開關的選擇性限流和級聯(lián)技術介紹

1、1SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June第四章第四章開關的選擇性、限流和級聯(lián)技術介開關的選擇性、限流和級聯(lián)技術介紹紹2SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June限流斷路器限流斷路器為什么要限制短路電流：為什么要限制短路電流： 限流斷路器能明顯地將裝置中短路電流產生的限流斷路器能明顯地將裝置中短路電流產生的不良效應不良效應減小減小 降低電纜的發(fā)熱，而延長電纜的壽命降低電纜的發(fā)熱，而延長電纜的壽命 降低降低電動力電動力，因而能使電氣觸頭的變形或損壞減輕，因而能使電氣觸頭的變形或損壞減輕 對鄰近電路的測量設備的影響減小對鄰近電路的測

2、量設備的影響減小 這一級聯(lián)技術為下方側的電器使用低的額定值，而使設備、外殼和設計獲這一級聯(lián)技術為下方側的電器使用低的額定值，而使設備、外殼和設計獲得很大的節(jié)約得很大的節(jié)約開關的選擇性和級聯(lián)性能的物理基礎是開關的觸頭結構開關的選擇性和級聯(lián)性能的物理基礎是開關的觸頭結構3SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneE47952靜觸頭封閉小室氣體產生部分滅弧柵滅弧柵氣體產生部分旋轉觸頭磁屏蔽U靜觸頭分斷單元結構分斷單元結構Compact NSX采用的限流技術采用的限流技術觸頭表面的組成觸頭表面的組成;觸頭的重量觸頭的重量;觸頭的厚度觸頭的厚度;觸頭的壓力觸頭的壓力;開孔

3、開孔;磁屏蔽磁屏蔽 U;氣體產生部分氣體產生部分;注入或壓擠聚酯外殼注入或壓擠聚酯外殼4SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneE41131旋轉觸頭的優(yōu)點旋轉觸頭的優(yōu)點Compact NSX采用的限流技術采用的限流技術小而輕的觸頭可以盡早斥開小而輕的觸頭可以盡早斥開, 快速分斷快速分斷;旋轉旋轉:雙斥力雙斥力,雙滅弧柵雙滅弧柵,低阻力低阻力“快速快速” 并且并且 “ 高效高效.5SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneE37954Reflex 能量脫扣機構能量脫扣機構Compact NSX采用的限流技術采用的限流技術獨立獨立.

4、快速分斷快速分斷從壓力產生從壓力產生1 ms,完全分斷時間完全分斷時間2 ms.斥力產生閾值斥力產生閾值 = 25 In6SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneE41126aIptItpsNSX斷路器的限流特性斷路器的限流特性限制尖峰電流（限制尖峰電流（ kA 峰值）峰值）這是通過斷路器預期電流的這是通過斷路器預期電流的一部分。斷路器性能越好限一部分。斷路器性能越好限制電流值越低制電流值越低.限制通過能量限制通過能量i2dt通過斷路器的能量通過斷路器的能量:尖峰電流尖峰電流分斷時間分斷時間7SLIC- LVDI training Chen ke 2009 J

5、une峰值限流曲線峰值限流曲線NSX斷路器的限流特性斷路器的限流特性8SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June熱應力限制曲線熱應力限制曲線NSX斷路器的限流特性斷路器的限流特性9SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June選擇性的定義選擇性的定義無論什么故障條件無論什么故障條件:過載過載,短路短路絕緣故障絕緣故障;只能由最靠近故障點的上級斷路器只能由最靠近故障點的上級斷路器脫扣。脫扣。非故障回路保持閉合，持續(xù)供電非故障回路保持閉合，持續(xù)供電其他出線回路的供其他出線回路的供電不受影響電不受影響CB1只有只有CB2 脫扣脫扣CB210

6、SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June各種選擇性技術各種選擇性技術電流選擇性電流選擇性:基于保護設備電流設定值的不同基于保護設備電流設定值的不同;時間選擇性時間選擇性:基于保護響應時間設定值的不同基于保護響應時間設定值的不同;邏輯選擇性邏輯選擇性:根據(jù)故障位置，緊靠故障的上級斷路器：根據(jù)故障位置，緊靠故障的上級斷路器：故障檢測；故障檢測；向其上級斷路器發(fā)送不脫扣信號向其上級斷路器發(fā)送不脫扣信號.能量選擇性：能量選擇性：此原理基于保護設備特殊限流能力和靈敏反映斷路器中短路所產生的能量此原理基于保護設備特殊限流能力和靈敏反映斷路器中短路所產生的能量的脫扣。當兩個

7、斷路器檢測到大電流時，下級斷路器限流非?？?，上級斷的脫扣。當兩個斷路器檢測到大電流時，下級斷路器限流非?？?，上級斷路器產生的能量不足以使其脫扣路器產生的能量不足以使其脫扣11SLIC- LVDI training Chen ke 2009 Junea1000 A100 A選擇性區(qū)間選擇性區(qū)間電流選擇性電流選擇性12SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June(B類斷路器類斷路器)保護延時時間不同保護延時時間不同時間選擇性時間選擇性13SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June短路分斷能力短路分斷能力Icu/Ics = IcwIcw

8、= Icu = Ics短路保護設備短路保護設備之間的動作時間差之間的動作時間差T(s)t2t1I(A)完全的時間選擇性完全的時間選擇性具有很強電動力承受能力的斷路具有很強電動力承受能力的斷路器器(Masterpact 斷路器斷路器)在下級斷路器分斷能力以下，延在下級斷路器分斷能力以下，延時可以保證完全選擇性時可以保證完全選擇性14SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June脫扣曲線脫扣曲線a a.1110100 150102kA effA2s20 ms10 ms103104105106107不脫扣能量曲線不脫扣能量曲線能量選擇性能量選擇性15SLIC- LVDI

9、training Chen ke 2009 June下級斷路器的下級斷路器的 限流曲線限流曲線上級斷路器的不脫上級斷路器的不脫扣能量曲線扣能量曲線.能量選擇性能量選擇性 IEC60947-2 定義了計算選擇性的方法定義了計算選擇性的方法:比較運行曲線的能量比較運行曲線的能量aIi2 dtII2t16SLIC- LVDI training Chen ke 2009 Junea aI(kA eff)A2s.111010015010210310410510610710 msIs上級斷路器的上級斷路器的不脫扣能量曲不脫扣能量曲線線部分選擇性部分選擇性下級斷路器的下級斷路器的限流曲線限流曲線能量選擇性的

10、極限能量選擇性的極限I Is下級斷路器限流后的能量超下級斷路器限流后的能量超過上級斷路器脫扣的最小能過上級斷路器脫扣的最小能量量 : 不具有選擇性不具有選擇性17SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneNSXNSX開關滿足自然選擇性的條件開關滿足自然選擇性的條件上級是上級是MT框架式斷路器，下級是框架式斷路器，下級是NSX塑殼斷路器塑殼斷路器NSX和和=40A的微型斷路器之間滿足完全選擇性的微型斷路器之間滿足完全選擇性上下級斷路器的上下級斷路器的In、Ir、Isd之間是之間是2.5倍的關系倍的關系施耐德提供的施耐德提供的NSX應用指南應用指南上羅列的完全選擇性

11、關系上羅列的完全選擇性關系18SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June選擇性表選擇性表19SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneaABZSIZSI邏輯選擇性邏輯選擇性通過區(qū)域選擇性聯(lián)鎖通過區(qū)域選擇性聯(lián)鎖(ZSI) 安裝在安裝在 B 的保護系統(tǒng)檢測的保護系統(tǒng)檢測并傳送信號給并傳送信號給 A ; 安裝在安裝在 A 的保護系統(tǒng)接收的保護系統(tǒng)接收B的信號的信號.斷路器斷路器B 消除故障消除故障斷路器斷路器A 保持閉合保持閉合20SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneZSIZSI區(qū)域選擇性連鎖區(qū)域選

12、擇性連鎖21SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneCB2無級聯(lián)無級聯(lián)有級聯(lián)有級聯(lián)Icu Icu Isc下級斷路器使用低分斷能力值下級斷路器使用低分斷能力值CB1 Isc什么是級聯(lián)什么是級聯(lián)級聯(lián)是利用斷路器的限流技術，在下級給定點允許安裝低分斷能級聯(lián)是利用斷路器的限流技術，在下級給定點允許安裝低分斷能力的斷路器，因而降低成本力的斷路器，因而降低成本22SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June級聯(lián)的原理級聯(lián)的原理原理：上一級的斷路器對短路電流相當于一阻擋物。原理：上一級的斷路器對短路電流相當于一阻擋物。因而允許下級斷路器的分斷能力可低于預期短路電流。因而允許下級斷路器的分斷能力可低于預期短路電流。 級聯(lián)的原理在級聯(lián)的原理在 GB14048.2, 附錄附錄A中被稱為后備保護中被稱為后備保護 級聯(lián)只能由實驗室試驗來檢驗，并且可能的組合只能級聯(lián)只能由實驗室試驗來檢驗，并且可能的組合只能由斷路器制造商來規(guī)定由斷路器制造商來規(guī)定23SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June級聯(lián)表級聯(lián)表24SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneE41148兩個斷路器的限流特性可以把下級斷路器的分斷兩個斷路器的限流特性可以把下級斷路器的分斷能力提升能力提升IA2