低压隔离开关

低压隔离开关 低压隔离开关 HD、HS系列隔离开关 HR系列熔断器式隔离开关 [1] 隔离开关 (disconnector)即在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志;在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路)下的电流的开关设备。(IEV441-14-05) 刀开关的用途及分类 电气设备进行维修时，需要切断电源，使维修部分与带电部分脱离，并保持有效的隔离距离，要求在其分断口间能承受过电压的耐压水平。刀开关即作为隔离电源的开关电器。隔离电源的刀开关亦称作隔离开关。隔离用刀开关一般属于无载通断电器，只能接通或分断“可忽略的电流”(指带电压的母线、短电缆的电容电流或电压互感器的电流)。也有的刀开关具有一定的通断能力，在其通断能力与所需通断的电流相适应时，可在非故障条件下接通或分断电气设备或成套设备中的一部分。 用做隔离电源的刀开关必须满足隔离功能，即开关断口明显，并且断口距离合格。 刀开关和熔断器串联组合成一个单元，称为刀开关熔断器组合电器;刀开关的可动部分(动触头)由带熔断体的载熔件组成时，称为熔断器式刀开关。刀开关熔断器组合并增装了辅助元件如操作杠杆、弹簧及弧刀等可组合为负荷开关。负荷开关具有在非故障条件下，接通或分断负荷电流的能力和一定的短路保护功能。刀闸和隔离开关同属刀型开关。无论外形、结构原理、操作方法都很相似。但它们有截然不同之点，必须严格区分。刀闸是一种最简单的开关电器，用于开断500伏以下电路，它只能手动操作。由于电路开断时常有电弧，所以，装有灭弧装置或快断触头。为了增大灭弧能力，其刀一般都较短。隔离开关有高压、低压、单极、三极、室内、室外之分，它没有专门的灭弧装置，不能用来接通、切断负荷电流和短路电流，只能在电气线路切断的情况下，才能进行操作。其主要作用是隔离电源，使电源与停电电气设备之间有一明显的断开点，所以不必考虑灭弧。为了保证可靠地隔离电源，防止过电压击穿或相间闪络，其刀一般做得较长，相间距离也较大。 总之，隔离开关不能当作刀闸使用，而刀闸也只允许在电压不高的情况下用来隔离电路，且必须与熔断器等串联使用。 主要特点: 1.在电气设备检修时，提供一个电气间隔，并且是一个明显可见的断开点，用以保障维护人员的人身安全。 2.隔离开关不能带负荷操作:不能带额定负荷或大负荷操作，不能分、合负荷电流和短路电流，但是有灭弧室的可以带小负荷及空载线路操作。 3.一般送电操作时:先合隔离开关，后合断路器或负荷类开关; 隔离开关断电操作时:先断开断路器或负荷类开关，后断开隔离开关。 4.选用时和其它的电气设备相同，其额定电压、额定电流、动稳定电流、热稳定电流等都必须符合使用场合的需要。 隔离开关的作用是断开无负荷电流的电路.使所检修的设备与电源有明显的断开点，以保证检修人员的安全,隔离开关没有专门的灭弧装置不能切断负荷电流和短路电流，所以必须在电路在断路器断开电路的情况下才可以操作隔离开。 隔离开关选型 额定电压:隔离开关额定电压(KV)=回路标称电压*1.2/1.1 倍。 额定电流:额定电流值应大于最大负载电流的150%。 额定热稳定电流:选择大于系统短路电流的额定热稳定电流值。 断路器(英文名称:circuit-breaker，circuit breaker)是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、 [1]在规定的时间内承载和开断异常回路条件(包括短路条件)下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。 断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。 主要分类 按操作方式分:有电动操作、储能操作和手动操作; 按结构分:有万能式和塑壳式; 按使用类别分:有选择型和非选择型; 按灭弧介质分:有油浸式、六氟化硫、真空式和空气式; 按动作速度分:有快速型和普通型; 按极数分:有单极、二极、三极和四极等; 按安装方式分:有插入式、固定式和抽屉式等 [3]断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。 当短路时，大电流(一般10至12倍)产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作(电流越大，动作时间越短)。 断路器 现在有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。 断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。 吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。 低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 低压断路器具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。 低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发 热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。 主要附件 内部附件 辅助触头:与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头，主要用于断路器分、合状态的显示，接在断路器的控制电路中通过断路器的分合，对其相关电器实施控制或联锁。例如向信号灯、继电器等输出信号。塑壳断路器壳架等级额定电流100A为单断点转换触头，225A及以上为桥式触头结构，约定发热电流为3A;壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭，约定发热电流为6A。操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。 报警触头:用于断路器事故的报警触头，且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作，主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣，报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置，接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提醒断路器的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多，因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。报警触头的工作电流一般不会超过1A。 断路器 分励脱扣器:分励脱扣器是一种用电压源激励的脱扣器，它的电压与主电路电压无关。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70%-110%之间的任一电压时，就能可靠性的分断断路器。分励脱扣器是短时工作制，线圈通电时间一般不能超过1S，否则线就会被烧毁。塑壳断路器为防止线圈烧毁，在分励脱扣线圈串联一个微动开关，当分励脱扣器通过衔铁吸合，微动开关从常闭状态转换成常开，由于分励脱扣器电源的控制线路被切断，即使人为的按住按钮，分励线圈始终不会再通电这就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后，微动开关重新处于常闭位置。 欠电压脱扣器:欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降(甚至缓慢下降)到额定工作电压的70%至35%范围内，欠电压脱扣器应运作，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35%时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭合;电源电压等于或大于85%欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合。因此，当受保护电路中电源电压发生一定 的电压降时，能自动断开断路器切断电源，使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏。使用时，欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧，欠电压脱扣器通电后，断路器才能合闸，否则断路器合不上闸。 外部附件 电动操作机构:这是一种是用于远距离自动分闸和合闸断路器的一种附件，电动操作机构有电动机操作机构和电磁铁操作机构两种，电动机操作机构为塑壳式断路器壳架等级额定电流400A及以上断路器，电磁铁操作机构适用于塑壳断路器壳架等级额定电流225A及以下断路器，无论是电磁铁或电动机，它们的吸合和转动方向都是相同，仅由电动操作机构内部的凸轮的位置来达到合、分，断路器在用电动机构操作时，在额定控制电压的85%-110%之间的任一电压下，应能保证断路器可靠闭合。 转动操作手柄:适用于塑壳断路器，在断路器的盖上装转动操作手柄的机构，手柄的转轴装在它的机构配合孔内，转轴的另一头穿过抽屉柜的门孔，旋转手柄的把手装在成套装置的门上面所露出的转轴头，把手的圆形或方形座用螺钉固定的门上，这样的安装能使操作者在门外通过手柄的把手顺时针或逆时针转动，来确保断路器的合闸或分闸。同时转动手柄能保证断路器处于合闸时，柜门不能开启;只有转动手柄处于分闸或再扣，开关板的门才能打开。在紧急情况下，断路器处于"合闸"而需要打开门板时，可按动转动手柄座边上的红色释放按钮。 加长手柄:是一种外部加长手柄，直接装于断路器的手柄上，一般用于600A及以上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。 手柄闭锁装置:是在手柄框上装设卡件，手柄上打孔然后用挂锁锁起来。主要用于断路器处于合闸。 工作状态时，不容许其他人分闸而引起停电事故，或断路器负载侧电路需要维修或不允许通电时，以防被人误将断路器合闸，从而保护维修人员的安全或用电设备的可靠使用。 基本特性 断路器的特性主要有:额定电压Ue;额定电流In;过载保护(Ir或Irth)和短路保护(Im)的脱扣电流整定范围;额定短路分断电流(工业用断路器Icu;家用断路器Icn)等。 额定工作电压(Ue):这是断路器在正常(不间断的)的情况下工作的电压。 额定电流(In):这是配有专门的过电流脱扣继电器的断路器在制造厂家规定的环境温度下所能无限承受的最大电流值，不会超过电流承受部件规定的温度限值。 短路继电器脱扣电流整定值(Im):短路脱扣继电器(瞬时或短延时)用于高故障电流值出现时，使断路器快速跳闸，其跳闸极限Im。 额定短路分断能力(Icu或Icn):断路器的额定短路分断电流是断路器能够分断而不被损害的最高(预期的)电流值。标准中提供的电流值为故障电流交流分量的均方根值，计算标准值时直流暂态分量(总在最坏的情况短路下出现)假定为零。工业用断路器额定值(Icu)和家用断路器额定值(Icn)通常以kA均方根值的形式给出。 短路分断能力(Ics):断路器的额定分断能力分为额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力两种。 KBCPS(SKBO)控制保护断路器 国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》(GB14048.2—94)对断路器额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力作了如下的解释: 1、断路器的额定极限短路分断能力(Icn):按规定的实验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力; 2、断路器的额定运行短路分断能力(Icn):按规定的实验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力; 3、额定极限短路分断能力(Icn)的试验程序为O—t—CO。 其具体试验是:把线路的电流调整到预期的短路电流值(例如380V ，50kA)，而试验按钮未合，被试断路器处于合闸位置，按下试验按钮，断路器通过50kA短路电流，断路器立即开断(open简称O)，断路器应完好，且能再合闸。t为间歇时间，一般为3min，此时线路仍处于热备状态，断路器再进行一次接通(close简称C)和紧接着的开断(O)，(接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性)。此程序即为CO。断路器能完全分断，则其极限短路分断能力合格。 4、断路器的额定运行短路分断能力(Icn)的试验程序为O—t—CO—t—CO。它比Icn的试验程序多了一次CO，经过试验，断路器能完全分断、熄灭电弧，就认定它的额定运行短路分断能力合格。 因此，可以看出，额定极限短路分断能力Icn指的是低压断路器在分断了断路器出线端最大三相短路电流后还可再正常运行并再分断这一短路电流一次，至于以后是否能正常接通及分断，断路器不予以保证;而额定运行短路分断能力Ics指的是断路器在其出线端最大三相短路电流发生时可多次正常分断。 IEC947—2《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准规定:A类断路器(指仅有过载长延时、短路瞬动的断路器)的Ics可以是Ics的25%、50%、75%和100%。B类断路器(有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护的断路器)的Ics可以是Ics的50%、75%和100%。因此可以看出，额定运行短路分断能力是一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值，Ics是Icu的一个百分数。 一般来说，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。IEC92《船舶电气》指出:具有三段保护的断路器，偏重于它的运行短路分断能力值，而使用于分支线路的断路器，应确保它有足够的极限短路分断能力值。 无论是哪种断路器，虽然都具备Icu和Ics这两个重要的技术指标。但是，作为支线上使用的断路器，可以仅满足额定极限短路分断能力即可。现在出现的较普遍的偏颇是宁取大，不取正合适，认为取大保险。但取得过大，会造成不必要的浪费(同类型断路器，其H型—高分断型，比S型—普通型的价格要贵1.3倍,1.8倍)。因此支线上的断路器没有必要一味追求它的运行短路分断能力指标。而对于干线上使用的断路器，不仅要满足额定极限短路分断能力的要求，同时也应该满足额定运行短路分断能力的要求，如果仅以额定极限短路分断能力Icu来衡量其分断能力合格与否，将会给用户带来不安全的隐患。 主要技术指标是额定电压、额定电流。断路器根据不同的应用具有不同的功能，品种、规格很多，具体的技术指标也很多。断路器是一种基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，有保护线路和电源的能力。 断路器自由脱扣:断路器在合闸过程中的任何时刻，若是保护动作接通跳闸回路，断路器完全能可靠地断开，这就叫自由脱扣。带有自由脱扣的断路器，可以保证断路器合闸短路故障时，能迅速断开，可以避免扩大事故的范围。 接线方式 断路器的接线方式有板前、板后、插入式、抽屉式，用户如无特殊要求，均按板前供货，板前接线是常见的接线方式。 断路器 1、板后接线方式:板后接线最大特点是可以在更换或维修断路器，不必重新接线，只须将前级电源断开。由于该结构特殊，产品出厂时已按设计要求配置了专用安装板和安装螺钉及接线螺钉，需要特别注意的是由于大容量断路器接触的可靠性将直接影响断路器的正常使用，因此安装时必须引起重视，严格按制造厂要求进行安装。 2、插入式接线:在成套装置的安装板上，先安装一个断路器的安装座，安装座上6个插头，断路器的连接板上有6个插座。安装座的面上有连接板或安装座后有螺栓，安装座预先接上电源线和负载线。使用时，将断路器直接插进安装座。如果断路器坏了，只要拔出坏的，换上一只好的即可。它的更换时间比板前，板后接线要短，且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此目前中国的插入式产品，其壳架电流限制在最大为400A。从而节省了维修和更换时间。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头是否压紧，并应将断路器安全紧固，以减少接触电阻，提高可靠性。 3、抽屉式接线:断路器的进出抽屉是由摇杆顺时针或逆时针转动的，在主回路和二次回路中均采用了 插入式结构，省略了固定式所必须的隔离器，做到一机二用，提高了使用的经济性，同时给操作与维护带来了很大的方便，增加了安全性、可靠性。特别是抽屉座的主回路触刀座，可与NT型熔断路器触刀座通用，这样在应急状态下可直接插入熔断器供电。 工作条件 周围空气温度:周围空气温度上限+40?;?周围空气温度下限-5?;周围空气温度24h的平均值不超过+35?。 断路器 海拔:安装地点的海拔不超过2000m。 大气条件:大气相对湿度在周围空气温度为+40?时不超过50%;在较底温度下可以有较高的相对湿度;最湿 月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度+25?，并考虑到因温度变化发生在产品面上的凝 露。 污染等级:污染等级为3级。 控制回路: 1、应能监视控制回路保护装置及其跳、合闸回路的完好性，以保证断路器的正常工作; 2、应能指示断路器正常合闸和分闸的位置状态，并在自动合闸和自动跳闸时有明显的指示信号; 3、合闸和跳闸完成后，应能使命令脉冲解除，即能切断合闸或跳闸的电源; 4、在无机械防跳装置时，应加装电气防跳装置; 5、断路器的事故跳闸信号回路，应按“不对应原理”接线; 6、对有可能出现不正常工作状态或故障的设备，应装设预告信号; 7、弹簧操作机构、手动操作机构的电源可为直流或交流，电磁操作机构的电源要求用直流。 断路器名目举例: 微型断路器 施耐德微型断路器代号标注方法: 举例:1-C65N-C20A/2P+VE+30mA+SD，各项含义为 1---------识别号 C65------序列代号 N--------分断能力，N为6000A，H为10000A，L为15kA C--------脱扣曲线，B为电子保护，C为配电保护，D为动力保护 20A------额定电流，有1、2、4、6、10、16、20、25、32、40、50、63A 2P-------极数，有1、2、3、4极 VE-------剩余电流附件，有VE、VEG、VM、VEA，VM为电磁式 30mA-----剩余动作电流，有30、100、300mA SD-------选配附件，有MX、OF、MN、MV、SD、Tm、ATm，其中SD为辅助接点。 (其它不同品牌的微型断路器标注方法类似) 另施耐德微型断路器还包括新产品C120 、EA9、INT125系列产 品。 微型断路器如上图: 塑壳断路器 施耐德塑壳断路器常见的有NSX、NSE、EZD、NSC系列产品。 举例:NSX100N TMD100 3P3D NSX---------产品系列 100---------额定电流大小，有100、250、250、400、630A N------------分断能力，有F为36KA N为50KA H为70KA L为100KA TMD--------脱扣执行器，有TMD-热磁脱扣器 MIC2.2 MIC5.2A 5.2E 6.2A 6.2E电子脱扣器 100---------实际电流100A下有16 25 32 40 50 63 80 100A 160A下有80 100 125 160A 250A下有125 160 200 250A 400A下有400A 630A下有 630A 塑壳断路器如右上图: 3P3D------极数 有3P2D 3P3D 4P3D 4P4D 。 框架断路器 施耐德框架断路器有MT MTE NW系列产品 举例:MTN106 mic2.0 3P MT---------系列号 N1----------分断能力 有N1 N2 50KA 、H1 65KA 、 H1b 85KA、H2 100KA、NWN1 42KA 06----------电流 06-630A 08-800A 10-1000A 12-1250A 16-1600A 20-2000A 25-2500A 32-3200A 40-4000A 50-5000A 63-6300A mic2.0------控制单元 有: 基本型 mic2.0 基本保护 mic5.0 选择性保护 mic6.0 选择性保护+接地故障保护 电流表A mic2.0A 基本保护 mic5.0A 选择性保护 mic6.0A 选择+接地故障保护 mic7.0A 选择+漏电保护 电能表D mic5.0D 选择性保护 mic6.0D 选择+接地故障保护 功率表P mic5.0P 选择性保护 mic6.0P 选择+接地故障保护 mic7.0P 选择+漏电保护 谐波表H mic5.0H 选择性保护 mic6.0H 选择+接地故障保 护 框架断路器如上图: mic7.0H 选择+漏电保护 3P----------极数 分3P 4P 2档 另外还有固定式 抽屉式断路器之分。 一个完整的框架断路器包括断路器本体、控制单元、上端接线、下端接线4大基本器件。抽屉式断路器还 需选配抽架 施耐德断路器 施耐德包括微型断路器 塑壳断路器 框架断路器(智能断路器) 施耐德微型断路器代号标注方法: 举例:1-C65N-C20A/2P+VE+30mA+SD，各项含义为 1---------识别号 C65------序列代号 N--------分断能力，N为6000A，H为10000A，L为15kA C--------脱扣曲线，B为电子保护，C为配电保护，D为动力保护 20A------额定电流，有1、2、4、6、10、16、20、25、32、40、50、63A 2P-------极数，有1、2、3、4极 VE-------剩余电流附件，有VE、VEG、VM、VEA，VM为电磁式 30mA-----剩余动作电流，有30、100、300mA SD-------选配附件，有MX、OF、MN、MV、SD、Tm、ATm，其中SD为辅助接点。 (其它不同品牌的微型断路器标注方法类似) 断路器一般选用原则 (1)断路器的额定工作电压?线路额定电压。 (2)断路器的额定电流?线路负载电流。 (3)断路器的额定短路通断能力?线路中可能出现的最大短路电流(按有效值计算)。 (4)线路末端单相对地短路电流?1.25倍断路器瞬时脱扣器整定电流。 (5)断路器的欠电压脱扣器额定电压,线路额定电压。 (6)断路器分励脱扣器额定电压,控制电源电压。 (7)电动传动机的额定工作电压,控制电源电压。 (8)校核断路器允许的接线方向。有些型号断路器只允许上进线，有些型号允许上进线或下进线。 低压断路器的选用原则 1)根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式--确定选用框架式、装置式或限流式等。 2)断路器的额定电压UN应等于或大于被保护线路的额定电压。 3)断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压。 4)断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。 5)断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。 6)配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。 7)断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。 (1)装置式断路器 装置式断路器有绝缘塑料外壳，内装触点系统、灭弧室及脱扣器等，可手动或电动(对大容量断 路器而言)合闸。有较高的分断能力和动稳定性，有较完善的选择性保护功能，广泛用于配电线路。目前常用的有DZl5、DZ20、DZXl9和C45N(目前已升级为C65N)等系列产品。其中C45N(C65N)断路器具有体积小，分断能力高、限流性能好、操作轻便，型号规格齐全、可以方便地在单极结构基础上组合成二极、三极、四极断路器的优点，广泛使用在60A及以下的民用照明支干线及支路中(多用于住宅用户的进线开关及商场照明支路开关)。 (2)框架式低压断路器 框架式断路器一般容量较大，具有较高的短路分断能力和较高的动稳定性。适用于交流50Hz，额定电流380V的配电网络中作为配电干线的主保护。框架式断路器主要由触点系统、操作机构、过电流脱扣器、分励脱扣器及欠压脱扣器、附件及框架等部分组成，全部组件进行绝缘后装于框架结构底座中。目前我国常用的有DWl5、ME、AE、AH等系列的框架式低压断路器。DWl5系列断路器是我国自行研制生产的，全系列具有1000、1500、2500和4000A等几个型号。 ME、AE、AH等系列断路器是利用引进技术生产的。它们的规格型号较为齐全(ME开关电流等级从630A,5000A共13个等级)，额定分断能力较DWl5更强，常用于低压配电干线的主保护。 (3)智能化断路器 目前国内生产的智能化断路器有框架式和塑料外壳式两种。框架式智能化断路器主要用于智能化自动配电系统中的主断路器，塑料外壳式智能化断路器主要用在配电网络中分配电能和作为线路及电源设备的控制与保护，亦可用作三相笼型异步电动机的控制。智能化断路器的特征是采用了以微处理器或单片机为核心的智能控制器(智能脱扣器)，它不仅具备普通断路器的各种保护功能，同时还具备实时显示电路中的各种电气参数(电流、电压、功率、功率因数等)，对电路进行在线监视、自行调节、测量、试验、自诊断、可通信等功能，能够对各种保护功能的动作参数进行显示、设定和修改，保护电路动作时的故障参数能够存储在非易失存储器中以便查询，国内DW45、DW40、DW914(AH)、DWl8(AE-S)、DW48、DWl9(3WE)、DWl7(ME)等智能化框架断路器和智能化塑壳断路器，都配有ST系列智能控制器及配套附件，ST系列智能控制器是国家机械部“八五”至“九五”期间的重点项目。产品性能指标达到国际90年代先进水平。它采用积木式配套，可直接安装于断路器本体中，无需重复二次接线，并可多种方案任意组合。 1、配电用断路器的选用原则 (1)断路器长延动作电流整定值?导线容许载流量。对于采用电线电缆的情况，可取电线电缆容许载流量的80,。 (2)3倍长延时动作电流整定值的可返回时间?线路中最大起动电流的电动机的起动时间。 (3)瞬时电流整定值?1.1X(Ijx+k1kIedm) Ijx————线路计算负载电流; k1————电动机起动电流的冲击系数，一般取k1=1.7-2; k————电动机起动电流倍数; Icdm————最大一台电动机的额定电流 2、电动机保护断路器的选用原则 (1)长延时电流整定值,电动机额定电流 (2)瞬时整定电流: 对于保护笼型电动机的断路器，瞬时整定电流,(8-15)倍电动机额定电流; 对于保护绕线转子电动机的断路器，瞬时整定电流,(3-6)倍电动机额定电流。 (3)6倍长延时电流整定值的可返回时间?电动机实际起动时间，按起动时负载的轻重，可选用的可返回时间为1S、3S、5S、8S、12S、15S中某一档。 3、断路器与熔断器的配合原则 (1)如果在安装点的预期短路电流小于断路器的额定分断能力，可采用熔断器作后备保护，因熔断器的额定短路分析能力较强。如图1所示，后备熔断器的特性1与断路器的特性2相交。线路短路时，熔断器的分断时间比断路器短，可确保断路器的安全。特性上的交接点，可选择在断路器的额定短路的分断能力的80,处。 (2)熔断器应装在断路器的电源侧，以保证使用安全。 断路器的短路分断能力?线路的预期短路电流。 假设某电源(SL7 10/0.4kV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400 V、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400V、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，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GB14048 2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%,7 2%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 ，如确实，说明它的I cu 指标有裕度，如不确实，说明它有水份，不可全信，而且Ics=Icu 的断路器 ，其售价要高很多，不合算。 应提到的是，所有断路器的短路分断能力(无论是Icu 还是Ics )都是周期分量有效值。在短路试验中的“C0”的C(close接通)的电流是峰值电流Ich。在试验站进行短路分断试验时，电压、短路电流(有效值)和功率因数(cos)已调整好，它的接通电流也就被确定了。 低压熔断器图 像符号:熔断器用代号FU表示 熔断器也被称为保险丝，IEC127标准将它定义为“熔断体(fuse-link)”。它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统，以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。 利用金属导体作为熔体串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，因其自身发热而熔断，从而分断电路的一 种电器。熔断器结构简单，使用方便，广泛用于电力系统、各种电工设备和家用电器中作为保护器件。 熔断器(fuse)是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开;运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。 熔断器是一种过电流保护器。熔断器主要由熔体和熔管以及外加填料等部分组成。 使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，从而起到保护的作用。以金属导体作为熔体而分断电路的电器，串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，熔体自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备以及家用电器都起到了一定的保护作用。具有反时延特性，当过载电流小时，熔断时间长;过载电流大时，熔断时间短。因此，在一定过载电流范围内至电流恢复正常，熔断器不会熔断，可以继续使用。 安秒特性: 熔断器的动作是靠熔体的熔断来实现的，当电流较大时，熔体熔断所需的时间就较短。而电流较小时，熔体熔断所需用的时间就较长，甚至不会熔断。因此对熔体来说，其动作电流和动作时间特性即熔断器的安秒特性，为反时限特性。 每一熔体都有一最小熔化电流。相应于不同的温度，最小熔化电流也不同。虽然该电流受外界环境的影响，但在实际应用中可以不加考虑。一般定义熔体的最小熔断电流与熔体的额定电流之比为最小熔化系数，常用熔体的熔化系数大于1.25，也就是说额定电流为10A的熔体在电流12.5A以下时不会熔断。 从这里可以看出，熔断器只能起到短路保护作用，不能起过载保护作用。如确需在过载保护中使用，必须降低其使用的额定电流，如8A的熔体用于10A的电路中，作短路保护兼作过载保护用，但此时的过载保护特性并不理想。 熔断器的选择主要依据负载的保护特性和短路电流的大小选择熔断器的类型。对于容量小的电动机和照明支线，常采用熔断器作为过载及短路保护，因而希望熔体的熔化系数适当小些。通常选用铅锡合金熔体的RQA系列熔断器。对于较大容量的电动机和照明干线，则应着重考虑短路保护和分断能力。通常选用具有较高分断能力的RM10和RL1系列的熔断器;当短路电流很大时，宜采用具有限流作用的RT0和RTl2系列的熔断器。 熔断器的主要优点 ?选择性好。上下级熔断器的熔断体额定电流只要符合国标和IEC标准规定的过电流选择比为1.6:1的要求，即上级熔断体额定电流不小于下级的该值的1.6倍，就视为上下级能有选择性切断故障电流; ?限流特性好，分断能力高; ?相对尺寸较小; ?价格较便宜。 (2)熔断器的主要缺点 ?故障熔断后必须更换熔断体; ?保护功能单一，只有一段过电流反时限特性，过载、短路和接地故障都用此防护; ?发生一相熔断时，对三相电动机将导致两相运转的不良后果，当然可用带发报警信号的熔断器予以弥补，一相熔断可断开三相; [1]?不能实现遥控，需要与电动刀开关、开关组合才有可能。 选择要求: 1、熔体额定电流不等于熔断器额定电流，熔体额定电流按被保护设备的负荷电流选择，熔断器额定电流应大于熔体额定电流，与主电器配合确定。 2、保护无起动过程的平稳负载如照明线路、电阻、电炉等时，熔体额定电流略大于或等于负荷电路中的额定电流。 3、保护单台长期工作的电机熔体电流可按最大起动电流选取，也可按下式选取: IRN ? (1.5,2.5)IN 式中IRN--熔体额定电流;IN--电动机额定电流。如果电动机频繁起动，式中系数可适当加大至3,3.5，具体应根据实际情况而定。 4、保护多台长期工作的电机(供电干线) IRN ? (1.5,2.5)IN max+ΣIN IN max-容量最大单台电机的额定电流。ΣIN-其余电动机额定电流之和。 低压接触器 接触器是用于远距离频繁地接通和分断交直流主电路和大容量控制电路的电器,其主要控制对象是电动机,也可以控制其他电力负载,如电热器、照明灯、电焊机、电容器组等。 主要技术参数 ?额定工作电压Un 它是规定条件下能保证电器正常工作的电压,它与产品的通断能力关系很大。通常,最大工作电压即额定绝缘电压,并据此确定电器的电气间隙和爬电距离。一台接触器常规定数个额定工作电压,同时列出相应的额定工作电(或控制功率)。当额定工作电压为380V时,额定工作电流可近似地认为等于额定控制功率(KW)的二倍。 流 根据我国的标准,额定电压应在下述标准数系中选取: 直流:12、24、36、48、60、72、110、125、220、250、440V; 交流:24、36、42、48、127、220、380、660、1140V。 ?额定工作电流In 它是由电器的工作条件,如工作电压、操作频率、使用类别、外壳防护形式、触头寿命等所决定的电流值,它一般为6.3,3150A。 ?使用类别与通断条件 机械工业部标准JB2455-85《低压接触器》,对低压接触器的使用类别及通断能力有一定的要求。 ?寿命 [2] 接触器的寿命包括机械寿命和电寿命。接触器的机械寿命以其在需要维修或更换机械零件前所能承受的无载操作循环次数来表示。推荐的机械寿命操作次数为:0.001、0.003、0.01、0.03、0.1、0.3、0.6、1、3、10百万次。接触器的电寿命以在规定的使用条件下,无需修理或更换零件的负载操作次数来表示。除非另有规定,对于AC-3使用类别的电寿命次数,应不少于相应机械寿命的1/20,且产品技术条件应规定此标准。 ?操作频率和额定工作制 操作频率是指接触器每小时的允许操作次数,它分为九级,即每小时操作1、3、12、30、120、300、600、1200、3000次。操作频率直接影响到接触器的电寿命和灭弧室的工作条件,也将影响到交流励磁线圈的温升。 接触器的额定工作制有8小时工作制、不间断工作制、短时工作制及断续周期工作制等四种。短时工作制的触头通电时间有10、30、60、90min四种。断续周期工作制由三个参数—通过电流值、操作频率和负载系数来说明。负载系数也称通电持续率,它是通电时间与整个周期之比,一般以百分数表示。其标准值有:15%、25%、40%、60%。 ?与短路保护电器(SCPD)的协调配合 SCPD的种类有断路器和熔断器,它们应安装在接触器的电源侧,其短路分断能力应不少于安装点的预期短路电流。在接触器的正常工作电流范围内SCPD应不动作,在发生短路时应及时可靠地动作,切除故障电流 结构分析 接触器主要由电磁系统、触头和灭弧系统、辅助触头、支架和外壳等部分组成。 ?主触头 接触器的主触头有双断点桥式触头和单断点指形触头两种形式。前者的优点是具有两个有效的灭弧区域,灭弧效果好。通常,额定电压在380V及以下、额定电流在20A及以下的小容量交流接触器,利用电流自然过零时两断口的近阴极效应即可熄灭电弧。额定电流为20,80A的交流接触器,在加装引弧片或利用回路电动力吹弧的条件下,再有双断口以配合,就能有效地灭弧,但为可靠起见,有时还需加装栅片或隔板。若额定电流大于80A,交流接触器的主触头虽是双断口的,其灭弧定必须加装灭弧栅片或采用其他灭弧室。通常,双断口触头开距较小,结构较紧凑,体积又小,同时还不用软连接,故有利于提高接触的机械寿命。然而,双断口触头参数调节不便,闭合时一般无滚滑运动,不能清除触头表面的氧化物,故触头需用银或银基合金材料制造,成本较高。单断口指形触头在闭合过程中有滚滑运动,易于清除表面的氧化物,保证接触可靠,故触头可用铜或铜基合金材料制造,成本较低。但触头的滚滑运动会增大触头的机械磨损。由于只有一个断口,触头的开距要比双断口的大,故体积也较大,同时动触头需通过软连接外接,以致机械寿命受到限制。 ?灭弧装置 接触器的灭弧装置有下列几种: ?利用触头回路产生的电动力拉长电弧,使之与陶土灭弧罩接触,为其冷却而熄灭。这种灭弧罩是最简单的灭弧装置,它适用于小容量的交流接触器。 ?栅片灭弧室 它主要用于交流接触器,利用电流自然过零时的近阴极效应和栅片的冷却作用熄弧。栅片一般由钢板冲制,它对电弧有吸引作用,故喷弧距离小,过电压低。但栅片会吸收电弧能量,所以其温度较高,对提高操作频率不利。 ?串联磁吹灭弧 它主要用于直流接触器和重任务交流接触器。电弧在磁吹线圈产生的电动力作用下迅速进入灭弧室,为其室壁冷却而熄灭。灭弧室多由陶土制成,并有宽缝、窄缝、横隔板及迷宫式多种形式。由于电弧的热电离气体易于逸出灭弧室,故热量易扩散,可用于操作频率较高处。但这种灭弧方式喷弧距离大、声光效应大、过电压也较高。熄灭交流电弧时,由于灭弧罩两侧的钢质夹板和吹弧线圈中的铁心内存在铁损,会使磁吹磁通与电流不同相,以致断开时可能发生电弧反吹现象。 灭弧室外应有一定的对地距 为了防止电弧或电离气体自灭弧室喷出后,通过其他带电元件造成放电或短路, 离,而且与相邻电器间也有一定的间隔。 ?防剩磁气隙 当切断接触器的励磁线圈电路后,为防止因剩磁过大使衔铁不释放,在磁路中要人为地设置一防剩磁非工作气隙,以削弱剩磁。对于直流电磁系统,多在衔铁上设置一些铜质非磁性薄垫片。对于交流电磁系统,其小容量者多采用E型电磁铁,故可令其中极端面略低于两旁极端面,以此形成防剩磁非工作气隙;至于大容量者多采用U型电磁铁,故只能在其铁心底部设置一个防剩磁非工作气隙。 ?辅助触头 辅助触头是接触器的重要组成部件之一,其工作的可靠性直接影响到接触器乃至整个控制系统的性能。因此,它多采用透明的密封结构,并做成具有2常开和2常闭或3常开和3常闭触头的形式,但根据需要常开和常闭触头数还可以调整。辅助触头的工作电压为交流380V及以下、直流220V及以下,其额定电流一般为5A及以下。它是作为一个独立组件安装在底座或支架上。 提高接触器寿命的主要措施 接触器是重要的低压电器元件,其寿命的长短是质量评价和主要指标之一,故采取一些措施提高寿命很重要。 吸力特性与反力特性的合理配合可以提高接触器的寿命。接触器的动作电压为85%~110%Un。 触头闭合和铁心吸合时使触头产生的一次和二次跳动,可能导致触头熔焊及增大其电侵蚀。为了减小触头跳动时间,应适当减小触头的质量和运动速度,并适当增大触头初接触力。为了减小和防止触头的第二次弹跳(此时因起动电流大,危害性更严重),除借吸力特性与反力特性的良好配合以减小碰撞能量外,还需给电磁系统加装缓冲装置以吸收衔铁等的动能。 对于转动式结构,适当地改变衔铁支臂与触头支臂间的杠杆比,可改变触头的接触压力和闭合速度,从而改善触头的弹跳情况。 交流铁心的分磁环在机械上是一个薄弱环节。当衔铁与铁心碰撞时,分磁环悬伸于铁心外部分的根部及转角处应力最大,常易断裂。当前普遍采用的工艺是将分磁环紧嵌于静铁心磁极端部的槽内,并在其四周以胶粘剂粘牢,以增大机械强度。 为了提高接触器的机械寿命,还可适当增大极面面积,以减小碰撞应力。交流铁心的极面和直流铁心的棱角部分,还可通过硬化处理以延长使用寿命。凡转动部分合理地选用运动副,如采用摩擦系数小而耐磨性强的塑料-塑料或塑料-金属构成运动副,或在热逆性塑料中添加少量的二硫化钼或者石墨等,以制造轴承或导轨,对降低摩擦系数和提高耐磨性能,都很有效。 接触器的选择 低压交流接触器主要用于通断电气设备电源，可以远距离控制动力设备，在接通断开设备电源时避免人身伤害。交流接触器的选用对动力设备和电力线路正常运行非常重要。 1、交流接触器的结构与参数 一般使用中要求交流接触器装置结构紧凑，使用方便，动静触头的磁吹装置良好，灭弧效果好，最好达到零飞弧，温升小。按照灭弧方式分为空气式和真空式，按照操动方式分为电磁式、气动式和电磁气动式。 接触器额定电压参数分为高压和低压，低压一般为380V，500V，660V，1140V等。 电流按型式分为交流、直流。电流参数有额定工作电流、约定发热电流、接通电流及分断电流、辅助触头的约定发热电流及接触器的短时耐受电流等。一般接触器型号参数给出的是约定发热电流，约定发热电流对应的额定工作电流有好几个。比如CJ20-63，主触头的额定工作电流分为63A，40A，型号参数中63指的是约定发热电流，它和接触器的外壳绝缘结构有关，而额定工作电流和选定的负载电流、电压等级有关。 交流接触器线圈按照电压分为36、127、220、380V等。接触器的极数分为2、3、4、5极等。辅助触头根据常 开常闭各有几对，根据控制需要选择。 其他参数还有接通、分断次数、机械寿命、电寿命、最大允许操作频率、最大允许接线线径以及外形尺寸和安装尺寸等。接触器的分类见表1 表1 常用接触器类型 使用类别代号 适用典型负载举例 典型设备 AC,1 无感或微感负载，电阻性负载 电阻炉，加热器等 AC,2 绕线式感应电动机的启动、分断 起重机，压缩机，提升机等 AC,3 笼型感应电动机的启动、分断 风机，泵等 AC,4 笼型感应电动机的启动、反接制动或密接通断电动机 风机，泵，机床等 AC,5a 放电灯的通断 高压气体放电灯如汞灯、卤素灯等 AC,5b 白炽灯的通断 白炽灯 AC,6a 变压器的通断 电焊机 AC,6b 电容器的通断 电容器 AC,7a 家用电器和类似用途的低感负载 微波炉、烘手机等 AC,7b 家用的电动机负载 电冰箱、洗衣机等电源通断 AC,8a 具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机 压缩机 AC,8b 具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机 压缩机 2、交流接触器的选用原则 接触器作为通断负载电源的设备，接触器的选用应按满足被控制设备的要求进行，除额定工作电压与被控设备的额定工作电压相同外，被控设备的负载功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式、安装尺寸以及经济性是选择的依据。选用原则如下: (1)交流接触器的电压等级要和负载相同，选用的接触器类型要和负载相适应。 (2)负载的计算电流要符合接触器的容量等级，即计算电流小于等于接触器的额定工作电流。接触器的接通电流大于负载的启动电流，分断电流大于负载运行时分断需要电流，负载的计算电流要考虑实际工作环境和工况，对于启动时间长的负载，半小时峰值电流不能超过约定发热电流。 (3)按短时的动、热稳定校验。线路的三相短路电流不应超过接触器允许的动、热稳定电流，当使用接触器断开短路电流时，还应校验接触器的分断能力。 (4)接触器吸引线圈的额定电压、电流及辅助触头的数量、电流容量应满足控制回路接线要求。要考虑接在接触器控制回路的线路长度，一般推荐的操作电压值，接触器要能够在85,110,的额定电压值下工作。如果线路过长，由于电压降太大，接触器线圈对合闸指令有可能不起反映;由于线路电容太大，可能对跳闸指令不起作用。 (5) 根据操作次数校验接触器所允许的操作频率。如果操作频率超过规定值，额定电流应该加大一倍。 (6)短路保护元件参数应该和接触器参数配合选用。选用时可参见样本手册，样本手册一般给出的是接触器和熔断器的配合表。 接触器和空气断路器的配合要根据空气断路器的过载系数和短路保护电流系数来决定。接触器的约定发热电流应小于空气断路器的过载电流，接触器的接通、断开电流应小于断路器的短路保护电流，这样断路器才能保护接触器。实际中接触器在一个电压等级下约定发热电流和额定工作电流比值在1,1.38之间，而断路器的反时限过载系数参数比较多，不同类型断路器不一样，所以两者间配合很难有一个标准，不能形成配合表，需要实际核算。 (7)接触器和其它元器件的安装距离要符合相关国标、规范，要考虑维修和走线距离。 3、不同负载下交流接触器的选用 为了使接触器不会发生触头粘连烧蚀，延长接触器寿命，接触器要躲过负载启动最大电流，还要考虑到启动时间的长短等不利因数，因此要对接触器通断运行的负载进行分析，根据负载电气特点和此电力系统的实际情况，对不同的负载启停电流进行计算校合。 3.1控制电热设备用交流接触器的选用 这类设备有电阻炉、调温设备等，其电热元件负载中用的绕线电阻元件，接通电流可达额定电流的1.4倍，如果考虑到电源电压升高等，电流还会变大。此类负载的电流波动范围很小，按使用类别属于AC-1，操作也不频繁，选用接触器时只要按照接触器的额定工作电流Ith等于或大于电热设备的工作电流1.2倍即可。 3.2控制照明设备用的接触器的选用 照明设备的种类很多，不同类型的照明设备、启动电流和启动时间也不一样。此类负载使用类别为AC-5a或AC-5b。如果启动时间很短，可选择其发热电流Ith等于照明设备工作电流1.1倍。启动时间较长以及功率因数较低，可选择其发热电流Ith比照明设备工作电流大一些。表2为不同照明设备用接触器选用原则。 表2 不同照明设备用接触器选用原则 序号 照明设备名称 启动电源 功率因数 启动时间 接触器选用原则 1 白炽灯 15Ie 1 Ith?1.1 Ie 2 混合照明 1.3 Ie ?1 3 Ith?1.1 ×1.3Ie 3 荧光灯 ?2.1 Ie 0.4,0.6 Ith?1.1 Ie 4 高压水银灯 ?1.4 Ie 0.4,0.6 3,5 Ith?1.1 ×1.4Ie 5 金属卤素灯 1.4 Ie 0.4,0.5 5,10 Ith?1.1 ×2Ie 6 带功率印数补偿的灯 20Ie 0.5,0.6 5,10 按补偿电容启动电流选用 3.3控制电焊变压器用接触器的选用 当接通低压变压器负载时，变压器因为二次侧的电极短路而出现短时的陡峭大电流，在一次侧出现较大电流，可达额定电流的15,20倍，它与变压器的绕组布置及铁心特性有关。当电焊机频繁地产生突发性的强电流，从而使变压器的初级侧的开关承受巨大的应力和电流，所以必须按照变压器的额定功率下电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选择接触器，即接通电流大于二次侧短路时一次侧电流。此类负载使用类别为AC-6a。 3.4电动机用接触器的选用 电动机用接触器根据电动机使用情况及电动机类别可分别选用AC-2,4，对于启动电流在6倍额定电流，分断电流为额定电流下可选用AC-3，如风机水泵等，可采用查表法及选用曲线法，根据样本及手册选用，不用再计算。 绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流，一般启动时在转子中串入电阻以限制启动电流，增加启动转矩，使用类别AC-2，可选用转动式接触器。 当电动机处于点动、需反向运转及制动时，接通电流为6Ie，使用类别为AC-4，它比AC-3严酷的多。可根据使用类别AC-4下列出电流大小计算电动机的功率。公式如下: Pe=3UeIeCOS,η, Ue:电动机额定电流，Ie:电动机额定电压，COS,:功率因数，η:电动机效率。 如果允许触头寿命缩短，AC-4电流可适当加大，在很低的通断频率下改为AC-3类。选择接触器时,应根据其所 控制负载的工作属轻任务、一般任务还是重任务,电动机或其他负载的功率和操作情况等,选择接触器的电流等级。 再根据控制回路电源情况选择接触器的线圈参数,并根据使用环境选择一般的或特殊规格的产品。1)电容器组运行 时的谐波电压与高达1.1倍额定工作电压的工频过电压，会产生较大的电流。电容器组电路中的设备器件应能在额定 功率、额定正弦电压(无过渡状态时)所产生的均方根值不超过1.3倍额定电流下连续运行。由于实际电容器的电容 值可能达到额外负担定电容值的1.1倍，故此电流可能达到1.3*1.1=1.43倍电容器组的额定电流。因此，选用切换电 容器接触器的约定发热电流不小于此最大稳态运行电流，也即不小于1.43倍被控制的电容器组额外负担定电流。 接触器的常见故障 接触器常见故障有: ?通电后不能合闸或不能完全合闸,原因是线圈电压等级不对或电压不足,运动部件卡位,触头超程过大及 触头弹簧和释放弹簧反力过大等; ?吸合过程过于缓慢,其原因在于动、静铁心气隙过大,反作用过大,线圈电压不足等; ?噪声过大或发生振动,其原因是分磁环断裂,线圈电压不足,铁心板面有污垢和锈斑等; ?线圈损坏或烧毁,原因在于线圈内部断线或匝间短路、线圈在过压或欠压运行等; ?线圈断电后铁心不释放,其原因有剩磁太大,反作用力太小,板面有粘性油脂,运动部件卡位等; ?触头温升过高及发生熔焊,其原因是负载电流过大,超程太小,触头压力过小及分断能力不足,触头接触面 有金属颗粒凸起或异物,闭合过程中振动过于激烈或发生多次振动等。 电力电容器 损坏原因1 并联电容器应定期停电检查，每个季度至少1次，主要检查电容器壳体、瓷套管、安装支架等部位是否有积尘等污物存在，并进行认真地清扫。检查时应特别注意各联接点的联接是否牢固，是否松动;壳体是否鼓肚、渗(漏)油等。若发现有以上现象出现，必须将电容器退出运行，妥善处理。 2 控制运行温度 在正常环境下，一般要求并联电容器外壳最热点的温度不得大于60?，否则，须查明原因， 进行处理。 3 严格控制运行电压 并联电容器的运行电压，必须严格控制在允许范围之内。即并联电容器的长期运行电压不得大于其额定电压值的10%，运行电压过高，将大大缩短电容器的使用寿命。随着运行电压的升高，并联电容器的介质损耗将增大，使电容器温度上升，加快了电容器绝缘的老化速度，造成电容器内绝缘过早老化、击穿而损坏。此外，在过高的运行电压作用之下，电容器内部的绝缘介质会发生局部老化，电压越高，老化越快，寿命越短。 并联电容器长期运行电压若高于其额定电压的20%，其使用寿命将是正常情况的0.3倍左右。 所以，应根据当地电网运行电压的实际情况， 合理选择额定电压值，使其长期运行电压不大于电容器额定电压值的1.1倍，当然实际运行电压过低也是十分不利的，因为并联电容器所输出的无功功率是与其运行电压的平方成正比的。若运行电压过低，将使电容器输出的无功功率减少，无法完成无功补偿的任务，失去了装设并联补偿电容器应起的作用。所以在实际运行中，一定要设法使并联电容器的运行电压长期保持在其额定电压的95%,105%，最高运行电压不得大于其额定电压值的110%。 4 防止谐波 在电网中有许多谐波源存在，如果在设置并联电容器的网点处谐波过大，若直接投入并联电容器，往往会使电网中的谐波更大，对并联电容器的安全造成极大的威胁。 采取装设串联电抗器的方法，能够有效地抑制谐波分量及涌流的发生，对保证并联电容器的安全运行具有明显的效果。有条件的地方应事先对并联电容器安装处的谐波分量进行测试，并根据测试结果确定所需安装的串联电抗器容量。 串联电抗器的设置容量，也可根据所装设的并联电容器容量直接确定。一般情况是对5次以上的谐波按并联电容器容量的6%选取，而对3次以上的谐波则应按并联电容器容量的12%选取。另外，对仅考虑抑制5次以上谐波放大问题的场所(即电抗器容量为电容器容量的6%)，还应注意防止对3次谐波的放大问题，以保证并联电容器的安全运行。 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息 5 正确选用投(切)开关 断开并联电容器时，由于开关静、动触头间的电弧作用，将会引起操作过电压产生，除了要求将投(切)开关的容量选得比并联电容器组的容量大35%左右以外，还必须是触头间绝缘恢复强度高，电弧重燃性小，灭弧性能好的断路器。 6 装设熔断器保护 应对每个单台电容器设置熔断器保护，要求熔丝的额定电流不得大于被保护电容器额定电流的1.3倍，这样可避免某台电容器发生故障时，因得不到及时切除而引起群爆事故的发生。 7 对不正常运行工况及时处理 在运行中发现并联电容器出现鼓肚、接头发热、严重渗(漏)油等异常情况，必须将其退出运行。对已发生喷油、起火、爆炸等恶性事故，应立即进行停电检查，查明事故原因进行处理后，方可更换新电容器继续运行 由于电力电容器投运越来越多，但管理不善及其他技术原因，常导致电力电容器损坏以致发生爆炸，原因有以 下几种: 电容器内部元件击穿:主要是由于制造工艺不良引起的。 电容器对外壳绝缘损坏:电容器高压侧引出线由薄铜片制成，如果制造工艺不良，边缘不平有毛刺或严重弯折， 其尖端容易产生电晕，电晕会使油分解、箱壳膨胀、油面下降而造成击穿。另外，在封盖时，转角处如果烧焊时间 过长，将内部绝缘烧伤并产生油污和气体，使电压大大下降而造成电容器损坏。 密封不良和漏油:由于装配套管密封不良，潮气进入内部，使绝缘电阻降低;或因漏油使油面下降，导致极对 壳放电或元件击穿。 鼓肚和内部游离:由于内部产生电晕、击穿放电和内部游离，电容器在过电压的作用下，使元件起始游离电压 降低到工作电场强度以下，由此引起物理、化学、电气效应，使绝缘加速老化、分解，产生气体，形成恶性循环， 使箱壳压力增大，造成箱壁外鼓以致爆炸。 带电荷合闸引起电容器爆炸:任何额定电压的电容器组均禁止带电荷合闸。电容器组每次重新合闸，必须在开 关断开的情况下将电容器放电3 min后才能进行，否则合闸瞬间因电容器上残留电荷而引起爆炸。为此一般规定容 量在160 kvar以上的电容器组，应装设无压时自动放电装置，并规定电容器组的开关不允许装设自动合闸。 此外，还可能由于温度过高、通风不良、运行电压过高、谐波分量过大或操作过电压等原因引起电容器损坏爆 炸 调试与维护 1.系统供电电压对电容器的影响 电容器的无功功率与系统供电电压的平方成正比。若供电电压低于电容器的额定值，将会增加电容器的消耗，并将 会缩短其使用寿命。是以国家尺度划定，电容器长时间答理运行电压不得跨越其额定电压的1.1倍，假设跨越1.1 倍，电容器应退出运行。今朝电容柜上安装的ABB功率因数调理器，都具有这类过电压庇护功能，运行时应经常对 其过电压庇护动作值进行监测，如不合适，需实时给予适当的调整。 2.监视电容器组的运行电流 每台电容器在其铭牌上都标有额定电压值。当系统供电电压值为额定值时，电容器的运行电流亦应为额定值;假设偏离额定值较多、三相不服衡时，就要进行检查和分析: 1)电流值偏小是供电电压较低，仍是电容器组中部门电容器存在故障; 2)电流值偏年夜是供电电压偏高，仍是系统中高次谐波的影响; 3)三相电流不服衡大都是电容器组中部份电容有故障，可用钳形电流表逐只进行检查; 4)电流值年夜年夜跨越额定值，电流表指针不划定规矩地上下年夜幅度摆动，大都是电容器与系统中某高次谐波发生并联谐振，使电容器在谐波状态下严重过负荷。 针对以上电流表的异常情况，应接纳响应的措施，以避免不正常事态的进一步扩年夜。 3.削减投切振荡几率 投切振荡是指电容器组中频频不中断地投进和切除这样一种不稳定的运行状态，元器件频仍通断，会加速老化、缩短使用寿命，是以运行时应尽量地削减其投切几率。它的形成主要有以下两方面缘由: 1)当系统运行在某种状态时，投进一组电容器后，系统就形成过抵偿。如斯频频投切，使到系统中负载功率因数发生变化并知足工作的条件后，才遏制投切。对此可接纳以下的两种方式来减缓: ?选择合适的无功功率自动抵偿器。今朝经常使用方式有两种:一种是cosφ值，非论系统中负荷值几多，只要cosφ值高出或低于设定值，自动抵偿仪即发出“投进”或“切除”的指令;另外一种是按系统中感性负荷值的年夜小作为采样点，假设系统中的感性负荷小于抵偿仪的设定值，此时系统中虽然cosφ较低，抵偿仪亦不会发出“投进”指令，就可适当削减了投切几率。 ?将电容器等容分组改成不等容分组。今朝年夜大都电容屏均为等容组，即每项组电容器的容量是相等的。假设将其中一组电容的容量削减，或原额定容量相等而额定电压400V品级的电容器改成额定容量相等而额定电压为500V品级的电容器作降容使用(降压后的容量为原额定容量的64)，亦能削减投切几率。 2)过电压引发的投切振荡。当电源电压上升到抵偿仪过电压动作值时，使原来投进的电容器逐只切除;当电源电压低于该设定值时，过电压庇护又退出工作。抵偿器过电压庇护动作值一般整定在436,438V为好，且返回值也不能太高。两者之间的差值称为回差，回差电压通常是6V左右。如回差电压太小，也轻易造成投切振荡。运行时可凭据系统运行电压来核对过电压庇护整定值和回差电压值是否合适。 4.应具有靠得住的放电回路 不管哪种形式的电容柜，都有必需具有靠得住的放电回路。假设电容器组脱离系统电源后，没有靠得住的放电回路，当该电容器组再次投进时，则可能使电容器承受较高的叠加电压，由此而遭到损害;同时很年夜的合闸冲击电流，轻易损坏有关电气装备。当操作人员采用手动投切时，不能靠得住地将残剩电荷回放到平安的范围;同时内部电阻是否无缺，难以检查。是以笔者认为应在每台电容器上并联三只旌旗灯号灯，既指示放电回路，又作投切指示比力合适。 5.掌控准确的操作方式 1)当采用手动操作时，投切速度不能太快，要保证有足够的放电时间。 2)副柜一样有选择自动和手动两种运行方式的切换开关。要求副柜随主柜同步自动投切，在主柜投运前(或在主柜电容器组年夜部门切除)的状态下，将副柜转换开关预先操作在自开工作的位置上，但要在尽量避免主柜电容器组年夜部投进的情况下，将副柜切换开关由手动或遏制转向自动，以免较年夜的电流对系统造成冲击，损坏装备。 6.采样与负载相位的放置 这类负载所接的相位，应能反映在采样互感器上，否则应能调整负载所接的相位，使控制器依照采样处正常工作。 7.避免高次谐波对电容器的风险 电网中的高次谐波源主要来自非线性负载，如电网中的晶闸管整流装配、变压器铁心非线性饱和和电弧炉变频器等。高次谐波对电容器的风险甚年夜，首先使电容器过流、发烧、增加消耗，致使介质尽缘性能下降，最后造成内部击穿;同时可能形成电流谐振，一旦发生电流谐振，将使年夜批电容器过流、熔断器熔断或致使爆炸事故。避免高次谐波对电容器的风险，可从以下两方面接纳措施: 1)电容器串联电抗器。凭据测定分析，系统中泛起的高次谐波成份，随负载性质和状态的变化而分歧。凭据有关资料分析，凡是5次谐波，可在电容器组串联电抗器，其基波电抗值为电容器基波容抗值的5,6; 2)提高电容器组的额定工作电压，以提高电容器的尽缘介质强度。例如将额定电压500V的电容器用在400V的电源上。 8.监视电容器的温升 电容器在正常运行时的温升不会很高，一般不跨越20K。假设手摸其外壳，感到微温，那是正常的;反之，假设外壳很烫手，那肯定内部存在故障，应停电退出运行。 9.增强日常维护 1)定期对装备进行停电清扫并对1、二次回路螺钉紧固。 2)定期检查仪表指示是否正常?回路毗连部门和主要元器件是否有过热的现象?是否有不正常的噪声?放电回路是否无缺?如发现问题应实时处置。