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中图分类号:TM5文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0910030-01
1 定义及背景
断路器是控制电流通断的设备,主要应用于对线路及设备的保护,如果电路中出现过载、短路、欠压等故障时,断路器能迅速切断电源,保护线路、负载及相关设备的安全。断路器被广泛应用于机电设备及线路中,但是随着被保护对象所能承受过载电流的能力不同,选用的断路器的保护特性不同,因此如何选择合适的断路器变得非常重要。
2 断电器的分类及如何选择
断路器根据其使用可分为配电型断路器、电机保护型断路器、家用保护型断路器、漏电断路器等,根据它们的保护特性不同,本文介绍如何选择适合的断路器,以便在选择断路器是作为依据。
2.1 配电用断路器的选择。配电用断路器一般是用在低压电网中专门用于分配电能的断路器,包括电源总断路器和负载支路断路器。在选用这一类断路器时,需特别注意下列选用原则:
1)线容许载流量不小于断路器的长延时动作电流整定值。如果是采用电线电缆的情况,断路器的长延时动作电流整定值可取电线电缆容许载流量的80%。2)线路中最大起动电流的电动机的起动时间不大于3倍长延时动作电流整定值的可返回时间。3)瞬时电流整定值I1:I1=1.1(Ijx+klkIedm)。其中:kl为电动机起动电流的冲击系数,一般取kl=1.7～2;Iedm为最大的一台电动机的额定电流。
2.2 电机保护型断路器的选择。电动机有两个特点:一是起动电流通常是额定电流的几倍;二是具有一定的过载能力。所以,选择断路器来保护电动机时必须要注意到电动机的这两个特点,为保障电动机可靠地运行,在选择断路器时应注意以下几点:
1)以电动机的额定电流来确定断路器的长延时动作电流整定值。2)断路器的6倍长延时动作电流整定值的可返回时间>电动机的实际起动时间。3)断路器的瞬时动作电流整定值:笼型电动机应为8～15倍脱扣器额定电流;绕线型电动机应为3～6倍脱扣器额定电流。
2.3 家用保护型断路器的选择。在家庭供电中通常把断路器当作总电源保护开关或分支线保护开关用。如果线路或家用电器发生短路或过载时,断路器能自动跳闸,切断电源,从而有效的保护这些设备免受损坏,将事故缩减到最小的范围之内。
在家庭中一般用单极(1P)作分支保护;用二极(即2P)断路器作总电源保护。在家庭中选择断路器的额定容量电流大小很重要,因为断路器的额定电流如果选择过大,线路或家用电器发生短路或过载时,断路器不能自动跳闸,切断电源,如果选择的偏小,则断路器易频繁跳闸,引起不必要的停电,影响了正常的生活,造成不必要的麻烦。
一般以额定电流区分般小型断路器规格,主要6A,10A,16A,20A,25A,32A,40A,50A,63A,80A,100A等;一般家庭在选择或验算总负荷电流的总值时要注意以下几点:
1)各分支电流的值
① 纯电阻性负载用电器铭牌上注明功率直接除以电压即的,
公式I=功率/200v;
例如200w的灯泡,分支电流I=200W/220=0.9A
阻性负载电器有灯泡、电热器、电风扇、电炒锅、电暖器、电熨斗、电热毯、电饭锅、吸尘器、电热水器、空调等。
② 感性负载计算稍微复杂,要考虑消耗的功率,具体计算还要考虑功率因数等,为便于估算,本人给出一个简单的计算方法,对于一般的感性负载,根据其注明负载计算出来的功率的二倍即可,例如注明200W的日光灯的分支电流I=200W/220v=0.9A,翻倍为0.9*2=1.8A(比精确计算值1.5A,多0.3A)。
感性类电器有电视机、洗衣机、日光灯、电冰箱、荧光灯等。
2)总负荷电流即为各分支电流之和
知道了分支电流和总电流,就可以选择分支断路器及总闸断路器的规格,或者验算已设计的这些电气部件的规格是否符合安全要求;为了确保安全可靠,电气部件的额定工作电流一般应大于2倍所需的最大负荷电流;另外在选择电气部件时,还要考虑到以后用电负荷增加的可能性,为以后需求留有余量。
2.4 漏电断路器的选择
漏电断路器一般分为二极、三极、四极,分别应用于不同的线路中。只有正确的选择与使用才能起到应有的作用,所以选择漏电断路器时要注意以下五点:
1)过载脱扣器的额定电流≥线路的最大负载电流;2)断路器的极限通断能力≥电路最大短路电流;3)线路应保护的漏电电流应≤断路器的规定漏电保护电流;4)线路设备的正常工作电压和电流≤断路器的额定电压、电流;5)有较短的分断反应时间,能够起到保护线路和设备的作用。
有时在应用中对于是否选用四极断路器很难做出判断,在此提出对于是否选择四极断路器需遵循的原则,在下列情况下应选择四极断路器:
1)根据IEC465.1.5条规定,正常供电电源与备用发电机之间的转换断路器;2)带漏电保护的双电源转换断路器应采用四极断路器。两个上级断路器带漏电保护,其下级的电源转换断路器;3)在两种不同接地系统间电源切换断路器;4)TT系统的电源进线断路器;5)IT系统中当有中性线引出时采用的断路器。
在下列情况下一般不需要使用四极断路器或禁止使用四极断路器:
1)TN-S、TN-C-S系统一般不需要设置四极断路器;2)TN-C系统严禁使用四极断路器。
2.5 断路器选择后在使用过程中的注意事项
断路器选择后在使用过程中应注意以下内容:断路保护器的漏电、过载、短路保护特性是由制造厂设定的,在使用过程中不可随意调整,以免影响性能;电路接好后,应检查接线是否正确。可通过试验按钮加以检查。断路器因线路短路断开后,需检查触头,若主触头烧损严重或有凹坑时,需进行维修;如断路器不能分断,说明断路器或线路有故障,需进行检修;在漏电保护器投入运行后,每经过一段时间,用户应通过试验按钮检查断路器是否正常运行;漏电断路器的负载接线必须经过断路器的负载端,不允许负载的任一相线或零线不经过漏电断路器,否则将产生人为“漏电”而造成断路器合不上闸,造成“误动”。四极漏电断路器必须接入零线,以使电子线路正常工作;验按钮的作用在于断路器在新安装或运行一定时期后,在合闸通电的状态下对其运行状态进行检查。按动试验按钮,断路器能分断,说明运行正常,可继续使用;为了更加有效地保护线路和设备,可以将漏电断路器与熔断器配合使用。断路器因被保护电路发生故障而分断,则操作手柄处于脱扣位置。查明原因排除故障后,应先将操作手柄向下扳,使操作机构“再扣”后,才能进行合闸操作。
3 结束语
通过参考以上的原则及注意事项,能在实际应用中方便、快捷、准确的选择适合的断路器。目前我国低压断路器制造厂家和产品系列很多,希望厂商在发展新一代高性能、智能化低压断路器的同时,努力发展新一代经济型低压断路器,以便能选择适合而又经济的断路器,节约成本。
1 定义及背景
断路器是控制电流通断的设备,主要应用于对线路及设备的保护,如果电路中出现过载、短路、欠压等故障时,断路器能迅速切断电源,保护线路、负载及相关设备的安全。断路器被广泛应用于机电设备及线路中,但是随着被保护对象所能承受过载电流的能力不同,选用的断路器的保护特性不同,因此如何选择合适的断路器变得非常重要。
2 断电器的分类及如何选择
断路器根据其使用可分为配电型断路器、电机保护型断路器、家用保护型断路器、漏电断路器等,根据它们的保护特性不同,本文介绍如何选择适合的断路器,以便在选择断路器是作为依据。
2.1 配电用断路器的选择。配电用断路器一般是用在低压电网中专门用于分配电能的断路器,包括电源总断路器和负载支路断路器。在选用这一类断路器时,需特别注意下列选用原则:
1)线容许载流量不小于断路器的长延时动作电流整定值。如果是采用电线电缆的情况,断路器的长延时动作电流整定值可取电线电缆容许载流量的80%。2)线路中最大起动电流的电动机的起动时间不大于3倍长延时动作电流整定值的可返回时间。3)瞬时电流整定值I1:I1=1.1(Ijx+klkIedm)。其中:kl为电动机起动电流的冲击系数,一般取kl=1.7～2;Iedm为最大的一台电动机的额定电流。
2.2 电机保护型断路器的选择。电动机有两个特点:一是起动电流通常是额定电流的几倍;二是具有一定的过载能力。所以,选择断路器来保护电动机时必须要注意到电动机的这两个特点,为保障电动机可靠地运行,在选择断路器时应注意以下几点:
1)以电动机的额定电流来确定断路器的长延时动作电流整定值。2)断路器的6倍长延时动作电流整定值的可返回时间>电动机的实际起动时间。3)断路器的瞬时动作电流整定值:笼型电动机应为8～15倍脱扣器额定电流;绕线型电动机应为3～6倍脱扣器额定电流。
2.3 家用保护型断路器的选择。在家庭供电中通常把断路器当作总电源保护开关或分支线保护开关用。如果线路或家用电器发生短路或过载时,断路器能自动跳闸,切断电源,从而有效的保护这些设备免受损坏,将事故缩减到最小的范围之内。
在家庭中一般用单极(1P)作分支保护;用二极(即2P)断路器作总电源保护。在家庭中选择断路器的额定容量电流大小很重要,因为断路器的额定电流如果选择过大,线路或家用电器发生短路或过载时,断路器不能自动跳闸,切断电源,如果选择的偏小,则断路器易频繁跳闸,引起不必要的停电,影响了正常的生活,造成不必要的麻烦。
一般以额定电流区分般小型断路器规格,主要6A,10A,16A,20A,25A,32A,40A,50A,63A,80A,100A等;一般家庭在选择或验算总负荷电流的总值时要注意以下几点:
1)各分支电流的值
① 纯电阻性负载用电器铭牌上注明功率直接除以电压即的,
公式I=功率/200v;
例如200w的灯泡,分支电流I=200W/220=0.9A
阻性负载电器有灯泡、电热器、电风扇、电炒锅、电暖器、电熨斗、电热毯、电饭锅、吸尘器、电热水器、空调等。
② 感性负载计算稍微复杂,要考虑消耗的功率,具体计算还要考虑功率因数等,为便于估算,本人给出一个简单的计算方法,对于一般的感性负载,根据其注明负载计算出来的功率的二倍即可,例如注明200W的日光灯的分支电流I=200W/220v=0.9A,翻倍为0.9*2=1.8A(比精确计算值1.5A,多0.3A)。
感性类电器有电视机、洗衣机、日光灯、电冰箱、荧光灯等。
2)总负荷电流即为各分支电流之和
知道了分支电流和总电流,就可以选择分支断路器及总闸断路器的规格,或者验算已设计的这些电气部件的规格是否符合安全要求;为了确保安全可靠,电气部件的额定工作电流一般应大于2倍所需的最大负荷电流;另外在选择电气部件时,还要考虑到以后用电负荷增加的可能性,为以后需求留有余量。
2.4 漏电断路器的选择
漏电断路器一般分为二极、三极、四极,分别应用于不同的线路中。只有正确的选择与使用才能起到应有的作用,所以选择漏电断路器时要注意以下五点:
1)过载脱扣器的额定电流≥线路的最大负载电流;2)断路器的极限通断能力≥电路最大短路电流;3)线路应保护的漏电电流应≤断路器的规定漏电保护电流;4)线路设备的正常工作电压和电流≤断路器的额定电压、电流;5)有较短的分断反应时间,能够起到保护线路和设备的作用。
有时在应用中对于是否选用四极断路器很难做出判断,在此提出对于是否选择四极断路器需遵循的原则,在下列情况下应选择四极断路器:
1)根据IEC465.1.5条规定,正常供电电源与备用发电机之间的转换断路器;2)带漏电保护的双电源转换断路器应采用四极断路器。两个上级断路器带漏电保护,其下级的电源转换断路器;3)在两种不同接地系统间电源切换断路器;4)TT系统的电源进线断路器;5)IT系统中当有中性线引出时采用的断路器。
在下列情况下一般不需要使用四极断路器或禁止使用四极断路器:
1)TN-S、TN-C-S系统一般不需要设置四极断路器;2)TN-C系统严禁使用四极断路器。
2.5 断路器选择后在使用过程中的注意事项
断路器选择后在使用过程中应注意以下内容:断路保护器的漏电、过载、短路保护特性是由制造厂设定的,在使用过程中不可随意调整,以免影响性能;电路接好后,应检查接线是否正确。可通过试验按钮加以检查。断路器因线路短路断开后,需检查触头,若主触头烧损严重或有凹坑时,需进行维修;如断路器不能分断,说明断路器或线路有故障,需进行检修;在漏电保护器投入运行后,每经过一段时间,用户应通过试验按钮检查断路器是否正常运行;漏电断路器的负载接线必须经过断路器的负载端,不允许负载的任一相线或零线不经过漏电断路器,否则将产生人为“漏电”而造成断路器合不上闸,造成“误动”。四极漏电断路器必须接入零线,以使电子线路正常工作;验按钮的作用在于断路器在新安装或运行一定时期后,在合闸通电的状态下对其运行状态进行检查。按动试验按钮,断路器能分断,说明运行正常,可继续使用;为了更加有效地保护线路和设备,可以将漏电断路器与熔断器配合使用。断路器因被保护电路发生故障而分断,则操作手柄处于脱扣位置。查明原因排除故障后,应先将操作手柄向下扳,使操作机构“再扣”后,才能进行合闸操作。
3 结束语
通过参考以上的原则及注意事项,能在实际应用中方便、快捷、准确的选择适合的断路器。目前我国低压断路器制造厂家和产品系列很多,希望厂商在发展新一代高性能、智能化低压断路器的同时,努力发展新一代经济型低压断路器,以便能选择适合而又经济的断路器,节约成本。