低压断路器的选用和接线
一、低压断路器的选用
1、按照用途选择低压断路器
在低压配电系统中,使用低压断路器的场所主要有电源总开关、支路始端开关、支路末端开关、保护电动机电源开关、照明回路开关,以及保护半导体整流设备和直流电源设备的开关等。
1)选择型和非选择型断路器
(1)当用作电源总开关或支路始端开关时,所选用的低压断路器应为选择型,即当流过短路电流时,要根据短路电流的大小进行有选择性跳闸。如果电流特别大,是近距离短路,则应瞬时动作立即跳闸;如果短路电流不是特别大,短路点距离较远,在临近短路点的电源侧还装有低压断路器,则应让该处断路器先跳闸,如果该处断路器因故未动作,这时此处断路器才经过一个短延时跳闸;如果出现过负荷电流,则要经过较长的延时才动作跳闸。这种断路器称为选择型断路器,其保护方式为具有瞬时、短延时两段式或瞬时、短延时、长延时三段式。
(2)当用作支路末端保护时,可以采用非选择型,即不需要和后面的断路器进行选择性配合,实际上后面也没有低压断路器。非选择型断路器的保护为长延时和瞬时动作两段保护。当出现过载时,经过一段较长时间跳闸;当出现短路电流时,瞬时动作立即跳闸。
2)限流型断路器
有的限流断路器能在交流短路电流第一个波峰最大值未出现时即将电路断开,直流电路在短路电流未达到稳态短路电流时即将电路断开。快速型断路器具有快速分断和限流作用,适用于可能发生特大短路电流的电路中配电线路和电动机的保护。限流型断路器的限流系数:
K=实际分断电流/预期短路电流
一般要求K在0.3~0.6之间。
3)漏电保护断路器
漏电保护断路器既有漏电保护器的功能,又有断路器的功能。它与平常所说的漏电保护器不同,一般漏电保护器具有漏电保护及手动通断电路的功能,而漏电保护断路器则除了具有上述的功能外,还具有过载保护和速断保护跳闸的功能。例如DZ15LD系列漏电保护器既具有漏电保护、过载及短路保护功能,还具有缺相、欠压及三相不平衡保护功能,是一种多功能的漏电保护器。
4)微型断路器
微型断路器也称导线保护开关,主要用来保护电线、电缆和控制照明。它结构紧凑,基本形式是宽度在20mm以下的片状单极产品,将两个或两个以上的单极产品组装在一起,可以构成二、三、四极断路器。微型断路器有热和电磁脱扣,具有过载和短路保护功能,广泛应用于高层建筑和民用领域。如C45N系列微型断路器具有快速动作、快速灭弧和限流作用,通断短路电流的能力强,显示了作为小型电源控制开关的技术优越性,早已进入居民家庭代替胶壳式刀闸开关。
2、低压断路器的技术参数选择
选用低压断路器时,各项技术参数应满足使用要求,具体注意下列几点:
1)额定电压应不小于线路额定电压;
2)额定电流应不小于线路计算负载电流;
3)额定短路通断能力应不小于线路中可能出现的最大短路电流;
4)线路末端单相对地短路电流应不小于1.5倍断路器瞬时脱扣整定电流值;
5)欠压脱扣器额定电压应等于线路额定电压;
6)分励脱扣器额定电压应等于控制电源电压;
7)传动机构额定电压应等于控制电源电压;
8)电流脱扣器动作电流应不小于线路计算负载电流。
9)过负荷保护用的长延时电流脱扣器电流整定值,应小于导线长期允许载流量且大于线路计算负荷电流的1.1倍。一般约定流过1.05倍额定电流时脱扣器不动作;流过电流达到1.25~1.4倍额定电流时,约为1h动作跳闸。
10)瞬时动作的电流脱扣器保护整定值应不小于电动机启动电流的两倍。如果线路上还有其它电动机或其它照明负荷,则瞬时动作的电流脱扣器动作电流一般可按计算负荷电流的4~7倍选择。
二、低压断路器的接线
1、接线方式
断路器的接线方式有板前、板后、插入式、抽屉式。板前接线是常见的接线方式。
1)板后接线方式
板后接线最大特点是可以在更换或维修断路器时不必重新接线,只须将前级电源断开。由于该结构特殊,产品出厂时已按设计要求配置了专用安装板和安装螺钉及接线螺钉,需要特别注意的是由于大容量断路器接线的可靠性将直接影响断路器的正常使用,因此安装时必须引起重视,严格按制造厂要求进行安装。
2)插入式接线
在成套装置的安装板上,先安装一个断路器的安装座,安装座上有6个插头,断路器的连接板上有6个插座。安装座的面上有连接板或安装座后有螺栓,安装座预先接上电源线和负载线。使用时,将断路器直接插进安装座。如果断路器坏了,只要拔出坏的,换上一只好的即可。它的更换时间比板前,板后接线要短而且方便。由于插、拔需要一定的力量,因此目前我国的插入式产品,其壳架电流限制在最大为400A。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头是否压紧,并应将断路器安全紧固,以减少接触电阻,提高可靠性。
3)抽屉式接线
断路器的进出抽屉是由摇杆顺时针或逆时针转动的,在主回路和二次回路中均采用了插入式结构,省略了固定式所必须的隔离器,做到一机二用,提高了使用的经济性,同时给操作与维护带来了很大的方便,增加了安全性、可靠性。特别是抽屉座的主回路触刀座,可与NT型熔断路器触刀座通用,这样在应急状态下可直接插入熔断器供电。
2、注意事项
1)低压断路器上进线与下进线的接线方式不能搞混。上进线表示电源接LINE端或手柄“ON”上方,负载接LOAD端或手柄“OFF”下方,下进线与之相反。绝大多数断路器只能上进线,不能下进线。只能上进线,不能下进线的原因:
(1)结构原因
塑壳式断路器下进线时,如果开断短路电流,电弧虽然大部分进入灭弧室,但总有一部分带电的游离气体向动触头连接部分移动,某相的游离气体与邻相带电体接触,就可能发生相间短路。另一方面,即使断路器能成功开断短路电流,但因下进线,保护系统、软连接、公共转轴一直处于电源电压下,将可能产生相间爬电等事故。
(2)恢复电压的原因
恢复电压是指断路器开断短路电流的过程中,加在动、静触头之间的电压。将电弧拉长和驱入灭弧室,使其受到冷却,提高电弧电阻和电弧电压,电弧电压大于恢复电压时,电弧熄灭。恢复电压有稳态恢复电压和暂态恢复电压,暂态恢复电压与触头间的电压和线路的电感、电容、电阻有很大关系,下进线对于上进线,因为有一大串的元件,电感、电容、电阻要高很多,所以它的暂态恢复电压也高很多,熄灭电弧就很困难,常常引起击穿而电弧重燃。
(3)下进线后还可能引起触电危险
一般习惯认为手柄上端“ON”是电源,下端“OFF”是负载,断路器分闸时,习惯上认为负载端即下端没有电压,触摸时可能遭受电击。
2)漏电断路器只能是上进线,因为漏电断路器的脱扣线圈装在靠近负载侧,上进线时,脱扣器线圈发生漏电时断路器跳闸,动、静触头打开,动触头处无电压;如果改为下进线,发生漏电动作后断路器分闸,从原负载端至脱扣器线圈及动触头处均有电压,如果线路电压有浪涌现象等故障,就会烧坏线圈,使漏电断路器失去应有的保护功能。