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我司在德國(guó)、美國(guó)都有自己的公司,專業(yè)從事進(jìn)口貿(mào)易行業(yè),所以我司的技術(shù)人員為都會(huì)輪流到國(guó)外廠家學(xué)習(xí)技術(shù)。
教大家如何對(duì)美國(guó)AB羅克韋爾斷路器認(rèn)定它的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰细?/span>
AB斷路器是指能夠關(guān)合、承載和開(kāi)斷正?;芈窏l件下的電流并能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)關(guān)合、承載和開(kāi)斷異?;芈窏l件下的電流的開(kāi)關(guān)裝置。AB斷路器按其使用范圍分為高壓AB斷路器與低壓AB斷路器,高低壓界線劃分比較模糊,一般將3kV以上的稱為高壓電器。
AB斷路器可用來(lái)分配電能,不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī),對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù),當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過(guò)載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路,其功能相當(dāng)于熔斷器式開(kāi)關(guān)與過(guò)欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考?。已獲得了廣泛的應(yīng)用。
電的產(chǎn)生、輸送、使用中,配電是一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)。配電系統(tǒng)包括變壓器和各種高低壓電器設(shè)備,低壓AB斷路器則是一種使用量大面廣的電器。
AB斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、外殼等構(gòu)成。
當(dāng)短路時(shí),大電流(一般10至12倍)產(chǎn)生的磁場(chǎng)克服反力彈簧,脫扣器拉動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作,開(kāi)關(guān)瞬時(shí)跳閘。當(dāng)過(guò)載時(shí),電流變大,發(fā)熱量加劇,雙金屬片變形到一定程度推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作(電流越大,動(dòng)作時(shí)間越短)。
有電子型的,使用互感器采集各相電流大小,與設(shè)定值比較,當(dāng)電流異常時(shí)微處理器發(fā)出信號(hào),使電子脫扣器帶動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
AB斷路器的作用是切斷和接通負(fù)荷電路,以及切斷故障電路,防止事故擴(kuò)大,保證安全運(yùn)行。而高壓AB斷路器要開(kāi)斷1500V,電流為1500-2000A的電弧,這些電弧可拉長(zhǎng)至2m仍然繼續(xù)燃燒不熄滅。故滅弧是高壓AB斷路器必須解決的問(wèn)題。
吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱游離,另一方面通過(guò)吹弧拉長(zhǎng)電弧加強(qiáng)帶電粒子的復(fù)合和擴(kuò)散,同時(shí)把弧隙中的帶電粒子吹散,迅速恢復(fù)介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度。
低壓AB斷路器也稱為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān),可用來(lái)接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路,也可用來(lái)控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。它功能相當(dāng)于閘刀開(kāi)關(guān)、過(guò)電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護(hù)器等電器部分或全部的功能總和,是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護(hù)電器。
低壓AB斷路器具有多種保護(hù)功能(過(guò)載、短路、欠電壓保護(hù)等)、動(dòng)作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰Ω?、操作方便、安全等?yōu)點(diǎn),所以被廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)和工作原理低壓AB斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。
低壓AB斷路器的主觸點(diǎn)是靠手動(dòng)操作或電動(dòng)合閘的。主觸點(diǎn)閉合后,自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過(guò)電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián),欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí),過(guò)電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作,主觸點(diǎn)斷開(kāi)主電路。當(dāng)電路過(guò)載時(shí),熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲,推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。當(dāng)電路欠電壓時(shí),欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用,在正常工作時(shí),其線圈是斷電的,在需要距離控制時(shí),按下起動(dòng)按鈕,使線圈通電。
AB斷路器的特性主要有:額定電壓Ue;額定電流In;過(guò)載保護(hù)(Ir或Irth)和短路保護(hù)(Im)的脫扣電流整定范圍;額定短路分?jǐn)嚯娏鳎üI(yè)用AB斷路器Icu;家用AB斷路器Icn)等。
額定工作電壓(Ue):這是AB斷路器在正常(不間斷的)的情況下工作的電壓。
額定電流(In):這是配有專門(mén)的過(guò)電流脫扣繼電器的AB斷路器在制造廠家規(guī)定的環(huán)境溫度下所能無(wú)限承受的最大電流值,不會(huì)超過(guò)電流承受部件規(guī)定的溫度限值。
短路繼電器脫扣電流整定值(Im):短路脫扣繼電器(瞬時(shí)或短延時(shí))用于高故障電流值出現(xiàn)時(shí),使AB斷路器快速跳閘,其跳閘極限Im。
額定短路分?jǐn)嗄芰Γ?/span>Icu或Icn):AB斷路器的額定短路分?jǐn)嚯娏魇?/span>AB斷路器能夠分?jǐn)喽槐粨p害的最高(預(yù)期的)電流值。標(biāo)準(zhǔn)中提供的電流值為故障電流交流分量的均方根值,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)直流暫態(tài)分量(總在最壞的情況短路下出現(xiàn))假定為零。工業(yè)用AB斷路器額定值(Icu)和家用AB斷路器額定值(Icn)通常以kA均方根值的形式給出。
短路分?jǐn)嗄芰Γ?/span>Ics):AB斷路器的額定分?jǐn)嗄芰Ψ譃轭~定極限短路分?jǐn)嗄芰皖~定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰煞N。國(guó)標(biāo)《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓AB斷路器》(GB14048.2—94)對(duì)AB斷路器額定極限短路分?jǐn)嗄芰皖~定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰ψ髁巳缦碌慕忉專?/span>
1、AB斷路器的額定極限短路分?jǐn)嗄芰Γ喊匆?guī)定的實(shí)驗(yàn)程序所規(guī)定的條件,不包括AB斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Γ?/span>
2、AB斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰Γ喊匆?guī)定的實(shí)驗(yàn)程序所規(guī)定的條件,包括AB斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Γ?/span>
3、額定極限短路分?jǐn)嗄芰Φ脑囼?yàn)程序?yàn)?/span>O—t—CO。
其具體試驗(yàn)是:把線路的電流調(diào)整到預(yù)期的短路電流值(例如380V ,50kA),而試驗(yàn)按鈕未合,被試AB斷路器處于合閘位置,按下試驗(yàn)按鈕,AB斷路器通過(guò)50kA短路電流,AB斷路器立即開(kāi)斷(open簡(jiǎn)稱O),AB斷路器應(yīng)完好,且能再合閘。t為間歇時(shí)間,一般為3min,此時(shí)線路仍處于熱備狀態(tài),AB斷路器再進(jìn)行一次接通(close簡(jiǎn)稱C)和緊接著的開(kāi)斷(O),(接通試驗(yàn)是考核AB斷路器在峰值電流下的電動(dòng)和熱穩(wěn)定性)。此程序即為CO。AB斷路器能分?jǐn)啵瑒t其極限短路分?jǐn)嗄芰细瘛?/span>
4、AB斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰Γ?/span>Icn)的試驗(yàn)程序?yàn)?/span>O—t—CO—t—CO。它比Icn的試驗(yàn)程序多了一次CO,經(jīng)過(guò)試驗(yàn),AB斷路器能分?jǐn)唷⑾珉娀?,就認(rèn)定它的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰细瘛?/span>
因此,可以看出,額定極限短路分?jǐn)嗄芰?/span>Icn指的是低壓AB斷路器在分?jǐn)嗔?/span>AB斷路器出線端最大三相短路電流后還可再正常運(yùn)行并再分?jǐn)噙@一短路電流一次,至于以后是否能正常接通及分?jǐn)啵?/span>AB斷路器不予以保證;而額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?/span>Ics指的是AB斷路器在其出線端最大三相短路電流發(fā)生時(shí)可多次正常分?jǐn)唷?/span>
IEC947—2《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓AB斷路器》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:A類AB斷路器(指僅有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路瞬動(dòng)的AB斷路器)的Ics可以是25%、50%、75%和100%。B類AB斷路器(有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路短延時(shí)、短路瞬動(dòng)的三段保護(hù)的AB斷路器)的Ics可以是Ics的50%、75%和100%。因此可以看出,額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰κ且环N比額定極限短路分?jǐn)嚯娏餍〉姆謹(jǐn)嚯娏髦怠?[1]
一般來(lái)說(shuō),具有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路短延時(shí)和短路瞬動(dòng)三段保護(hù)功能的AB斷路器,能實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù),大多數(shù)主干線(包括變壓器的出線端)都采用它作主保護(hù)開(kāi)關(guān)。不具備短路短延時(shí)功能的AB斷路器(僅有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)和短路瞬動(dòng)二段保護(hù)),不能作選擇性保護(hù),它們只能使用于支路。IEC92《船舶電氣》指出:具有三段保護(hù)的AB斷路器,偏重于它的運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰χ?,而使用于分支線路的AB斷路器,應(yīng)確保它有足夠的極限短路分?jǐn)嗄芰χ怠?/span>
無(wú)論是哪種AB斷路器,雖然都具備Icu和Ics這兩個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。但是,作為支線上使用的AB斷路器,可以僅滿足額定極限短路分?jǐn)嗄芰纯伞]^普遍的偏頗是寧取大,不取正合適,認(rèn)為取大保險(xiǎn)。但取得過(guò)大,會(huì)造成不必要的浪費(fèi)(同類型AB斷路器,其H型—高分?jǐn)嘈?,?/span>S型—普通型的價(jià)格要貴1.3倍~1.8倍)。因此支線上的AB斷路器沒(méi)有必要一味追求它的運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰χ笜?biāo)。而對(duì)于干線上使用的AB斷路器,不僅要滿足額定極限短路分?jǐn)嗄芰Φ囊?,同時(shí)也應(yīng)該滿足額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰Φ囊?,如果僅以額定極限短路分?jǐn)嗄芰?/span>Icu來(lái)衡量其分?jǐn)嗄芰细衽c否,將會(huì)給用戶帶來(lái)不安全的隱患。
AB斷路器是一種基本的低壓電器,AB斷路器具有過(guò)載、短路和欠電壓保護(hù)功能,有保護(hù)線路和電源的能力。
主要技術(shù)指標(biāo)是額定電壓、額定電流。AB斷路器根據(jù)不同的應(yīng)用具有不同的功能,品種、規(guī)格很多,具體的技術(shù)指標(biāo)也很多。
AB斷路器自由脫扣:AB斷路器在合閘過(guò)程中的任何時(shí)刻,若是保護(hù)動(dòng)作接通跳閘回路,AB斷路器能可靠地?cái)嚅_(kāi),這就叫自由脫扣。帶有自由脫扣的AB斷路器,可以保證AB斷路器合閘短路故障時(shí),能迅速斷開(kāi),可以避免擴(kuò)大事故的范圍。
內(nèi)部附件
輔助觸頭:與AB斷路器主電路分、合機(jī)構(gòu)機(jī)械上連動(dòng)的觸頭,主要用于AB斷路器分、合狀態(tài)的顯示,接在AB斷路器的控制電路中通過(guò)AB斷路器的分合,對(duì)其相關(guān)電器實(shí)施控制或聯(lián)鎖。例如向信號(hào)燈、繼電器等輸出信號(hào)。塑殼AB斷路器殼架等級(jí)額定電流100A為單斷點(diǎn)轉(zhuǎn)換觸頭,225A及以上為橋式觸頭結(jié)構(gòu),約定發(fā)熱電流為3A;殼架等級(jí)額定電流400A及以上可裝兩常開(kāi)、兩常閉,約定發(fā)熱電流為6A。操作性能次數(shù)與AB斷路器的操作性能總次數(shù)相同。
報(bào)警觸頭:用于AB斷路器事故的報(bào)警觸頭,且此觸頭只有當(dāng)AB斷路器脫扣分?jǐn)嗪蟛艅?dòng)作,主要用于AB斷路器的負(fù)載出現(xiàn)過(guò)載短路或欠電壓等故障時(shí)而自由脫扣,報(bào)警觸頭從原來(lái)的常開(kāi)位置轉(zhuǎn)換成閉合位置,接通輔助線路中的指示燈或電鈴、蜂鳴器等,顯示或提醒AB斷路器的故障脫扣狀態(tài)。由于AB斷路器發(fā)生因負(fù)載故障而自由脫扣的機(jī)率不太多,因而報(bào)警觸頭的壽命是AB斷路器壽命的1/10。報(bào)警觸頭的工作電流一般不會(huì)超過(guò)1A。
分勵(lì)脫扣器:分勵(lì)脫扣器是一種用電壓源激勵(lì)的脫扣器,它的電壓與主電路電壓無(wú)關(guān)。分勵(lì)脫扣器是一種遠(yuǎn)距離操縱分閘的附件。當(dāng)電源電壓等于額定控制電源電壓的70%-110%之間的任一電壓時(shí),就能可靠性的分?jǐn)?/span>AB斷路器。分勵(lì)脫扣器是短時(shí)工作制,線圈通電時(shí)間一般不能超過(guò)1S,否則線就會(huì)被燒毀。塑殼AB斷路器為防止線圈燒毀,在分勵(lì)脫扣線圈串聯(lián)一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān),當(dāng)分勵(lì)脫扣器通過(guò)銜鐵吸合,微動(dòng)開(kāi)關(guān)從常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換成常開(kāi),由于分勵(lì)脫扣器電源的控制線路被切斷,即使人為的按住按鈕,分勵(lì)線圈始終不會(huì)再通電這就避免了線圈燒損情況的產(chǎn)生。當(dāng)AB斷路器再扣合閘后,微動(dòng)開(kāi)關(guān)重新處于常閉位置。
欠電壓脫扣器:欠電壓脫扣器是在它的端電壓降至某一規(guī)定范圍時(shí),使AB斷路器有延時(shí)或無(wú)延時(shí)斷開(kāi)的一種脫扣器,當(dāng)電源電壓下降(甚至緩慢下降)到額定工作電壓的70%至35%范圍內(nèi),欠電壓脫扣器應(yīng)運(yùn)作,欠電壓脫扣器在電源電壓等于脫扣器額定工作電壓的35%時(shí),欠電壓脫扣器應(yīng)能防止AB斷路器閉合;電源電壓等于或大于85%欠電壓脫扣器的額定工作電壓時(shí),在熱態(tài)條件下,應(yīng)能保證AB斷路器可靠閉合。因此,當(dāng)受保護(hù)電路中電源電壓發(fā)生一定的電壓降時(shí),能自動(dòng)斷開(kāi)AB斷路器切斷電源,使該AB斷路器以下的負(fù)載電器或電氣設(shè)備免受欠電壓的損壞。使用時(shí),欠電壓脫扣器線圈接在AB斷路器電源側(cè),欠電壓脫扣器通電后,AB斷路器才能合閘。 [1]
外部附件
電動(dòng)操作機(jī)構(gòu):這是一種是用于遠(yuǎn)距離自動(dòng)分閘和合閘AB斷路器的一種附件,電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)有電動(dòng)機(jī)操作機(jī)構(gòu)和電磁鐵操作機(jī)構(gòu)兩種,電動(dòng)機(jī)操作機(jī)構(gòu)為塑殼式AB斷路器殼架等級(jí)額定電流400A及以上AB斷路器,電磁鐵操作機(jī)構(gòu)適用于塑殼AB斷路器殼架等級(jí)額定電流225A及以下AB斷路器,無(wú)論是電磁鐵或電動(dòng)機(jī),它們的吸合和轉(zhuǎn)動(dòng)方向都是相同,僅由電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)內(nèi)部的凸輪的位置來(lái)達(dá)到合、分,AB斷路器在用電動(dòng)機(jī)構(gòu)操作時(shí),在額定控制電壓的85%-110%之間的任一電壓下,應(yīng)能保證AB斷路器可靠閉合。
轉(zhuǎn)動(dòng)操作手柄:適用于塑殼AB斷路器,在AB斷路器的蓋上裝轉(zhuǎn)動(dòng)操作手柄的機(jī)構(gòu),手柄的轉(zhuǎn)軸裝在它的機(jī)構(gòu)配合孔內(nèi),轉(zhuǎn)軸的另一頭穿過(guò)抽屜柜的門(mén)孔,旋轉(zhuǎn)手柄的把手裝在成套裝置的門(mén)上面所露出的轉(zhuǎn)軸頭,把手的圓形或方形座用螺釘固定的門(mén)上,這樣的安裝能使操作者在門(mén)外通過(guò)手柄的把手順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),來(lái)確保AB斷路器的合閘或分閘。同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄能保證AB斷路器處于合閘時(shí),柜門(mén)不能開(kāi)啟;只有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄處于分閘或再扣,開(kāi)關(guān)板的門(mén)才能打開(kāi)。在緊急情況下,AB斷路器處于"合閘"而需要打開(kāi)門(mén)板時(shí),可按動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄座邊上的紅色釋放按鈕。
加長(zhǎng)手柄:是一種外部加長(zhǎng)手柄,直接裝于AB斷路器的手柄上,一般用于600A及以上的大容量AB斷路器上,進(jìn)行手動(dòng)分合閘操作。
手柄閉鎖裝置:是在手柄框上裝設(shè)卡件,手柄上打孔然后用掛鎖鎖起來(lái)。主要用于AB斷路器處于合閘。
工作狀態(tài)時(shí),不容許其他人分閘而引起停電事故,或AB斷路器負(fù)載側(cè)電路需要維修或不允許通電時(shí),以防被人誤將AB斷路器合閘。