断路器 爽子 2016-06-16 15:42
中国电工网讯:
    断路器(英文名称:circuit-breaker,circuitbreaker)是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前,已获得了广泛的应用。断路器按其使用范围分为高压断路器,和低压断路器,高低压界线划分比较模糊,一般将3kV以上的称为高压电器。
 
    1.智能型万能式断路器
 
    低压断路器,从结构、用途和所具备的功能来分,主要有万能式(又称框架式)和塑料外壳式两大类。还有一些特殊用途的断路器,如真空断路器等。
 
    科技的不断发展已将当前微处理器和计算机技术用于低压断路器,一方面使低压断路器具有智能化功能,另一方面使低压断路器通过其具有的RS485标准通信接口与相应的通信协议可组成主从结构的局域网系统,使系统可实现远距离的“四遥”功能。使万能式断路器具有在线参数检测、动作值可整定、故障记忆及可通信功能等。微处理器用于低压断路器,使断路器的保护功能大大增强,带微处理器的智能控制器的保护特性通过人机对话可方便地使用、调整,智能控制器还具有预报警特性和微机自诊断功能。智能型万能式断路器可实时远程监控当前运行状态,反映当前电网参数和运行参数的远程监测等功能。
 
    智能型万能式断路器用作电气设备或线路保护时,用户选型时主要有以下4点考虑:
 
    (1)选用断路器的额定电流大于或等于线路或电气设备的额定电流;
 
    (2)选用断路器的额定短路分断能力(电流)大于或等于线路的预期(较大)短路电流;
 
    (3)选用断路器的保护功能相对完善全面,能满足其工作场合的要求;
 
    (4)选用断路器的外形尺寸相对较小,节省空间,便于在同一柜内可安装多台断路器。
 
    2.万能式断路器电流等级分类
 
    智能型万能式断路器(以下简称万能式断路器)电流等级分为壳架等级电流与额定电流。在设计文件中,常只标明断路器的电流值,并不说明电流值的意义,给订货造成混乱。因此,要完整的选择断路器,清楚标明断路器的各个电流参数是很有必要的。
 
    所谓壳架等级电流Inm,是指其外形尺寸相对几个电流额定值都相同,壳架等级以相应于这个系列断路器电流额定值的较大值,用A表示。在同一壳架等级中,宽度可随极数而不同,表示一个系列断路器特性的术语。而断路器的额定电流In又称断路器脱扣器额定电流,对带可调节式控制器的万能式断路器则为控制器可长期通过的较大电流值。在额定电流下为保证断路器适用于其所处的工作场合,操作者根据实际需要在调节范围内可进行必要的电流整定。
 
    断路器的整定电流(又称脱扣器的电流整定值)是指:“脱扣器调整到动作的电流值”。它以Ir表示。Ir的意义为I/In,例如过载长延时整定到额定电流的0.4In、0.5In等,短路瞬时电流整定到额定电流的10In、12In等。在选择万能式断路器时以上参数是必须要了解清楚的,需根据实际情况在订单中清楚标明。
 
    3.万能式断路器技术性能与技术数据
 
    根据前面提到的第2条选用原则:选用断路器的额定短路分断能力(电流)大于或等于线路的预期(较大)短路电流,所以正确的采用分断指标来合理选择断路器,不仅能减少断路器出现故障的可能性,还可以提高断路器运行的可靠性。万能式断路器额定分断能力主要关键性技术指标有额定极限短路分断能力Icu、额定运行短路分断能力Ics、额定短时耐受电流Icw等技术指标,这3个指标通常是衡量断路器先进性的主要依据,指标数据的大小往往决定产品的选型,是否满足其所处工作场合预期短路电流保护的要求。
 
    额定极限短路分断能力Icu是指按规定的试验程序所规定的条件,不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。它的试验程序是OtCO。O表示分断操作;t表示两个相继操作之间的时间间隔,一般为3min;CO表示接通操作后立即分断操作。
 
    额定运行短路分断能力Ics是指按规定的试验程序所规定的条件,包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力,它通常要比额定极限短路分断电流小。它的试验程序是:OtCOtCO。
 
    短时耐受电流Icw是指在规定的试验程序所规定的条件下,电路或在闭合位置上的断路器在指定的短时间内所能够无损地承受的电流。它是考核在此指定的短时间内,断路器是否会脱扣(动作),在此严酷条件下,断路器是否会因电动斥力和骤热而遭受破坏。
 
    万能式断路器的短路电流参数Icu、Ics、Icw在选定断路器时需考虑,选定断路器型号和壳架等级额定电流Inm后就已确定,故订货时不需另外标明。
 
    从以上3个型号对照表可以分析出,HSW2系列分断指标比其它2个型号的分断指标要低,相应地适用范围要小些,HSW1与HSW6的分断能力明显要高出很多,而且HSW6(4000A与6300A)壳架的3个技术指标已实现性能一致,Icu=Ics=Icw,达到了当前国内外较高性能水平。
 
    4.智能控制器保护特性介绍与选择应用
 
    新一代智能控制器不仅能提供基本的保护功能还能精确测量实时数据、系统参数计算、储存数据、事件记录、谐波监测、波形捕捉、通信等功能,代表了当今万能式断路器上智能控制器的较新技术水平。可为电力系统、通信行业、冶金行业、工业建筑等提供更加完善的保护功能,更全面的测量功能,更强大的通信功能,更丰富的人机接口。
 
    万能式断路器保护特性包括:过载长延时保护、短路短延时保护、短路瞬时保护和接地故障保护等四段主要保护功能。现其保护功能都集中在同一只控制器上,通过面板操作进行各种保护特性设定,万能式断路器配套控制器型号现分为:L型、M型、H型、P型等,下面简要介绍各自主要功能与特点。
 
    L型智能控制器是采用编码开关整定方式,具有过载长延时、短路短延时、短路瞬时、接地故障保护等四段保护特性,以及故障状态显示、负载电流光柱指示等功能。但无液晶屏幕显示,功能等方面不及M型、H型、P型齐全,整定值为有级调整。配L型的万能式断路器供用户在要求不高的场合选用。M型智能控制器采用液晶屏幕显示,可显示当前各相运行电流及接地电流,还可查询显示整定、试验及故障的电流值和发生的时间;显示当前各线电压;显示控制器内部工作环境温度;远端监控和自诊断功能;利用面板5个按钮可对控制器各种参数进行无级调整整定;可对万能式断路器进行试验脱扣与不脱扣功能测试;负载监控功能;MCR接通分断保护功能;热记忆功能等。
 
    配M型的万能式断路器已可用于一般要求的场合。H型智能控制器除了M型控制器的所有功能外,同时具有RS485标准通信接口;通过通信接口模块可组成主从结构的局域网系统(以下简称系统);由1~2个单元作为主站,若干断路器或其他可通信元件作为从站,针对断路器单元,系统可实现远距离的“四遥”功能,即遥讯、遥调、遥控、遥测等;多种电网参数和运行参数的远程监测;断路器可对当前运行状态的远程监视;各种保护限值参数的远程调整和察看;可对断路器的远程遥控分、合操作控制等。系统适用于各种电站、发电厂用电、中小型变电所、工矿企业、楼宇等配电监控系统建设和改造的场合。P型控制器除具有H型控制器功能外,同时具有ZSI区域选择性联锁功能;频率测量功能;功率因数测量;有功功率P测量;无功功率Q测量;谐波测量;波形捕捉、显示与记忆功能。控制器功能完善,双向通信,可帮助用户分析系统当前运行情况。
 
    5.万能式断路器外形尺寸
 
    高性能、高可靠、多功能、小体积的万能式断路器能为用户节省空间和成本,也是万能式断路器发展的一个趋势。
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