斷路器(英文名稱:circuit-breaker,circuit?breaker)是指能夠關合、承載和開斷正常回路條件下的電流,并能關合、在規定的時間內承載和開斷異常回路條件(包括短路條件)下的電流的開關裝置。
小型斷路器的發展與應用
闡述了我國小型低壓斷路器的發展歷程介紹了國產小型斷路器的結構和附件的技術性能重點論述了小型斷路器應用中的選型及在應用中應引起注意的問題探討了我國小型斷路器發展方向
1 斷路器的分類和發展
世界上最早的斷路器產生于1885年它是一種刀開頭和過電流脫扣器的組合1905年具有自由脫扣裝置的空氣斷路器誕生1930年以來隨著科技的進步電弧原理的發現和各種滅弧裝置的發明逐漸形成了目前的機構50年代末由于電子元件的興起又產生了電子脫扣器到了今天由于單片機的普及又有了智能型斷路器的問世
11斷路器的分類
小型低壓斷路器從它的結構用途所具有的功能來分可分為萬能式(又稱框架式國際上通稱ACB)們塑料外殼式(國際上通稱MCCSNICB小型)兩大類它們相同的作用是在正常情況下作不頻繁合分電路成起動停止電動機在線路或電動機發生過載短路或欠電壓(電壓不足)等故障時能自動切斷電路予以保護根據保護對象的不同斷路器又分為四種類型
配電保護型-保護電源和電氣線路(電線電纜)和設備電動機保護型專作電動機的不頻繁起動運行中分斷以及在電動機發生過載短路和欠電壓時的保護
家用和類似家用場所保護型--對照明線路家用電器等的保護
剩余電流(漏電)保護型--用來保護人身免受電擊危險及防止電氣火災的保護器
1.2小型斷路器的發展
我國小型低壓斷路器經歷了四代發展過程
50年代我國首次研制投產的是仿蘇(A310O)的DZI系列產品(40年代中期水平)60年代末期針對DZI體積過大短路分斷能力偏小等缺陷對它進行了技術改進形成了我國自行設計的第一代產品DZI0系列60~70年代小規格電流的塑殼斷路器有DZ5一10DZ2~20DZ5一25DZ5一50DZ15一50DZ15一63等它們的短路分斷能力分別為1~3kA
60年代后期我國第一臺電流動作型電子式漏電保安器誕生(主開關是DZS一20斷路器)我國首臺電流動作型電磁式漏電斷路器的型號是DZS20L(主開關仍是DZS20斷路器)70年代中后期全國聯合設計的新型(DZ15L40xDZ15L63)電流動作型電磁式漏電斷路器試制成功其殼架電流有40A63A兩種額定電流6~63A漏電動作電流有30mA50mA75mA和100mA是快速型(漏電動作時間≤0.1s)斷路器的短路分斷能力為380V3hA和5kA進入80年代就有DZL16DZL18DZL118DZ12LDZL33DZL38和DZ10L等大部分是電流動作型電子(集成電路)式漏電斷路器(帶過載短路保護和不帶過載短路保護)80年代初又開發了第二代的DZ20系列與此同時分別從美國西屋公司日本寺崎電氣公司引進具有80年代初技術水平生產了H系列和TOTGTL等系列
80年代中期又引進德國F&G公司的技術生產了FIN型(不帶過載短路保護)(In有25A40A63AI△n有30mA100mA300mA和500mA)和FI/LS(帶過載短路保護)(In有2A4A6A10A20A25A32A等I△n有30mA50mA100mA和300mA)的漏電斷路器
進入90年代引進國外先進技術開發生產了VigiC45EIE(電子式)VigiC45ELM(電磁式)ViglNC100等漏電斷路器漏電動作電流I△n30mA快速型(VigiNC100IQ有30mA300mA和500mA幾種快速動作型)而后又推出了CMI系列TM30系列TG系列的BDBF型及JXMZ型HSMI系列S系列等新型塑殼式斷路器
2 小型斷路器附件及標準
無論是萬能式(ACB)或塑料外殼式斷路器(MCCB和一些MCB)現在都具備各種內外部附件(又稱附屬裝置)以增加斷路器的功能
2.1內部附件
輔助觸點(輔助開關)根據控制電磁鐵和其他輔助回路電器的合分需要而設置目前較多的是采用發熱電流(Ith)3A和6A的微動開關組成
報警觸點(報警開關)反映斷路器因線路故障(過載短路)跳閘而接通聲光報警它的發熱電流較小一般小于3A或更低
分勵脫扣器作遠距離操作使斷路器跳閘的一種脫扣器它的控制電壓有交流380V(400V)220V(230V)直流220V110V24V等
欠電壓脫扣器防止因線路電壓不足對線路或電動機造成損害的一種脫扣器它與線路電壓相同通常有交流380V(400V)220(230V)直流110V220V等
2.2外部附件
外部轉動手柄適合于斷路器在開關柜或抽屜柜門板上合分斷路器可以起聯鎖作用成套電器裝置只有斷電才能開門
電動操作機構一用電磁鐵或電動機等構成代替手動合閘(ON)或分問(OFF)斷路器可遠距離控制機械聯鎖自身閉鎖
2.3小型斷路器標準
國內開發研制和應用的小型斷路器MCB保護型斷路器符合GB1963(等效采用IEC898)家用和類似家用場所過電流保護斷路器》標準而剩余電流保護型斷路器(漏電斷路器)應符合GB6829GB16917IEC100)EC755標準
3 小型斷路器應用
小型斷路(以下簡稱MCB)是建筑電氣終端配電裝置中使用最廣泛的一種終端保護電器MCB雖然
是一種終端電器但其應用量大而且面廣若選用了不合適的MCB由其造成的損失是不可忽視的
3.1額定分斷選擇
MCB的額定分斷能力是在保證斷路器不受任何損壞的前提下能分斷的最大短路電流值現在市場上
見到的MCB根據各制造廠商提供的有關技術資料和設計手冊一般有各.skA6hA10hA等幾種額定分斷能力我們在選用MCB時應當像選用MCCB(塑殼斷路器)ACB(框架式斷路器)一樣計算在該使用場合的最大短路容量再選擇MCB如果MCB的額定分斷能力小平被保護范圍內的短路故障電流則在發
生故障時不但不能分斷故障線路還會因MCB的分斷能力過小而引起MCB的爆炸危及人身和其它電氣設備線路的安全運行
低壓配電線路的短路電流與該供電線路的導線截面導線敷設方式短路點與電源距離長短配電變壓器的容量大小阻抗百分比等電氣參數有關一般工業與民用建筑配電變壓器低壓側電壓多為0.23/0.4kV變壓器容量大多為1600kVA及以下低壓側線路的短路電流隨配電容量增大而增大對于不同容量的配電變壓器低壓饋線端短路電流是不同的一般來說對于民用住宅小型商場及公共建筑由于當地供電部門采用高壓深入符合中動的配電網絡結線其配電變壓器的容量都控制在1600kVA以下并采取單母線分段運行方式的低壓電網供電用電設備距供電電源距離較遠(大干250米)選用4.skV及以上分斷能力的MCB即可對于專供或10kV變配電站的用戶往往因供電線路的電纜截面較粗供電距離較短應選用6hA及以上額定分斷能力的MCB而對于如變配電站(站內使用的照明動力電源直接取自于低壓總母排)以及大容量車間變配電站(供車間用電設備)等供電距離較短的類似場合則必須選用10kA及以上分斷能力的MCB具體設計時還必須進行校驗此外特別要注意的三點是
3.1.1隨著現代建筑物中配變容量的增大大容量母線槽的使用以及用電設備與電源問的距離縮短等各種因素使供電線路末端的短路電流也在不斷地增大特別是一些高檔的寫字樓辦公樓賓館及大型商場等公共建筑這類場合使用的MCB在設計時應加以注意
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