小型断路器在小容量终端配电中的应用

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1、小型断路器在小容量终端配电中的应用　　（一）传统终端配电箱的现状　　传统的终端配电箱典型的结线方案主要有两种，如图1所示，一是电源经（DZ10型或DZ20型）空气断路器（有的还增加熔断器）后进入配电箱的母线，输出各路均经熔断器，如图1方案（a）;二是电源经空气断路器进入配电箱的母线，输出各路均由闸刀开关（也可以为DZ10型或DZ20型空气断路器和熔断器）控制，如图1方案（b）。电源进线的空气断路器主要作为电源的通断的操作和后级短路保护之用，为防止电路发生较小电流短路时空气断路器不能可靠快速动作，增设了各路

2、出线的熔断器，各路出线的闸刀开关主要作为隔离开关，方案（a）中的各路出线熔断器也可以兼顾隔离开关的功能。在图1的配电方案（b）也有使用DZ型空气断路器作为出线开关。对于小容量终端配电，这些组合、结线方案主要存在如下不足：　　　　1.占用的空间较大。使用熔断器作为配电箱的短路保护，配电箱的体积较大，占用空间大，欠美观，当要求配电箱的输出支路数较多时尤为突出。　　2.电路的连接点多，安装的工艺性、可靠性差。使用熔断器作为配电箱的短路保护，熔断器及其接线端的连接点多且接触可靠性差，维护工作量大，而且很容易出现接

3、触不良的现象，造成电动机缺相运行而被烧毁。　　3.操作不安全，也不方便。仅使用熔断器作为支路出线保护时，配电箱就没有各支路的隔离开关，需要各支路单独停送电操作时，只能通过取出或装回熔断器的熔心的方法来完成，不仅麻烦，而且有触电的危险。　　4.成本高。用DZ型空气断路器作为出线开关时，不仅占用空间大，而且成本高。　　（二）小型断路器的特性分析与验证　　1.小型断路器的特性　　以DZ47-63型小型断路器为例，按脱扣形式主要分为D型和C型两种，主要用于交流50Hz，额定电压380V，额定运行短路电流不超过60

4、00A的配电线路中作过载和短路保护，也可作为不频繁通断操作与转换之用。C型用于照明及民用的配电，D型用于工业动力配电。现介绍DZ47-63（D）型小型断路器主要技术性能参数如下：　　　（2）过电流脱扣特性：如表1所示。　　　　（3）额定分断能力：380V时4000A，220V时6000A。　　（4）机械电气寿命：4000次。　　DZ47-63型的C型和D型两种脱扣形式的小型断路器区别在于前者要求5倍额定电流时0.1秒内不脱扣，后者则为7倍额定电流时0.1秒内不脱扣，承受瞬时峰值电流的能力更强，避让电动机启

5、动电流的可靠性更高。　　2.应用于终端配电的分析　　根据生产厂家提供的技术参数，DZ47-63型小型断路器的C型可用于照明电路配电和控制，D型可用于工业动力的低压配电和控制。照明电路的负荷变化虽然较大，但其冲击负荷却比较小，因此，小型断路器在建筑照明电路的应用已经比较普及，但对冲击负荷很大的工业动力配电领域，小型断路器却少见涉足。究其原因，主要是小型断路器的体积太小，其控制冲击负荷的可靠性、短路保护性能、过载保护性能和机械电气寿命等受到质疑。　　现仅就前述的小型断路器应用于低压动力配电的各项性能分析如下：

6、　　（1）控制冲击负荷的可靠性从表1中可知，D型脱扣形式的小型断路器在7倍额定电流时能在0.1秒内不脱扣。　　小型三相交流异步电动机的启动电流为额定电流的4～7倍，峰尖值持续时间短暂，完全能够满足电动机启动时不脱扣的要求。　　（2）短路保护的性能从表1中可知，D型脱扣形式的小型断路器在14倍额定电流时能在0.1秒内脱扣，额定分断能力：380V时4000A，220V时6000A。能够满足小容量动力　　配电的短路保护要求。　　（3）过载保护性能从表1中可知，D型脱扣形式的小型断路器在2.55倍额定电流时能在1

7、20秒内脱，能够满足电动机和配电线路的过载保护要求。　　（4）机械电气寿命DZ47-63型小型断路器的机械电气寿命：4000次，据调查统计，小型断路器应用于照明配电控制出现机械电气失效的故障不多，也应该能满足工业动力配电的要求。　　3.小型断路器的特性验证　　小型断路器的性能是否与生产厂家给出的技术参数一致，是影响实际使用主要因素，我们拟定对小型断路器进行现场试验验证的内容如下：A.带负荷通电试验，验证能否躲避电动机启动的冲击电流而不掉闸?B.切断短路电流能力的试验和过载保护性能试验;C.解体检查多次切断

8、短路电流后的触头烧损和绝缘破坏的情况。