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真空斷路器基本知識
斷路器是配電系統中主要的保護電器之一，也是功能 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。脫扣器是斷路器總體的一個組成部分，而繼電器，則通過與斷路器操作機構相連的欠電壓脫扣器、分勵脫器來控制斷路器。低壓斷路器一般由脫扣器來完成其保護功能。標明低壓斷路器電流特性的參數很多，容易混淆不清。在設計文件中，常常在標明斷路器的電流值時，不說明電流值的意義，給定貨造成混亂。要完整準確的選擇斷路器，清楚地標定斷路器的各個電流參數是必要的。 1 斷路器的額定電流參數 國標《低壓開關設備和控制設備 低壓斷路器》GBl4048.2—94(等效采用IEC947—2)對斷路器的額定電流使用兩個概念，斷路器的額定電流1n和斷路器殼架等級額定電流1nm，并給出如下定義： ——斷路器的額定電流1n，是指脫扣器能長期通過的電流，也就是脫扣器額定電流。對帶可調式脫扣器的斷路器則為脫扣器可長期通過的 大電流。 ——斷路器殼架等級額定電流lnm，用基本幾何尺寸相同和結構相似的框架或塑料外殼中所裝的 大脫扣器額定電流表示。國標GBl4048.2—94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”。例如當我們選擇一只DZ20Y—100／3300—80A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。多數低壓斷路器供應商所提供的產品資料中，也一般不提“斷路器殼架等級額定電流”這一復雜的說法，而只給出“斷路器額定電流”這一參數，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，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 大額定電流值。在選擇斷路器時，此參數是不可缺少的。 2 過電流脫扣器的電流參數 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 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的，調節時通常利用旋鈕或是調節杠桿。電磁式過流脫扣器既可以是固定的，也可以是可調的，而電子式過流脫扣器通�？偸强烧{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節，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： ——脫扣器額定電流1n，指脫扣器能長期通過的 大電流。 ——長延時過載脫扣器動作電流整定值Ir，固定式脫扣器其1r=In，可調式脫扣器其Ir為脫扣器額定電流1n的倍數，如1r=0.4～1×1n。 ——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，倍數固定或可調，如Im=2～10×Ir。對不可調式可在其中選擇一適當的整定值。 ——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，倍數固定或可調，如Im′=1.5～11×In。對不可調式可在其中選擇一適當的整定值。 3 斷路器的短路特性電流參數 3.1 額定短路分斷能力Icn 斷路器的額定短路分斷能力Icn應采用Icu、Ics表示，在具體產品標準中確定。 3.2 額定極限短路分斷能力Icu 額定極限短路分斷能力Icu是斷路器規定的試驗電壓及其它規定條件下的極限短路分斷電流之值，它可以用預期短路電流表示。要按規定的試驗程序o—t—co動作之后，不考慮斷路器繼續承載它的額定電流。 o—表示分斷操作； co—表示接通操作后緊接著分斷操作； t—表示兩個相繼操作之間的時間間隔，一般不小于3min。 3.3 額定運行短路分斷能力Ics 額定運行短路分斷能力Ics是指斷路器在規定的試驗電壓及其它規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。在按規定的試驗程序o—t—co—t—co動作之后，斷路器應有繼續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)規定應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。 3.4 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，此電流值是預期短路電流的周期分量有效值，與額定短時耐受電流有關的時間至少為0.05s。 4 標定斷路器的電流參數 斷路器的短路電流參數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和所選脫扣器的電流參數需根據實際情況標明清楚。 4.1 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DZXl9系列等，一般產品資料中只提供“斷路器額定電流”一個值，此參數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，只需給出一個電流值即可，不會產生歧義。 4.2 塑殼式斷路器MCCB(MouldedCaseCircult—Breaker) 塑殼式斷路器產品種類繁多，標定其電流比較復雜。如國產DZ20系列、ABB公司的SACEModul系列、MerlinGerin公司的CompactNS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。此時需要標定兩個電流值，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。 NSl00H型，Imm=100A，配STR22SE—40A型電子脫扣器，In=40A，Ir=0.8In(32A)，Im=5Ir (160a)，Im′≤11In(固定值)。 4.3 框架式斷路器ACB(AirCircuitBreaker) 框架式斷路器功能完善，多配裝可調模塊式過流脫扣器，如較ME、DWl5、DWXl5型、MerlinGerin公司的Masterpact系列、ABB公司的ASCE－Megamax－F系列等。標注電流參數時，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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