乐清市奥诺电气有限公司
框架式断路器具有多种智能保护功能,可做到选择性保护,具动作精确,避免不必要的停电,提高供电可靠性。
框架式断路器,塑壳式断路器及小型断路器选型及应用:
框架断路器(万能式)——acb
在额定电流上,原则上额定电流630a心上要求采用框架断路器,塑壳断路器一般为630a(一些新产品可达到1600a)以下。可见框架断路器的额定电流要大很多,一般为630a-6300a。另外在分段能力上,框架断路器要比塑壳断路器高。
在实际应用中,800a以上的回路或分段能力要求特别高的回路或需要功能较多的回路应该采用框架断路器,630a以下的回路,一般使用塑壳断路器。
比如施耐德的空气断路器mt系列就划分三种,分别是630-1600a,800-4000a,4000-6300a型号系列。框架断路器电流等级和分断能力比塑壳高,一般用于上级进线,塑壳用于框架下级。
框架断路器的所有零件都装在一个绝缘的金属框架内,常为开启式,可装设多种附件,更换触头和部件较为方便,多用在电源端总开关。过电流脱扣器有电磁式,电子式和智能式脱扣器等几种。断路器具有长延时、短延时、瞬时及接地故障四段保护,每种保护整定值均根据其壳架等级在一定范围内调整。手动及电动操作均有,随着微电子技术的发展,目前部分智能型断路器具有区域选择连锁功能,充分保证了动作的灵敏性和选择性。
塑壳断路器——mccb
能够自动切断电流在电流超过跳脱设定后。塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元,而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。其脱扣单元分为:热磁脱扣与电子脱扣器。
也被称为装置式断路器,因其接地线端子外触头、灭弧室、脱扣器和操作机构等都装在一个塑料外壳内。辅助触点,欠电压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化,结构非常紧凑,一般不考虑维修,适用于作支路的保护开关。
其多采用手动操作,大容量可选择电动分合。由于电子式过电流脱扣器的应用,可分为a类和b类两种,b类具有良好的三段保护特性,但由于价格因素,采用热磁式脱扣器的a类产品的市场占有率更高。
塑壳断路器是过电流脱扣器有电磁式和电子式两种,一般电磁式塑壳断路器为非选择性断路器,仅有长延时及瞬时两种保护方式,电子式塑壳断路器有长延时、短延时、瞬时和接地故障四种保护功能。部分电子式塑壳断路器新推出的产品还带有区域选择性连锁功能。
微型断路器——mcb
简称mcb (micro circiut breaker ),是建筑电气终端配电装置引中使用广泛的一种终端保护电器。用于125a以下的单相、三相的短路、过载、过压等保护,包括单极1p,二极2p、三极3p、四极4p等四种。
在民用建筑设计中低压断路器主要用于线路的过载、短路、过电流、失压、欠压、接地、漏电、双电源自动切换及电动机的不频繁起动(9种)时的保护、操作等用途,
断路器选择还应考虑断路器与断路器、断路器与熔断器的选择性配合。
⑴ 断路器与断路器的配合应考虑上级断路器的瞬时脱扣器动作值,应大于下级断路器出线端处大预期短路电流,若由于两级断路器处短路时回路元件阻抗值差别小,使之短路电流值差别不大,则上级断路器可选择带短延时的脱扣器。
⑵ 限流断路器在短路电流大于或等于其瞬时脱扣器整定值时,将会在数毫秒内脱扣,故下级保护电器不宜用断路器实现选择性保护要求。
⑶ 具有短延时的断路器,当其时限整定在大延时时,其通断能力下降,因此,在选择性保护回路中,考虑选择断路器的短延时通断能力应满足要求。
⑷ 还应考虑上级断路器的短路延时可返回特性与下级断路器的动作特性时间曲线不应相交,短延时特性曲线与瞬时特性曲线间不应相交。
⑸ 断路器与熔断器配合使用时应考虑上下级的配合,应将断路器的安秒特性曲线与熔断器安秒特性曲线比较,以使在发生短路电流的情况下,具有保护选择性。
⑹ 断路器作配电线路的保护时,宜选用带长延时动作过流脱扣器的断路器,当线路末端发生单相接地短路时,短路电流不小于断路器瞬时或短延时过流脱扣器整定电流的1.5 倍。
4、以上几种断路器的区别
acb-万能式(框架式)断路器、 mccb-塑壳断路器、 mcb-微型断路器、 elcb-漏电断路器
主要区别是:
(1)分断能力不同,acb的分断能力相对较高,mccb次之,mcb差。
(2)安装的位置不同,acb多被采用作为主断路器(电源端总开关),因为它本身具有延时功能,能够延时分断和脱扣,而且还具有很好的通信功能和选择性,而mccb多被采用作为配电电器,在线路的中间位置,因为它只具备分断能力和反时限脱扣能力,不具备选择性,多以只能作为下级保护开关,紧急停止开关hw;mcb多被用在负载端,因为它的分断能力相对比较低一半为6000a和4500a;
(3)外形尺寸也相差很大,mcb的体积小,安装方便,acb的体积大,安装繁杂,mccb处中间。
5.其他分类方法:
按断路器在电力系统中工作位置的不同分类
(1)发电机断路器。它主要用来切断发电机母线的短路故障。发电机断路器主要有3种类型:少油型、压缩空气型和sf6型。少油型用于短路电流较小的回路,另两种断路器的开断能力很强。
(2)输电断路器。工作于35kv及以上的输电系统中的断路器,这类断路器要求能进行自动重合闸,而且由于系统稳窟的需要应有较短的开断时间和自动重合闸的无电流间隔时间(o~2s)。此外输电断路器还要求有切断近区故障和空载长线的能力,如果是作为联络用断路器则还需要考虑失步开断能力。
(3)配电断路器。工作于35kv以下的配电系统中,其额定电压为6~lokv,额定电流为200~1250a,额定开断电流小,从保证供电的可靠性出发。这类断路器仍有自动重合闸要求,又因它对系统稳定的影响较小,自动重合闸的无电流间隔时间可以取得大些(0~5s),对开断时间的要求也可适当放宽。
其他几种概念:
1、四段保护:长延时、短延时、瞬时及接地故障四段保护
长延时型:小于10s,用作过载保护;长延时型脱扣器的整定电流≥1.1倍计算电流; 短延时型:0.1~0.4s,用作短路、过载保护;
瞬时型:0.02s,用作短路保护。瞬时型脱扣器的整定电流≥1.35倍尖峰电流(计算电流)。 而且选型时,要注意,上一级的脱扣整定电流≥1.2倍下一级脱扣整定电流。(脱扣整定电流产品彩页上有标)
断路器额定电流=1.2~2倍计算电流。也有取1.25倍选用的。
具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段保护功能的断路器,能实现选择性保护,大多数主干线(包括变压器的出线端)都采用它作主保护开关。不具备短路短延时功能的断路器(仅有过载长延时和短路瞬动二段保护),不能作选择性保护,它们只能使用于支路。
2、脱扣特性:
国际上通用的脱扣特性(曲线)有:a、b、c、d脱扣特性。
a特性:2倍额定电流,很少用,一般用于半导体保护;
b特性:2~3倍额定电流,一般用于变压器侧的二次回路保护;瞬时脱扣范围 (3 ~ 5) in,用于保护短路电流较小的负载 (如电源、长电缆等)
c特性:5~10倍额定电流,该特性是常用的,一般用于建筑照明用电等等;瞬时脱扣范围 (5 ~ 10) in,用于保护常规负载和配电线缆
d特性:10~20倍额定电流,一般用于动力配电;瞬时脱扣范围 (10 ~ 14) in,用于保护起动电流大的冲击性负载 (如电动机,变压器等)
另外,还有abb公司获取的k特性,它主要是用于额定电流40a以下的电动机系统.
3、低压断路器的脱扣器选型
断路器的脱扣器型式有过电流脱扣器、欠电压脱扣器、分励脱扣器等。过电流脱扣器还可分为过载脱扣器和短路(电磁)脱扣器,并有长延时、短延时、瞬时之分。过电流脱扣器为常用。
过电流脱扣器其动作电流整定值可以是固定的或是可调的,调节时通常利用旋钮或是调节杠杆。电磁式过流脱扣器既可以是固定的,也可以是可调的,而电子式过流脱扣器通常总是可调的。断路器的分断能力指的就是能够承受的大短路电流。所选断路器的的分断能力必须大于其保护设备的短路电流,过电流脱扣器按安装方式又可分为固定安装式或模块化安装式。固定安装式脱扣器和断路器壳体加工为一体,一旦出厂,其脱扣器额定电流不可调节,如dz20型;而模块化安装式脱扣作为断路器的一个安装模块,可随时调换,灵活性很强。
框架式万能断路器常见故障及处理:
一、“拒合”故障的判断和处理
发生“拒合”情况,基本上是在合闸操作和重合闸过程中。此种故障危害性较大,例如在事故情况下要求紧急投入备用电源时,如果备用电源断路器拒绝合闸,则会扩大事故。判断断路器“拒合”的原因及处理方法一般可以分三步。
1)检查前一次拒绝合闸是否因操作不当引起(如控制开关放手太快等),用控制开关再重新合一次。
2)若合闸仍不成功,检查电气回路各部位情况,以确定电气回路是否有故障。检查项目是:合闸控制电源是否正常;合闸控制回路熔断器和合闸回路熔断器是否良好;合闸接触器的触点是否正常;将控制开关扳至“合闸时”位置,看合闸铁芯动作是否正常。
3)如果电气回路正常,断路器仍不能合闸,则说明为机械方面故障,应停用断路器,报告调度安排检修处理。
经过以上初步检查,可判定是电气方面,还是机械方面的故障。常见的电气回路故障和机械方面的故障分别叙述如下。
1、电气方面常见的故障
若合闸操作前红、绿灯均不亮,说明无控制电源或控制回路有断线现象。可检查控制电源和整个控制回路上的元件是否正常,如:操作电压是否正常,熔断器是否熔断,防跳继电器是否正常,断路器辅助接点接触是否良好等。
当操作合闸后绿灯闪光,而红灯不亮,仪表无指示,喇叭响,断路器机械分、合闸位置指示器仍在分闸位置,则说明操作手柄位置和断路器的位置不对应,断路器未合上。其常见的原因有:合闸回路熔断器熔断或接触不良;合闸接触器未动作;合闸线圈发生故障。
当操作断路器合闸后,绿灯熄灭,红灯瞬时明亮后又熄灭,绿灯又闪光且有喇叭响,说明断路器合上后又自动跳闸。其原因可能是断路器合在故障线路上造成保护动作跳闸或断路器机械故障不能使断路器保持在合闸状态。
若操作合闸后绿灯闪光或熄灭,红灯不亮,但表计有指示,机械分、合闸位置指示器在合闸位置,说明断路器已经合上。可能的原因是断路器辅助接点接触不良,例如常闭接点未断开,常开接点未合上,致使绿灯闪光和红灯不亮;还可能是合闸回路断线或合闸红灯烧坏。
操作手把返回过早。操作电压过低,电压为额定电压的80%以下。
机械方面常见的故障
1)传动机构连杆松动脱落。
2)合闸铁芯卡涩。
3)断路器分闸后机构未复归到预合位置。
4)跳闸机构脱扣。
5)合闸电磁铁动作电压过高,使挂钩未能挂住。
6)分闸连杆未复归。
7)机构卡死,连接部分轴销脱落,使机构空合。
8)有时断路器合闸时多次连续做分合动作,此时系开关的辅助常闭接点打开过早。
二、“拒分”故障的判断与处理
断路器的“拒分”对系统安全运行威胁很大,当设备发生故障时,断路器拒动,将会使电气设备烧坏或越级跳闸而引起电源断路器跳闸,使变配电所母线电压消失,造成大面积停电。对“拒分”故障的处理方法如下:
根据事故现象,判断是否属断路器“拒分”事故。当出现表记全盘摆动,电压表指示值显著降低,回路光字牌亮,信号掉牌显示保护动作,则说明断路器拒绝分闸。
确定断路器故障后,应立即手动拉闸。当尚未判明故障断路器之前而主变压器电源总断路器电流表指示值碰足,异常声响强烈,应先拉开电源总断路器,以防烧坏主变压器。当上级后备保护动作造成停电时,若查明有分路保护动作,断路器未跳闸,应拉开拒动的断路器,恢复上级电源断路器;若查明各分路开关均未动作(也可能是保护拒掉牌),则应检查停电范围内设备有无故障,若无故障应拉开所有分路断路器,合上电源断路器后,逐一试送各分路断路器,当送到某一分路时电源断路器又再跳闸,则可判明该断路器为故障(“拒分”)断路器。这时不应再送该断路器,但要恢复其他回路供电。
在检查“拒分”断路器除属可迅速排除的一般电气故障(如控制电源电压过低,或控制回路熔断器接触不良,熔丝熔断等)外,对一时难以处理的电气或机械性故障,均应联系调度,作为停用、转检修处理。对断路器“拒分”故障的分析判断方法如下:
1、检查是否为跳闸电源的电压过低所致。
2、检查跳闸回路是否完好,如果跳闸铁芯动作良好而断路器拒分,则说明是机械故障。
3、如果电源良好,若铁芯动作无力、铁芯卡涩或线圈故障造成拒分,可能是电气和机械方面同时存在故障。
4、若操作电压正常,操作后铁芯不动,则很可能是电气故障引起“拒分”。常见的电气和机械方面的故障分别有:
·电气方面原因有:控制回路熔断器熔断或跳闸回路各元件如控制开关触点、断路器操动机构辅助触点、防跳继电器和继电保护跳闸回路等接触不良;跳闸回路断线或跳闸线圈烧坏;继电保护整定值不正确;直流电压过低,低于额定电压的80%以下。
机械方面原因有:跳闸铁芯动作冲击力不足,说明铁芯可能卡涩或跳闸铁芯脱落;触头发生焊接或机械卡涩,传动部分故障(如销子脱落等)。
三、“误分”故障的判断和处理
如果断路器自动跳闸而继电保护未动作,且在跳闸时系统无短路或其他异常现象,则说明断路器“误分”。对“误分”的判断和处理一般分以下三步进行。
1、根据事故现象的特征,即在断路器跳闸前表计、信号指示正常,跳闸后,绿灯连续闪光,红灯熄灭,该断路器回路的电流表及有功、无功表指示为零,则可判定属“误分”。
2、检查是否属于因人员误碰、误操作,或受机械外力振动而引起的“误分”,此时应排除开关故障原因,立即送电。
3、若因为电气或机械部分故障而不能立即送电,则应联系调度将“误分”断路器停用转检修处理。常见的电气和机械方面的故障分别有:
电气方面故障有:保护误动作或整定值不当,或电流、电压互感器回路故障;二次回路绝缘不良,直流系统发生两点接地,使直流正、负电源接通,这相当于继电保护动作,产生信号而引起跳闸。
机械方面故障有:跳闸脱扣机构维持不住;定位螺杆调整不当,使拐臂三点过高;拖架弹簧变形,弹力不足;滚轮损坏;拖架坡度大、不正或滚轮在拖架上接触面少。
四、“误合”故障的判断和处理
若断路器未经操作自动合闸,则属“误合”故障。一般应按如下方法判断处理。经检查确认为未经合闸操作。若手柄处于“分后”位置,而红灯连续闪光,表明断路器已合闸,但属“误合”。此时应拉开误合的断路器。
对“误合”的断路器,如果拉开后断路器又再“误合”,应取下合闸熔断器,分别检查电气和机械方面的原因,联系调度将断路器停用转检修处理。
“误合”的原因可能有:
1、直流回路中正、负两点接地,使合闸控制回路接通。
2、自动重合闸继电器内某元件故障接通控制回路(如内部时间继电器常开接点误闭合),使断路器合闸。
3、合闸接触器线圈电阻过小,且起动电压偏低,当直流系统瞬间发生脉冲时,会引起断路器误合闸。
框架开关一般采用电磁合闸,但为了满足跳闸的速度,一般采用弹簧储能跳闸,储能马达是给跳闸弹簧储能用的。
框架开关的特点就是开关的部件都安装一个金属框架上,各元件不封闭,额定容量都较大,可以从四百至四千安。
赵行峰
0577-27899938
13989770098
qq: 136277743