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      常見問答


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      論低壓小型斷路器的選擇和應用

      2019/2/23 17:19:35 閱讀(人)

      低壓斷路器用途廣泛,它不僅用于主干線、支路、電路末端等作線路(電纜、電線)及電氣設備的不頻繁合、分和過載、短路、欠電壓等故障的保護,還應用于各種負載,如照明回路、電熱回路、電動機回路、可控硅整流回路、電容器回路等的單獨使用和保護。負載的性質不同,選用斷路器的額定電流和保護特性也有差異。

      ?。彪姛簦ò谉霟簦?、電熱器回路
        這些回路基本上是電阻負載,選用的是小型斷路器(MCB)。斷路器的額定電流理論上是In≥IL(In為斷路器額定電流,IL為線路或電氣設備的額定電流)。若In取≤IL,MCB可能發生誤動作,所以國際上很多國家將用于白熾燈、電熱回路的斷路器In選為(?。保薄保保担桑?。
        白熾燈和電熱回路在通電的瞬間都可能產生閃流(由冷態電阻逐漸形成熱態電阻的過程),最大閃流可達10IL,故在選用小型斷路器時應選用C型(瞬動電流整定值5~10倍In)。

      ?。哺邏汗療?、鈉燈、金屬鹵化燈等的回路
        
        小型斷路器的In≥(1.2~1.4)IL
      水銀燈等的特點是電流的畸變率(系數)達15%,起動時,因鎮流器電感因素,將產生沖擊電流,但起動的時間也較長。為此,水銀燈等的保護用斷路器,其瞬動電流應選用C型。
       ?。场‰妱訖C回路
        作為電動機回路直接保護的斷路器可采用電動機保護型斷路器,它的過載保護有1.2In、1.5In、7.2In(可返回特性),短路瞬動為12In。這種斷路器的額定電流In=IM(IM為電動機的額定電流)。假如無法找到電動機保護型斷路器,也可使用一般配電保護型斷路器,但這種配電型斷路器僅能作電動機的短路保護(線路的過載保護采用熱繼電器)。
        由于這種配電型斷路器無躲過電動機起動電流的可返回特性,為了避免電動機起動時斷路器動作(包括電動機采用Y-Δ起動器等,在起動、運轉瞬間的過渡性沖擊電流),所以它的額定電流取得較高。日本有關標準(包括一些公司的產品樣本先容)規定:當電動機額定電流IM≤50A時,斷路器的額定電流In≤3IM,當IM>50A時,In≤2.5IM,而瞬動電流仍?。保埃桑睿ㄌ阮~定電流不放大,則瞬動電流必須大于14IM),斷路器的額定短路分斷能力≥電動機的短路電流。
      ?。础‰娙萜骰芈?br style="color: rgb(102, 102, 102); font-family: verdana; font-size: 12px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>  國際電工委員會IEC和德國DIN標準都規定,電容器單元必須長期在這樣的電流下工作,即:它的有效值不會超過在正弦電壓和額定頻率時流過電流的1.3倍,對于大多數使用場合中的電容器單元可不采用過載保護,它可使上一級電網通過濾波回路進一步消除諧波。
        對于短路保護,最普遍的是采用熔斷器(此時熔斷器的額定電流應是電容器額定電流的1.6~1.7倍),也有很多使用電容器的地方,它的短路保護選擇塑料外殼式斷路器(MCCB)。
      電容器的保護開關(熔斷器、斷路器)必須符合以下三條要求。
      (1)應能承受電容器產生的涌流;
      (2)保護開關、電器應有不重燃性;
      (3)熔斷器或斷路器的短路分斷能力應大于電容器的短路故障電流。
        電容器合閘投進運行時,由于端電壓不能發生突變(由零變到額定電壓),其情況有如短路,因此有較高的頻率和較大幅值的浪涌電流(涌流)。
        單個電容器的涌流峰值按公式(1)計算
      Im=IC(1)
      式中:
      Im--涌流峰值A;
      S--電容器安裝處的短路容量,kVA;
      Q--電容器的無功功率,kVAR;
      Ic--電容器電流,A。
        為了抑制電容器開斷時的過電壓和合閘涌流,集中補償的電容器一般是裝切合電阻的。要求加裝切合電阻后,將Im降下來。加裝切合電阻后,涌流(峰值)可降到16Ic,有效值為11.3Ic,因選用的斷路器額定電流In=(1.3~2.0)Ic,對斷路器來說 假如它的瞬動電流整定值為10In則完全可以躲過電容器的峰值電流Im。
        當Im、Q和IC可知時,可以求出S值,由S值可以算出電容器的短路電流。
        用塑料外殼式斷路器作電容器回路保護時,斷路器的額定電流較常見的是In=1.5Ic;斷路器的額定工作電壓應≥電容器的工作電壓。
        表1為推薦的電容器保護用塑料外殼式斷路器規格和二者的主要參數。

      ?。岛附訖C(點焊機、電弧焊機)回路
        交流電弧焊機、鋼板點焊機、儲能點焊機等焊接機的工作電流是中斷的、脈沖的,因此選用斷路器時,必須進行計算才能確定。
      設點焊機(電弧焊機)的最大工作電流為Ia,由于是中斷工作,某一時刻Ia=0,熱等效等值電流Ie為:
      I2at1+O2t2=I2e(t1+t2)(2)
      式中:
      t1--焊接時間,t2--休息時間(間歇時間)
      ∴Ie===Ia=Ia
      T=t1+t2=點焊周期,α=稱為使用率。
      (例:設Ia=100A,t1=0.3sT=3sα==0.1,則Ie=
      Ia=100=32A)
        工作電流Ia所引起的發熱是按一齒形波規律的。實踐告訴我們,使用率a越小,熱均勻溫度Te與最高溫度TM的差就越大。但是在大部分時間內熱等效連續電流超過熱均勻溫度的電流,為了防止斷路器的過載長延時脫扣器誤動作,一般選擇斷路器的額定電流In時,In=(1.2~1.3)Ie。
      由上例可得In=321.2~1.3?。剑常福础矗保叮?br style="color: rgb(102, 102, 102); font-family: verdana; font-size: 12px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>斷路器的額定電流可?。桑睿剑矗埃?。
        對于大多數而言規律性中斷工作的焊接機的使用率α?。埃?。
        同類型的多臺焊接機,它們各自的最大工作電流為Ia,α大致相同,設共有N臺,則:
      Ie=Ia=NIa
        平衡接于三相時,總干線的斷路器額定電流
      In=NIa
        表2為不同參數的焊接機選用的斷路器規格。
        焊接機非凡是電弧焊機,起動瞬間電弧被短路而尚未引弧,因此電阻很小,電流很大,電焊變壓器一次側(原邊)可能有8~14倍的額定電流。隨著電弧的引燃和穩定,電阻及電流也逐漸穩定,這種現象稱為過渡性閃流。
        由于使用焊接機時要頻頻發生過渡性閃流,當采用瞬動整定電流為(5~10)In的小型斷路器(MCB)或瞬動整定值為10In的塑殼式斷路器作保護時,常會在此過渡性閃流下產生誤動作。
      對于斷路器的瞬動電流整定值,國外推薦按公式(3)計算而求得。
      Is=×B ?。ǎ常?br style="color: rgb(102, 102, 102); font-family: verdana; font-size: 12px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>式中:
      P--焊接機容量,kVA;
      E--線電壓,V;
      B--過渡性閃流與額定電流之比(B的范圍為8~14);
      Is--斷路器瞬時脫扣電流,A。
      式(3)可作用戶選擇時的參考。
        多臺焊接機同時產生過渡性閃流的情況很少,但二臺焊接機有可能相隔很短的時間起動,因此按式(3)計算的Is再乘一個安全系數1.2。
        應該說明,斷路器是安裝在電焊變壓器的一次側(原邊)的。

       ?。犊煽毓枵骰芈?br style="color: rgb(102, 102, 102); font-family: verdana; font-size: 12px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>  可控硅整流回路的交流側安裝斷路器。斷路器的額定電流≥1.4IL(IL為整流設備的額定電流),三相全波整流,變壓器一次側的畸變率為30%,因此不宜選用全電磁型(油杯式)斷路器,只能選擇開斷速度快,全分斷時間短的熱動--電磁型塑殼式斷路器。
       
       ?。贰∽兞髌骰芈?br style="color: rgb(102, 102, 102); font-family: verdana; font-size: 12px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>  電壓源逆變器和電流源逆變器,用于按正弦交流電壓設計的恒速電動機,根據負載的要求,調節電動機的轉速實現節能。對變流器回路,斷路器的額定電流In為≥(1.4~2)IL。變流器回路的輸進電流的畸變率達90%,高次諧波占有率很大,應采用熱動--電磁型塑料外殼式斷路器。

       ?。缸儔浩饕淮位芈?br style="color: rgb(102, 102, 102); font-family: verdana; font-size: 12px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>  這里說的是低壓變壓器,即高壓(原邊即一次側)電壓不高于400V。斷路器的額定電流In≥(1.2~3)Ir(Ir為變壓器一次側額定電流)。此種回路的特點是變壓器勵磁沖擊電流為額定電流的10~20倍。所選的是專門針對變壓器保護要求的非凡塑殼式斷路器。

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