断路器的选用原则与标准

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时间:2017-11-08

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1、断路器的选用原则断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。假设某电源(SL710/0.4kV变压器)的容量为1600kVA,二次电流为2312A,其出线端5m处的短路电流为42.96kA。某一支路的额定电流为125A,由于此支路离变压器很近,如在10m处,则此支路的断路器需要考虑采用HSM1_125H型塑壳式断路器(它的极限短路分断能力为400V、50kA)。但是离变压器50m处,由于汇流排等的电阻和电抗值影响,50m处的短路电流已经降到34.5kA,而100m处,降为28.8kA。对此就可选择HSM1_125M型塑壳式断路器(它的极限短路

2、分断能力为400V、35kA)。现在国内许多断路器生产厂家,对同一壳架等级电流的短路分断能力分为E、S、M、H、L(杭州之江开关厂的HSM1系列)或C、L、M、H(常熟开关厂的CM1系列)或S、H、R、U(天津低压电器公司的TM30系列)等级别。其中,E为经济型,S为标准型,M为中短路分断型,H为高分断型,L为限流型,C为经济型,L为低分断型;M为高分断型,H为超高分断型;S为标准型,H为高分断型,R为限流型,U为超高分断型。以HSM1_125型塑壳断路器为例,E型的极限短路分断能力为400V、15kA,S型为400V、25kA,M型为40

3、0V、35kA,H型为400V、50kA。三、关于断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力和短时耐受电流极限短路分断能力(Icu),是指在一定的试验参数(电压、短路电流、功率因数)条件下,经一定的试验程序,能够接通、分断的短路电流,经此通断后,不再继续承载其额定电流的分断能力。它的试验程序为0—t(线上)C0(“0”为分断,t为间歇时间,一般为3min,“C0”表示接通后立即分断)。试检后要验证脱扣特性和工频耐压。运行短路分断能力(Ics),是指在一定的试验参数(电压、短路电流和功率因数)条件下,经一定的试验程序,能够接通、分断的短路电流

4、,经此通断后,还要继续承载其额定电流的分断能力,它的试验程序为0—t(线上)C0—t(线上)C0。短时耐受电流(Icw),是指在一定的电压、短路电流、功率因数下,忍受0.05、0.1、0.25、0.5或1s而断路器不允许脱扣的能力,Icw是在短延时脱扣时,对断路器的电动稳定性和热稳定性的考核指标,它是针对B类断路器的,通常Icw的最小值是:当In≤2500A时,它为12In或5kA,而In>2500A时,它为30kA(DW45_2000的Icw为400V、50kA,DW45_3200的Icw为400V、65kA)。运行短路分断能力的试验条件

5、极为苛刻(一次分断、二次通断),由于试后它还要继续承载额定电流(其次数为寿命数的5%),因此它不单要验证脱扣特性、工频耐压,还要验证温升。IEC947_2(以及1997新版IEC60947_2)和我国国家标准GB140482规定,Ics可以是极限短路分断能力Icu数值的25%、50%、75%和100%(B类断路器为50%、75%和100%,B类无25%是鉴于它多数是用于主干线保护之故)。上文提到的选择断路器的一个重要原则是断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流,这个断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力。无论A类或B类断路器,它

6、们的运行短路分断能力绝大多数是小于它的极限短路分断能力Icu的。A类:DZ20系列Ics=50%~77%Icu,CM1系列Ics=58%~72%Icu,TM30系列Ics=50%~75%Icu,(个别产品Ics=Icu)。B类:DW15系列Ics=60%左右的Icu,(个别的如630AIcs=Icu,但短路分断能力仅400V时30kA),DW45系列Ics=62.5%~80%Icu。不管是A类或B类断路器,只要它的Ics符合IEC947_2(或GB14048.2)标准规定的Icu百分比值都是合格产品。用户在设计选用时只要符合断路器的极限短路

7、分断能力≥线路预期短路电流就能满足要求了,对线路本身来说,例如上面举例的变压器容量为1600kVA的线路,可能出现的短路电流约为43kA,它是仅计算离变压器距离为5m,且把刀开关、互感器和断路器的内阻均看成零来计算的(短路电流因此比实际情况偏大)。这种短路的机率极小。在选用断路器时,只要它的极限短路分断能力>43kA,譬如50kA就足够了。经过“0”一次、“C0”一次就完成了它的使命,必须更换新的断路器,而运行短路分断能力,例如为50%的Icu,也达到25kA,它既可以实现一次分断,二次通断(在25kA短路电流时)故障电流然后还要承载其额定

8、电流,任务是非常艰巨的。有些使用者认定要按断路器的运行短路分断能力(Ics)≥线路预期短路电流来设计,其实是一种误解,也是不必要的。有些制造厂的样本里宣传,它的产品Ics=Icu

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