)體載流量IZ ,即按式IZ ≥Ir ≥IC 確定。
415 　照明用低壓斷路器的過電流脫扣器的整定值
照明用低壓斷路器的長延時和瞬時過電流脫扣器的整定電流分別為:Ir ≥KIr IC ,式中IC 為照明線路的計算電流,KIr 為低壓斷路器長延時脫扣器可靠系數(shù);Im′≥KIm′Ir ,式中Ir 為長延時整定電流,KIm′為低壓斷路器瞬時脫扣器可靠系數(shù),?？煽肯禂?shù)取決于電光源起動狀況和低壓斷路器的特性,其值見表1。
表1 　低壓斷路器長延時和瞬時脫扣器可靠系數(shù)
低壓斷路器
過電流脫扣
器種類
可靠
系數(shù)
白熾燈,、
熒光燈,、
鹵鎢燈
熒光高壓
汞燈
高壓鈉燈、
金屬鹵
化物燈
長延時脫扣器KIr 110 111 110
瞬時脫扣器KIm′ 4～7 4～7 4～7
5 　標定斷路器的電流參數(shù)
斷路器的短路電流參數(shù)Icu,、Ics,、Icw 在選定斷路器時需考慮,斷路器型號和殼架等級額定電流Inm 選定后就已確定,故不需另外標明;而斷路器的額定電流參數(shù)和所選脫扣器的電流參數(shù)需根據(jù)實際情況經(jīng)設(shè)計人員計算,設(shè)計文件中標明清楚,安裝調(diào)試時應(yīng)按設(shè)計要求調(diào)整。現(xiàn)根據(jù)實踐經(jīng)驗列舉一些廠家型號的意義及設(shè)計人員要標注的參數(shù),。
511 　小型斷路器MCB(Miniature CircuitBreaker)
對于將塑殼和過電流脫扣器加工為一體的小型斷路器MCB 而言,如MerlinGerin 公司的C45N 系列,、ABB 公司的S230 系列、奇勝公司的E4CB 系列,、國產(chǎn)DZXl9 系列等,一般產(chǎn)品資料中只提供“斷路器額定電流”一個值,此參數(shù)具有斷路器殼架等級額定電流Inm,、脫扣器額定電流In 、長延時過載脫扣器動作電流整定值Ir 三重含義,也即Inm = In = Ir ,而瞬時電磁脫扣器動作電流額定值Im′一般為固定值,。因此在選擇小型斷路器時,只需給出1 個電流值即可,不會產(chǎn)生歧義,。
512 　塑殼式斷路器MCCB (MouldedCaseCircultOBreaker)
塑殼式斷路器產(chǎn)品種類繁多,標定其電流比較復(fù)雜。如國產(chǎn)DZ20 系列,、ABB 公司的SACEMod2 ul 系列,、MerlinGerin 公司的ompactNS 系列均為常用的塑殼式斷路器。當斷路器配裝固定式的過流脫扣器時,脫扣器額定電流In 和長延時過載脫扣器動作電流整定值Ir 相同,即In = Ir ,如DZ20 系列,、TC 系列、H 系列斷路器屬此種情況。此時需要標定2 個電流值,斷路器殼架等級額定電流Inm,、脫扣器額定電流In (或長延時過載脫扣器動作電流整定值Ir) ,。瞬時脫扣器動作電流整定值Im′為固定值,一般不需標明。當斷路器配裝可調(diào)模塊式的過流脫
扣器時,脫扣器的各個電流均需明確標定,首先標明斷路器殼架等級額定電流Inm ,然后標明所選擇的脫扣器型號和脫扣器的各個電流整定值,。如當選擇MerlinGerin 公司的CompactNS 系列斷路器時,需給出如下完整參數(shù),。如NSl00H 型, Inm = 100A ,配STR22SE260A 型電子脫扣器, In = 60A , Ir = 018In (48A) , Im = 5Ir (240A) , Im′≤11In (固定值) 。
513 　框架式斷路器ACB(AirCircuitBreaker)
框架式斷路器功能完善,多配裝可調(diào)模塊式過流脫扣器, 如ME,、DWl5 ,、DWXl5 型、MerlinGerin公司的Masterpact 系列,、ABB 公司的ASCE2Me2gamax2F 系列等,。標注電流參數(shù)時,首先標明斷路器殼架等級額定電流Inm ,然后標明選擇脫扣器和脫扣器的各個電流整定值。

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