直流系統(tǒng)基礎(chǔ)知識

1、各位領(lǐng)導、各位老師： 大家好！ 我是北京人民電器廠董事長，南寅?，F(xiàn)被聘任于直流裝置標準化技術(shù)委員會委員；中國電工技術(shù)學會低壓電器專委會委員；機械工業(yè)船用電機電器標準化技術(shù)委員會委員。今天十分榮幸地參加我們這次直流系統(tǒng)技術(shù)研討會,能與各位共同探討直流電源系統(tǒng)保護電器的性能和特點，并借此機會向各位學習，在此表示衷心的感謝。5.3.2元器件的要求5.3.2.5直流空氣斷路器、熔斷器應(yīng)具有安秒特性曲線，上下級應(yīng)大于2級的配合級差，并應(yīng)滿足動作選擇性的要求。5.3.2.6直流系統(tǒng)中應(yīng)防止同一條支路中空氣斷路器的下級使用熔斷器。防止在回路故障時失去動作選擇性。第十二條 運行管理（八）直流熔斷器和空氣斷路器

2、應(yīng)采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，其熔斷體或定值應(yīng)按有關(guān)規(guī)定分級配置和整定，并定期進行核對，防止因其不正確動作而擴大事故。（九）直流電源系統(tǒng)同一條支路中熔斷器與空氣斷路器不應(yīng)混用，尤其不應(yīng)在空氣斷路器的下級使用熔斷路。防止在回路故障時失去動作選擇性。嚴禁直流回路使用交流斷路器。 直流電源系統(tǒng)運行規(guī)范編制說明：第四章 設(shè)備運行維護管理（九）據(jù)調(diào)查，部分制造廠和用戶還存在在直流回路使用交流空氣斷路器問題，給運行帶來了較大的安全隱患。由于交流電弧與直流電弧具有不同的滅弧機理，決定了交流和直流空氣斷路器的滅弧室具有根本的差異，交流空氣斷路器不具備熄滅直流短路電弧的能力。因此，直流回路中嚴禁使用交流空氣斷路器。 由

3、于交直流兩用斷路器質(zhì)量差異較大，應(yīng)慎重選用。當使用交直流兩用斷路器時，其性能既應(yīng)滿足開斷直流回路短路要求，還應(yīng)滿足動作選擇性的要求。 直流電源系統(tǒng)中應(yīng)防止同一條支中熔斷器與空氣斷路器混用的規(guī)定為新增內(nèi)容。空氣斷路器與熔斷路混合保護的級差配合比較困難，由于無時限的空氣斷路器的脫扣速度基本不變，而熔斷器的動作具有反時限特性，電流越大，動作時間越短。無論空氣斷路器安裝在熔斷器之前后，總在某些短路電流值范圍內(nèi)會出現(xiàn)失去動作選擇性。因此，應(yīng)盡量避免這種組合保護方式。第十六條 生產(chǎn)廠家對直流電源設(shè)備內(nèi)所選的自動空氣斷路器和熔斷器，在安裝前應(yīng)進行安秒特性和動作電流級差配合校驗。第二十七條 應(yīng)加強直流熔斷器的

4、管理，熔斷器應(yīng)按有關(guān)規(guī)定分級配置。一個廠、站的直流熔斷器或自動空氣斷路器，原則上應(yīng)選用同一廠家系列產(chǎn)品。.編制說明：編制說明：第十四條 直流電源系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)的裝置和元器件的質(zhì)量對運行可靠性有重要影響，不合格的元器件會影響設(shè)備整體性能,頻繁的故障既降低了設(shè)備影響可靠性和可用率，以增加了生產(chǎn)廠家的現(xiàn)場服務(wù)成本,影響企業(yè)產(chǎn)品信譽，也增加了運行單位的負擔。因此，要求生產(chǎn)廠家對直流電源系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)的裝置和元器件在安裝前應(yīng)進行嚴格篩選和試驗，并對產(chǎn)品的整體質(zhì)量承擔責任。如果進行設(shè)備監(jiān)造，該項也作為監(jiān)造內(nèi)容之一。第四十九條 運行單位應(yīng)建立直流電源系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督告警制度，按故障性質(zhì)、危害性質(zhì)、可能引發(fā)事故的機率等因

5、素，分為三級告警。（一） 當直流電流系統(tǒng)出現(xiàn)下列情況之一者，可視為一級告警、應(yīng)立即消除： 1蓄電池短路、開路； 2蓄電池總?cè)蹟嗥魅蹟?；四、變電站直流電源系統(tǒng)技術(shù)改造指導意見中指出A2.2.2直流電源系統(tǒng)空氣斷路器、熔斷器使用不符合要求a）直流電源系統(tǒng)中存在使用交流空氣斷路器、空氣 斷路器與熔斷器混用且未經(jīng)過級差配合校核等現(xiàn)象。b）直流電源系統(tǒng)中空氣斷路器、熔斷器級差配合不當，在直流回路發(fā)生短路故障時無選擇動作，擴大影響甚至造成失壓。 第910頁：在實際運行中，直流回路保護越級動作、空氣斷路器燒毀或起火等故障比較普遍，因此，直流回路保護的級差配合應(yīng)引起高度重視。綜上所述，歸納有以下12個關(guān)鍵詞三

6、類問題： 1安秒特性曲線 2級的配合級差動作選擇性滅弧機理3一級告警：1蓄電池短路、開路；2蓄電池總?cè)蹟嗥魅蹟嘣斐墒?、燒毀或起火嚴禁直流回路使用交流斷路器交直流兩用斷路器?yīng)滿足動作選擇性的要求 斷路器的下級使用熔斷器 其熔斷體或定值應(yīng)按有關(guān)規(guī)定分級配置和整定，并定期進行核對，級差配合校核 原則上應(yīng)選用同一廠家系列產(chǎn)品2 下面我就三類12個關(guān)鍵詞17個問題，與大家共同探討和分析，提出一些建議，盡可能地解決電源系統(tǒng)中存在的故障隱患直流、交流斷路器的滅弧機理為什么斷路器下級不能使用熔斷器熔斷器在直流系統(tǒng)中運行的產(chǎn)品種類，熔斷器選擇性好，為什么大驅(qū)勢不用了？為什么熔斷體或定值應(yīng)按有關(guān)規(guī)定分級配置和整

7、定，并定期進行核對，要進行級差配合校核直流斷路器的作用直流斷路器的十大優(yōu)點為什么直流回路嚴禁使用交流、交直流兩用斷路器直流斷路器的選擇性什么是選擇性保護？選擇性的分類？它的重要作用直流斷路器容易產(chǎn)生的故障和解決方法選擇性級差配合可靠性分析三段保護式直流斷路器的機理、特性和作用對三段保護斷路器的改進三段保護和二段保護斷路器的比較原則上應(yīng)選用同一廠家系列產(chǎn)品有什么好處G系列直流斷路器電氣技術(shù)參數(shù)G系列直流斷路器全選擇性保護方案短路短延時對蓄電池的影響北京人民電器廠直流斷路器可靠性設(shè)計1、熔斷器的種類2、目前在電網(wǎng)使用的直流斷路器現(xiàn)狀廠家廠家北京人民電器廠北京人民電器廠西門子西門子ABB梅蘭日蘭梅蘭

8、日蘭產(chǎn)品外觀型號GMG100GMN20RGM32GMB325SX52S252SC32H額定電流20、25、32、40A1、2、3、4、6A1、3、6、10、16、20、25、32、40A16、20、25、32、40A3、4、6、8、10、13、16、20、25、32、40、50A3、4、6、8、10、13、16、20、25、32、40、50A3、4、6、8、10、13、16、20、25、32、40、50A額定電壓DC 250VDC 250VDC 250VDC 250VDC 220V/440VAC 400VDC 125/250VDC 250V額定短路分斷能力4.5kAM型：15kAH型：20kA

9、M型：15kAH型：20kA4.5kA10kA10kA產(chǎn)品寬度2P 36mm2P 18mm2P 36mm2P 72mm2P 36mm2P 36mm2P 36mm廠家廠家北京人民電器廠北京人民電器廠西門子西門子ABBABB梅蘭日蘭梅蘭日蘭產(chǎn)品外觀型號GMG隔離開關(guān)GM塑殼斷路器GMB三段保護塑殼斷路器SHS互鎖機構(gòu)5SX52S3NNS160N使用類型直流專用直流專用直流專用交直流兩用交直流兩用交直流兩用額定電壓DC 250VDC 250VDC 440VDC 660VDC 1140VAC220/380/690V DC 250VDC 125/250VDC 250V額定運行短路分斷能力（直流）IcsM

10、型：15kAH型：20kAR型：35kA22kA50kA50kA2、目前在電網(wǎng)使用的直流斷路器現(xiàn)狀3、熔斷器和斷路器的安秒特性比較 以上級為直流斷路器20A與下級為RT14-4A為例：故障電流為200300A時分斷時間分斷。 斷路器瞬動脫扣器的不可返回性：故障電流經(jīng)過一個磁線圈，將電流轉(zhuǎn)化為磁通量，時間只需要13ms。微型斷路器的瞬動值為140A左右（IEC規(guī)定C型曲線斷路器的額定瞬時動作值510In，5 In不動，10 In必動）。 熔斷器弧前時間大約需1.52.5ms，全分斷時間在4ms左右。 因我們現(xiàn)在大多數(shù)采用的是交流熔斷器和交流斷路器的時間-電流帶，分斷直流電弧的時間要比交流電弧要長

11、1ms左右。 根據(jù)試驗總結(jié)：只要熔斷器弧前時間超過2ms,斷路器肯定動作。 所以，只要故障電流達到斷路器動作值，熔斷器和斷路器會同時分斷，甚至是斷路器先跳。 結(jié)論：熔斷器不能用在斷路器的下級。情況：上級：20A斷路器，下級：4A熔斷器結(jié)論：電流大于200A，斷路器越級動作。情況：上級：20A斷路器，下級：6A熔斷器結(jié)論：電流大于200A，斷路器越級動作。情況：上級：16A斷路器，下級：4A熔斷器結(jié)論：電流大于160A，斷路器越級動作。大熔斷器與小熔斷器的焦爾積分的區(qū)分明顯，使得熔斷器的選擇性很好，但大趨勢為什么不用了熔斷器本身設(shè)計上的缺陷，熔體的老化現(xiàn)象：無冶金效應(yīng)的熔體老化現(xiàn)象 由于熔斷體反

12、復負載使熔體受到加熱和冷卻的循環(huán)，產(chǎn)生熱膨脹和冷卻收縮，使熔體受到機械應(yīng)力，引起熔體金屬材料晶格粗化、扭曲，導致電阻率增加而使特性變壞。有冶金效應(yīng)的熔體老化現(xiàn)象 有冶金效應(yīng)的熔體，不僅受到上述的老化影響，由于熔體通過電流時溫度的增加，還會使熔體材料的分子溶解到溶劑中去，產(chǎn)生合金現(xiàn)象，改變了熔點，而使特性變壞。由于熔斷器受環(huán)境溫度和濕度的影響較大，熔斷時間分散性大。與基座的安裝接觸力的變化，接觸表面氧化等使接觸電阻變化很大。在使用或安裝中，已因外力破壞致部分熔片折斷或受傷，內(nèi)部電阻增大，成為熔斷器的薄弱點，熔斷器整體性能下降，導致越級動作，使全站失壓預防方法太復雜 有運行經(jīng)驗的基層單位在現(xiàn)場運行

13、規(guī)程中，明確規(guī)定：當熔斷器受到短路電流沖擊后應(yīng)進行檢查或更換，以及運行中應(yīng)定期進行檢查。(往往不可能實現(xiàn)) 當直流電源系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時，要求斷路器能迅速、準確、可靠地將故障區(qū)從系統(tǒng)中切除、使故障區(qū)域縮小到最小范圍，要求斷路器即不能拒動、也不能誤動、更不能越級動作。電弧的產(chǎn)生 電弧是一種氣體放電的特殊形式。產(chǎn)生電弧的條件是電路內(nèi)的電流和電壓必須大于某一最小起弧電流和最小起弧電壓。電弧的產(chǎn)生是由于氣體的游離。游離的原因有熱發(fā)射、冷發(fā)射、碰撞游離和熱游離電弧的熄滅 電弧的熄滅是由于氣體的消游離，而消游離主要是復合和擴散的作用。 1、復合就是異性離子互相結(jié)合而中和。中和+離子-離子2、擴散就是電弧表

14、面的離子擴散到周圍冷介質(zhì)中去。 電弧的熄滅是在消游離的速度超過游離時才能實現(xiàn)。因此，從電的方面來說，要求介質(zhì)恢復速度（即空氣中恢復成中性分子的速度）大于觸頭兩端的電壓恢復速度，使電弧不致于因發(fā)熱形成的熱發(fā)射和熱游離而復燃。在熱的方面要使散熱速度大于發(fā)熱速度，使電弧不致因熱發(fā)射和熱游離而復燃。 1、依靠觸頭的迅速分開，在交流電流自然過零時滅弧；2、利用導體回路電動力使電弧迅速移動和拉長；3、采用金屬柵片造成許多串聯(lián)的短??；4、將電弧拉入滅弧室，利用柵片將其冷卻以增大電弧電阻。直流電弧穩(wěn)定燃燒的條件是輸入弧隙的能量等于因冷卻而輸出的能量，電弧處于能量平衡狀態(tài)。而弧隙中是游離和消游離處于動態(tài)平衡。要

15、使直流電弧熄滅，必須使弧隙內(nèi)的消游離速度超過游離速度。直流電弧熄滅常采取的途徑：1、拉長電弧 使電弧伏安特性向上移，也即電弧拉長，使要維持電弧燃燒所需的電弧電壓增大，如電弧電壓超過外施電壓，則電弧就可熄滅。2、強冷電弧 直流電弧穩(wěn)定燃燒，電弧功率幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁β剩ㄟ^傳導，輻射和對流，將熱功率散失到周圍介質(zhì)中。要使電弧熄滅，應(yīng)該人為加強傳導、輻射和對流（或磁吹）等三種散熱的強度，使消游離速度超過游離速度。交流斷路器與直流斷路器滅弧措施比較交流斷路器與直流斷路器滅弧措施比較1、直流電弧的熄滅的方式： 直流電弧熄滅的方式與電路的工作條件、電流和電壓的大小有關(guān)。直流電弧熄滅的方式有兩種：一是自然

16、滅弧；二是強制滅弧。 自然滅弧是靠電器本身的機械力或電弧電流本身的電磁力把電弧拉長或移動而使電弧熄滅；電弧熄滅時的時間長度與電流有關(guān)，而與拉長的速度無關(guān)。 強制滅弧主要措施是運用外加磁場，以加強電弧的運動速度，簡稱磁吹。微型直流斷路器在應(yīng)用磁吹外，還用窄縫和滅弧柵式滅弧室等，以更好地限制和熄滅電弧和弧焰。 GM100GMB32 直流斷路器最難分斷直流電弧是臨界直流電弧，（如在日常中我們經(jīng)常遇到，DC220V-1A的小電流，不用直流開關(guān)很難分開）、（IEC規(guī)定從4倍的額定電流開始，以50%的遞減做分斷試驗，至3%的額定電流值，要求每次的分斷時間不大于額定電流分斷時間的2倍以上）因電弧電流本身的電

17、磁力很小，主要靠機械力，所以，一個優(yōu)異的滅弧室高度至關(guān)重要，人民電器廠設(shè)計的具有專利的滅弧系統(tǒng)，解決了塑殼斷路器的直流滅弧難題。GM32MGMN20R 窄縫交叉式鐵滅弧柵片是人民廠的又一創(chuàng)新：應(yīng)用平行板電極間電弧的熄滅原理，制成了鐵柵片滅弧裝置。我廠的直流斷路器是鐵片鍍銅后再鍍鎳制成，在這種工藝下，電弧的運動的軌跡是將電弧拉到滅弧柵，先偏向片的邊緣，沿交叉的窄縫邊緣向前拉長，此時電弧電流所產(chǎn)生的磁力線，將電弧包圍在內(nèi)，在鐵片上，電弧的作用力使電弧靠近鐵片中間。這樣，促使了電弧迅速運動，起到拉長和強制冷卻作用。 滅弧柵片絕緣的作用限制了弧柱直徑，強制電弧向前方出氣口噴射，提高了電壓梯度，電弧運動

18、速度加大（消游離速度加大），使燃弧時間縮短，弧室的內(nèi)壁損失少。 鐵滅弧柵片窄縫式滅弧室+滅弧柵片絕緣+VJC原理 不加絕緣的鐵滅弧柵片（交流滅弧室），在分斷直流電弧時，具有穩(wěn)定燃燒條件，因為鐵滅弧柵片的后部份與動觸頭的距離最近，而且鐵柵片的左右沒有出氣口，在電弧功率轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁β屎?，很難通過輻射和對流將熱功率散失到周圍介質(zhì)中，電弧處于能量平衡狀態(tài)，輸入弧隙的能量等于因冷卻而輸出的能量。這就是交流滅弧室應(yīng)用到直流故障電流分斷時，會燒毀滅弧室的原因之一。直流斷路器GM100俯視圖紅色隔片為人民廠獨有的直流滅弧室絕緣隔片 利用觸點包容物產(chǎn)生的惰性氣體，增大電弧電阻。同時，惰性氣體的壓力可以加速電弧的運

19、動速度。 利用惰性氣體的壓強加速觸頭的分離。GM100直流滅弧室剖面圖GM100交流滅弧室剖面圖LGABB標牌標識 上面標注先是AC-400V，下面標注是DC-250V，應(yīng)該判定為交流斷路器，或交直流兩用斷路器。 生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)斷路器時，因其是交流為主保護、所以出廠試驗時以交流電流去試驗斷路器的過載和短路保護特性。所以交直流兩用斷路器還是交流斷路器梅蘭日蘭1、油阻尼液壓式：交流、交直流兩用斷路器過載脫扣器動作特性不準確。2、交流、交直流兩用斷路器短路瞬時脫扣器動作特性不準確。3、交流滅弧室滅弧能力差、容易燒毀。 油阻尼液壓式 熱動電磁式雙 金屬片磁軛1、斷路器過載短路保護脫扣器形式分為：2、油

20、阻尼液壓式斷路器保護特性不準確：a）延時過載脫扣器：油阻尼液壓式脫扣器交流斷路器使用于直流電網(wǎng)時，延時脫扣器的脫扣電流值按1.35倍的交流有效值波動。其原因是，直流電不像交流電流那樣有過零點的交變曲線，因而動鐵心（銜鐵）就沒有那種震動的因素存在（交流電流過零點或在零點附近，吸力減弱，當吸力小于彈簧反力就釋放，過零點后電流上升，吸力大于彈簧反力又吸合，這種交變就會產(chǎn)生振動，振動有助于脫扣。而這類的脫扣器的鐵心或銜鐵上是不裝分磁環(huán)的）。直流既然無過零點的特性，即無此振動現(xiàn)象，而且直流通常是經(jīng)交流整流后得到的，這種直流與交流有倍的差異，所以直流電網(wǎng)用的長延時脫扣器其油杯內(nèi)的鐵心的位置要適當調(diào)整，調(diào)整

21、可通過試驗來確定它的適用范圍。交直流兩用斷路器的延時過載保護特性不準確b）瞬時脫扣器：對于直流用的瞬時動作脫扣器的動作電流整定值，應(yīng)是交流有效值的倍（經(jīng)交流整流后的整流電流等于交流有效值），即原用于交流的瞬時脫扣器的脫扣值是10倍In，現(xiàn)在通過整流為直流。若仍為10In（In為直流電流），則交流線路的電流要提高到10。而實際上變電所里使用的是蓄電池組，大約是1.3倍（即比1.414倍要小）。因此有些按交流電路設(shè)計的斷路器，在整流之前的瞬動值提高到1.31013倍In，就能適用于直流電路的瞬動整定值（經(jīng)整流，濾波后用于直流正好是10倍In）。交直流兩用斷路器的短路瞬時保護特性不準確3 熱動電磁型

22、斷路器短路保護特性不準確a）延時過載脫扣器（熱動）：是由雙金屬原件受熱、彎曲而推動斷路器動作的，雙金屬原件發(fā)熱（受熱）與i2R有關(guān)。交流和直流的差別幾乎可以不考慮。因為交流的有效值與直流的平均值電流是相等的。b）短路瞬動脫扣器：瞬動脫扣器的電流值應(yīng)是交流值的倍（如果直流電源是經(jīng)蓄組，則應(yīng)為1.3倍）。熱動電磁式v 具有良好的防護性能，小型斷路器已達到適用于未受過訓練的人員使用，無需進行維護的國標要求。v 體積小、操作方便，可以不頻繁分斷直流額定電流10000次。v 具有較高的直流短路電流耐受能力和分斷能力。v 良好的直流短路電流的滅弧能力，ms級的全分斷時間。v 和熔斷器一樣具有短路瞬動保護結(jié)

23、構(gòu)并能快速切斷短路故障。v 重復使用的熱元件不受外力影響，不易折斷受損。v 采用短路短延時功能，可以方便的實現(xiàn)級差配合。v 加裝報警觸點可以實現(xiàn)事故跳閘的自動報警。v 加裝輔助觸點可以實現(xiàn)自動化監(jiān)控。v 需要時可以燈光監(jiān)視工作狀態(tài)，具有用途標識的視窗結(jié)構(gòu)。 為滿足級差需要，將斷路器額定電流選得很大，隨著蓄電池的老化，容量降低，各個接點的壓力松懈，電阻增大，短路電流達不到動作值，此時產(chǎn)生拒動；致使線路和儀器損壞，甚至產(chǎn)生著火等現(xiàn)象。 因上下級配置不合理：如熔斷器受損或特性變化；斷路器下級配置熔斷器；選用沒有經(jīng)過級差配合驗證過的直流斷路器；使用交流或交直流兩用斷路器等。在額定電流時，過載時、短路時

24、都會產(chǎn)生的越級跳閘誤動現(xiàn)象，最嚴重時會導致全站失壓。 根據(jù)國網(wǎng)公司直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范的上述要求：最關(guān)鍵是要有選擇性保護，熔斷路雖然選擇性好，但因其自身缺陷和管理上的難度，使用不科學，已有多起因熔斷器引發(fā)的事故。直流斷路器也因其過載和瞬動特性的缺陷，很容易造成越級誤動。經(jīng)廣東、北京、吉林、湖南、河北、浙江等省的試驗已被證實。選擇一個即有熔斷器的選擇性，又有斷路器的安全性、重復性、穩(wěn)定性的產(chǎn)品是大家關(guān)心的事情，也就是選擇性保護電器的選用。對保護裝置進行協(xié)調(diào)配合，以使電網(wǎng)中某點的故障可以被故障上一級的保護裝置消除，且僅由其單獨消除。 時間選擇性：電流選擇性。 選擇性的重要作用： 消除直流電源越級跳

25、閘誤動的危害； 國家電力公司的要求； 相關(guān)標準的制訂（DL/T5044-2004）； 隨著運行經(jīng)驗的日益豐富和電力系統(tǒng)技術(shù)運行管理水平的日益提高，越來越多的技術(shù)專家意識到直流電源系統(tǒng)選擇性保護的重要性。 在直流回路中發(fā)生短路過載故障，短路所產(chǎn)生的故障電流值均超過第一級和第二級的瞬動脫扣器動作設(shè)定值（流過所有斷路器的電流是一樣的），此時下級瞬時脫扣器驅(qū)動跳閘機構(gòu)，斷路器跳閘，上級不跳閘，這稱電流選擇性。根據(jù)試驗得出結(jié)果：斷路器之間級差為四級時，此時上級斷路器的瞬時動作值可提升到150%。電流如再大后，上級斷路器就會動作。也稱為局部選擇性。也稱二段（A類）保護特性：過載長延時保護+短路瞬時保護。

26、在直流回路中發(fā)生短路過載故障，短路所產(chǎn)生的故障電流值均超過第一級和第二級的瞬動脫扣器動作設(shè)定值（大于上級斷路器的瞬時動作值的150%，只有電流選擇性時，上下級斷路器同時跳閘），此時，在回路中加入一個由瞬動脫扣器驅(qū)動的電子延時電路，此時下級在規(guī)定的時間內(nèi)跳閘，上級延時返回不跳閘，這稱時間選擇性。根據(jù)試驗得出結(jié)果：斷路器之間級差為0級差時，當短路電流流過線圈，產(chǎn)生電磁力使鐵芯克服彈簧力向下運動，解鎖鎖定裝置并觸發(fā)四連桿機構(gòu)打開動靜觸頭。短路電流大于上級斷路器的瞬動值15In，上級斷路器也不會動作。這稱為短路故障時間選擇性。我們電器行業(yè)稱呼為三段（B類）保護特性： 圖中：紅線（虛線）表示：未加裝延時

27、裝置前的電磁脫扣器動作時間；藍線表示：加裝延時裝置后的電磁脫扣器動作時間；紅線與相應(yīng)藍線之間的距離為延時裝置的定時長度；相鄰藍線之間的距離為相鄰兩級斷路器的脫扣時間偏移Z。脫扣若故障電流持續(xù)10ms，則發(fā)出電信號。1電磁線圈：若短路電流達到10In，線圈吸合。2高精度線路板：若電磁線圈吸合，則線路板開始計時，延時時間一到，如10ms，則發(fā)出電信號，控制脫扣線圈脫扣。短路短延時系統(tǒng)雙金屬片：當過載電流過載整定值時，雙金屬片變形，脫扣機構(gòu)動作。脫扣電磁線圈：當短路電流瞬動整定值，線圈吸合，脫扣機構(gòu)動作。脫扣過載、短路保護系統(tǒng)二段保護級差分析：100AhDM1aDM2bDM3cLda=1100ALd

28、b=920ALdb=640A短路電流分析圖（蓄電池容量為100Ah，電壓為DC220V）在分析斷路器短路瞬時脫扣器的動作情況時遵循如下原則:以靈敏度系數(shù)Kl為判定依據(jù)ngdLIKIK式中：Id為短路電流KgIn為瞬時脫扣器整定值,斷路器瞬動脫扣器整定為額定電流的10倍,允許有20%的誤差；規(guī)定：當0.8KL1.25時斷路器可能動作；當KL0.8時瞬動脫扣器可靠不動作： 當KL1.25時瞬動脫扣器可靠動作。 解決直流電源系統(tǒng)保護級差配合及滿足動作選擇性的要求，有兩個途徑：一是靠動作電流配合（級差配合）；二是靠動作時間（短延時保護）；兩者必須有機、合理地選擇及配置，才能最大限度地實現(xiàn)直流電源系統(tǒng)全

29、選擇性的要求；才能最大限度地發(fā)揮功能價格比的優(yōu)勢。一般情況下，蓄電流出口、直流屏和分電屏選擇三段保護斷路器，其短延時保護時間分別選擇60.30.10毫秒。 假如采用G系列全選擇性三段保護直流斷路器，通常情況下可按標準規(guī)范選擇。對于蓄電池組電源系統(tǒng)的級差配合，可簡化短路電流計算，不需要再考慮回路電阻、電纜截面、電纜熱穩(wěn)定等參數(shù)。直流電源系統(tǒng)上下級斷路器只要按照額定電流等級選擇，就能實現(xiàn)直流電源系統(tǒng)全選擇性三段保護。直流二段保護和三段保護斷路器的合理配置，可滿足1003000Ah蓄電池直流電源系統(tǒng)從蓄電池出口至負荷處，14級的各級保護級差配合的要求。可以滿足直流電源系統(tǒng)保護級差配合實現(xiàn)全選擇性的要

30、求。三段保護的動作波形三段保護的動作波形 GMB32-2P-40A二段保護的動作波形二段保護的動作波形 GM32-2P-40A三段保護的動作波形三段保護的動作波形 GMB225-2P-200A兩段保護直流斷路器（L+I）三段選擇性保護直流斷路器（L+I+S）圖示（微斷）脫扣器分類脫扣器：L+IL過載長延時脫扣器I短路瞬時脫扣器脫扣器：L+I+SL過載長延時脫扣器I短路瞬時脫扣器S短路短延時脫扣器動作值整定級差配合時需計算各級斷路器處最大短路電流，計算時要考慮斷路器內(nèi)阻和連接電阻，如不進行計算，就有可能出現(xiàn)誤動或拒動。短路短延時脫扣器動作值選取為5In或10In，斷路器上下級的短路短延時時間按相

31、差1倍以上選擇，不需計算各級短路電流值和回路內(nèi)阻。延時匹配特性靠調(diào)整瞬時脫扣器電流動作值來實現(xiàn)上、下級匹配，如果制造中出現(xiàn)聯(lián)結(jié)松動、銅材質(zhì)變化或截面積不夠等影響，會使回路電阻值產(chǎn)生很大變化，原計算的短路電流值會降低從而產(chǎn)生拒動。如上級為熔斷器，此時熔斷器會熔斷,出現(xiàn)越級誤動，造成事故擴大?？窟x擇短路短延時時間來實現(xiàn)上下級匹配。0；10；30；60m短延時時間保護選擇性不易實現(xiàn)選擇性可靠實現(xiàn)選擇性 直流二段保護與三段保護斷路器的合理配置、可滿足1003000Ah蓄電池直流電源系統(tǒng)從蓄電池出口至負荷處14級的各級保護級差配合的要求。可以滿足直流系統(tǒng)保護級差配合實現(xiàn)全選擇性要求兩段保護特性的斷路器稱

32、為A類保護斷路器（即：過載長延時保護+短路瞬時保護）三段保護特性的斷路器稱為B類保護斷路器（即：過載長延時保護+短路短延時保護+短路瞬時保護）斷路器型號斷路器額定電流短延時電流整定值斷路器型號斷路器額定電流短延時電流整定值短延時間整定值msGM321、3、6、10、16、20、25、32、4010InGMB3216、20、25、32、4010In1.2KA（16、20）10In1.8KA10In2.5KA（32、40）10GM10010、16、20、25、32、40、50、63、80、10010InGMB10050、63、80、10010In6KA10、30、60GM225100、125、14

33、0、160、180、200、22510InGMB225100、125、140、160、180、200、22510In8KA10、30、60GM400250、315、350、40010InGMB400250、315、350、40010In15KA30、60GM800400、500、630、700、8005nGMB800400、500、630、700、8005In20KA30、60GM1250800、1000、12505nGMB1250800、1000、12505In20KA30、601 1特點及用途特點及用途 GM5B-32系列微型三段保護直流斷路器（簡稱斷路器）適用于電力工程蓄電池直流標稱電壓

34、110V或220V，最高工作電壓不超過250V，額定電流至32A及以下的線路中，用來對線路設(shè)施和電氣設(shè)備進行過電流保護，亦可用于不頻繁的通斷操作。 本產(chǎn)品適用于電力工程專業(yè)人員使用。該斷路器具有體積小、短延時動作特性與電源電壓無關(guān)，只取決于短路電流大小等特點，填補了我國三段保護微型直流斷路器的空白。 2 2尺寸對比尺寸對比GM5-63兩段保護斷路器GM5B-32新式三段保護斷路器GMB32老式三段保護斷路器3 3內(nèi)部機構(gòu)重新設(shè)計內(nèi)部機構(gòu)重新設(shè)計產(chǎn)品照片型號GM5B-32GM5-63OF、SD、OF+OF、OF+SD極數(shù)2P（45mm）1P（18mm）、2P（36mm）0.5P （mm）額定工作

35、電流In1632A163A額定工作電壓V、DC110VDC440V、DCV、DC110V極限短路分斷能力4.5kA （T=4ms）DC440V10kA（T=4ms）短路瞬時電流整定值Ii1200A10In短路短延時電流整定值Isd10In1.2kA-短路短延時時間整定值Tsd=10ms-符合標準IEC -2GB.2IEC 60898-2、GB 10963.24 4產(chǎn)品參數(shù)表產(chǎn)品參數(shù)表電流形式使用范圍額定工作電壓（V）/額定工作電流（A）5 5使用與維護使用與維護斷路器的正負極性不可接錯，電源端與負載端不可接反；斷路器左上角附有試驗按鈕（藍色），用于檢查短延時功能是否正常。當斷路器+、-極接入電源+、-時，合上斷路器（不接負載），然后按下試驗按鈕，斷路器應(yīng)自動脫扣，表示斷路器短延時功能正常，如不能自動脫扣，原因可能是：a.斷路器電源“+”、“-”極接反；b.斷路器內(nèi)部短延時控制系統(tǒng)失靈。在斷路器正式投入運行時，不允許用按試驗按鈕使斷路器脫扣的方法來斷開電路。斷路器各種特性由制造廠整定，在使用中不可調(diào)節(jié)；斷路器在正常工作條件和額定值使用時，斷路器不需要特殊維護。原則上