交直流断路器混用

《交直流断路器混用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、低压断路器是否可以用于直流电交流断路器用于直流：1.过载脱扣器发热效果基本无影响，可用。2.瞬时脱扣器直流整定值约为交流的1.3倍，故原来10In要调至13In.3.电子式和智能式不能用，4.直流没有过零点，灭弧困难，短路分断能力降低。下面是交流断路器在直流电路中的具体应用，转过来，请参考！随着终端保护电器的小型交流断路器越来越广泛的应用，直流电路的保护对断路器的需求也日趋增加。除了小型直流断路器外，小型交流断路器也大量地使用在直流电路中，本文以施耐德电气公司生产的小型交流断路器为例说明如何在直流电路中使

2、用交流断路器及应注意的问题。　　一、直流电路熄弧原理由于直流电路的电流不存在过零点，所以在熄弧时必须强制直流燃弧电流等于零，或使电流接近于零(<10A)，才能使电弧熄灭。下面简述有关直流稳态电流分析短路熄弧原理，稳态电流可以理解为分断电路时的额定电流、过载电流或短路电流。其等效电路图如图1所示。在电路稳态时，即触头未分断前，电流的初始状态为ia=E/R，直流电路在分断燃弧时的等效方程式如下：从以上的分析中看出，当电弧电压大于电源电压时，电弧电流的导数小于零，说明电弧电流ia呈下降趋势;当电弧电流ia趋近于

3、零时，电弧趋于熄灭。直流电弧的熄弧条件为：当电弧电压大于电源电压时，电弧趋近于熄灭。否则，电弧处于稳定燃烧阶段，ia=(E-ua)/R，如图2所示。图2中，P点ua>E，电弧电流开始减少，直到电弧熄灭。直流电弧熄弧的要点在于：①电源电压越小对熄弧越有利;②断路器应使电弧电压快速上升，尽快达到和超过电源电压，上升和超过电源电压快慢决定电流熄弧的快慢。　　二、直流电路中的电感和时间常数对直流电弧熄弧的影响众所周知，直流电路中电感是个储能元件，在燃弧时，电感要向电路和电弧中释放其线圈储存的能量。电路的电感越大，

4、释放的能量越大，电弧越难熄灭。等式的左项表示电弧燃弧时的能量;右边第1项表示电源能量;第2项表示电阻消耗的能量;第3项表示电感储存能量。上式表明电弧燃烧时，电感储存的能量(正号)的作用同电源相同，向电弧提供能量，增加电弧燃烧的能量。同时，电阻的作用在电弧燃烧时消耗电弧能量(负号)。电路的时间常数τ=L/R间接表示了电路的负载性质和电路电感的大小，电感越大分断时电弧的能量越大，熄弧越困难。相反电弧容易熄灭。如τ=0为纯阻性负载，电弧最容易熄灭。有关交直流两用的小型断路器的国际标准IEC60898-2：200

5、0中对直流电路规定了两种时间常数τ=4ms或τ=15ms，它表示短路时短路直流电流上升到0.63倍最大峰值电流时所需的时间，τ=L/R(ms)(见图3)。由于电感限制电流具有突变的特性，以及时间常数和电路电感的正比关系，时间常数的大小间接表示了电路电感的大小，时间常数越大电流的变化越慢，在实际应用中断路器分断短路电流越困难。所以，短路试验中IEC6089822：2000就规定了>1500A的较大短路电流对应较小的时间常数τ=4ms进行试验，≤1500A可采用4ms或15ms任何一种时间常数进行试验。从该标

6、准可以看出，时间常数对于断路器分断短路电流的影响。三、交流和直流瞬时脱扣值的区别小型交流断路器瞬时脱扣特性中规定B、C、D等不同类别。例如C类的小型交流断路器瞬时脱扣值规定为额定电流5～10倍，工厂瞬时脱扣值是按照有效值整定的，但实际上交流断路器瞬时脱扣器是螺管线圈的构造，它的脱扣电流是峰值电流，为有效值的1.414倍。考虑直流的特点，其电流值对应交流有效值。其短路电流不存在类似交流的峰值问题，所以小型交流断路器在直流电路中应用时它的瞬时脱扣值应乘以一个系数(约1.4)。例如，C类的小型交流断路器在直流中

7、应用时它的瞬时脱扣值范围应为1.4×5In～1.4×10In=7In～14In。由此可知，在直流电路中应用时，交流断路器瞬时脱扣器的实际电流脱扣值要高于在交流电路的瞬时脱扣值。这也是为什么在直流电路中直流短路电流较交流短路难以分断的另一个原因。表1给出小型交流断路器在直流线路中瞬时脱扣值的变化。四、选择断路器几个要点1、直流整流电路过流保护直流整流电路的过流保护一般考虑采用在交流侧的熔断器或断路器的保护方案，可根据整流电路、负载和直流侧工作电流来选择交流断路器的额定电流、额定电压和分断能力。2、电池组直流

8、电源的过流保护举例说明：一电池组的容量为500Ah。最大放电电压240V(110块2.2V的电池串联)。每块电池内阻为0.5mΩ(电池组内阻Ri=55mΩ)。电源在选择断路器时应考虑以下3点：(1)选择断路器的工作电流。I=U/Z，Z为电路和设备阻抗Z=Ri+R=U/I，当RmRi，Ri可忽略不计。R=20Ω时，I=240V/20Ω=12A。断路器额定工作电流可选择16A。(2)选择断路器的额定短路能力。Icu=U/Ri=24