Hur väljer man effektbrytare?

Vid valet av strömbrytare bör användningskategorin väljas enligt de specifika användningsförhållandena, och parametrarna som märkspänning, märkström och inställningsström för utlösningsanordningen bör väljas. Skyddsegenskaperna bör väljas med hänvisning till skyddskurvan som tillhandahålls av produktprover, och kortslutningsegenskaperna och känslighetskoefficienten bör verifieras. Klassificering av effektbrytare (1) Ramkretsbrytare (ACB)

Rambrytare, även känd som universalbrytare, alla dess delar är installerade i en isolerad metallram, som vanligtvis är öppen, och kan utrustas med olika tillbehör. Det är bekvämt att byta ut kontakter och delar, och det används ofta i huvudströmbrytaren vid strömförsörjningsänden. Överströmsutlösning inkluderar elektromagnetisk, elektronisk och intelligent utlösning. Strömbrytaren har fyrstegsskydd för lång fördröjning, kort fördröjning, momentan och jordfel, och inställningsvärdet för varje skydd justeras inom ett visst område enligt dess skalramskvalitet.

     (2) kretsbrytare i formgjuten hölje (MCCB)

Den gjutna höljets strömbrytare kallas också enhetens strömbrytare, och den yttre kontakten på jordkabelterminalen, bågsläckningskammaren, frigöringen och manövermekanismen är alla installerade i ett plasthölje. Hjälpkontakter, underspänningsutlösning och shuntutlösning är för det mesta modulariserade och strukturen är mycket kompakt. I allmänhet övervägs inte underhåll, så de är lämpliga för grenskyddsbrytare. Strömbrytare i formgjuten hölje innehåller vanligtvis termomagnetiska utlösningsenheter, medan brytare i formgjuten hölje i stor storlek är utrustade med solid-state utlösningssensorer.

Det finns två typer av överströmsutlösningsanordningar för strömbrytare: elektromagnetiska och elektroniska. Generellt är elektromagnetiska strömbrytare icke-selektiva strömbrytare med endast två skyddslägen: lång fördröjning och momentan. Elektronisk strömbrytare i formgjuten hölje har fyra skyddsfunktioner: lång fördröjning, kort fördröjning, momentan och jordfel. Vissa nya produkter av elektroniska strömbrytare i formgjuten hölje har också regional selektiv förreglingsfunktion.  

Strömbrytare i formgjuten hölje används i allmänhet för styrning och skydd av distributionsmatare, huvudströmbrytaren för utgående ledningar på lågspänningssidan av små distributionstransformatorer, styrning av kraftdistributionsterminaler och även för strömbrytare för olika produktionsmaskiner.

Rambrytare är lämplig för AC 50Hz, märkspänning 380V, 660V och märkström 200A-6300A distributionsnät. Det används främst för att distribuera elektrisk energi och skydda ledningar och strömförsörjningsutrustning från överbelastning, underspänning, kortslutning, enfas jordning och andra fel. Strömbrytaren har olika intelligenta skyddsfunktioner och kan uppnå selektivt skydd. Under normala förhållanden kan den användas för sällan byte av linjer. Effektbrytare under 1250A kan användas för att skydda motorn från överbelastning och kortslutning i nätverket med växelspänning på 50Hz och 380V.

Strömbrytare av ramtyp används också ofta i huvuduttagsbrytaren, busskontaktströmställaren, matarströmställaren med stor kapacitet och storskalig motorstyrningsbrytare på 400V-sidan av transformatorn.

(3) Dvärgbrytare (MCB)

Dvärgbrytare är en av de mest använda terminalskyddsanordningarna i byggnader av elektrisk terminaldistributionsutrustning. Den används för kortslutnings-, överbelastnings- och överspänningsskydd av enfas och trefas under 125A, inklusive unipolär 1P, bipolär 2P, tripolär 3P och fyrpolig 4P.

Miniatyrbrytare består av manövermekanism, kontakter, skyddsanordningar (olika utlösningsanordningar) och bågsläckningssystem. Dess huvudkontakt är manuellt manövrerad eller elektriskt stängd. Efter att huvudkontakten är stängd låser den fria utlösningsmekanismen huvudkontakten i stängningsläget. Överströmsutlösarens spole och termiska utlösningselementet är anslutna i serie med huvudkretsen, och underspänningsutlösarens spole är ansluten parallellt med strömförsörjningen.

I den elektriska designen av civila byggnader används dvärgbrytare främst för överbelastning, kortslutning, överström, spänningsbortfall, underspänning, jordning, läckage, automatisk omkoppling av dubbla strömförsörjningar och skydd och drift av motorer när de inte startas ofta.

Grundläggande karakteristiska parametrar för strömbrytare

(1) märk arbetsspänning Ue

Nominell arbetsspänning hänvisar till strömbrytarens nominella spänning, som kan köras kontinuerligt under de specificerade normala användnings- och prestandaförhållandena.

I Kina är den maximala arbetsspänningen 1,15 gånger av systemets märkspänning vid spänningsnivån 220kV och lägre. Spänningsnivån på 330kV och över är 1,1 gånger märkspänningen som högsta arbetsspänning. Strömbrytaren kan hålla isoleringen under systemets högsta arbetsspänning och kan stängas och öppnas enligt de angivna förhållandena.

(2) Märkström In

Märkström avser den ström som utsläppet kan passera under lång tid när omgivningen

temperaturen är under 40 ℃. För en effektbrytare med justerbar utlösning är det den maximala ström som utlösningen kan passera under lång tid.

När omgivningstemperaturen överstiger 40 ℃ men inte högre än 60 ℃, tillåts den arbeta under lång tid med minskad belastning.

(3) Aktuellt inställningsvärde Ir för överbelastningsutlösning

Strömmen överstiger utlösningens aktuella inställningsvärde Ir och strömbrytaren löser ut i tid. Den representerar också den maximala ström som effektbrytaren kan motstå utan att lösa ut. Detta värde måste vara större än den maximala belastningsströmmen Ib, men mindre än den maximala strömmen Iz som tillåts av linjen.

Det termiska utlösningsreläets Ir kan vanligtvis justeras i intervallet 0,7 ~ 1,0 tum, men om elektronisk utrustning används kommer dess inställningsområde att vara större, vanligtvis 0,4 ~ 1,0 tum. För strömbrytare utrustade med icke-justerbart överströmsutlösningsrelä, Ir=In.

(4) Kortslutningsutlösningsströminställningsvärde Im

Kortslutningsutlösningsrelä (momentan eller kort fördröjning) används för att få effektbrytaren att lösa ut snabbt när högt felströmvärde visas och dess utlösningströskel är Im.

(5) klassad korttidsmotstå ström Icw

Avser det aktuella värdet som får passera inom den överenskomna tiden. Strömvärdet passerar genom ledaren inom avtalad tid, och ledaren kommer inte att skadas på grund av överhettning.

(6) brottkapacitet

Strömbrytarens brytkapacitet avser brytarens förmåga att säkert bryta felströmmen, vilket inte nödvändigtvis är relaterat till dess märkström. Det finns 36KA, 50KA och andra specifikationer tidigare. Generellt är den uppdelad i limit kortslutningsbrytningskapacitet Icu och löpande kortslutningsbrytningskapacitet Ics.

Allmänna principer för val av effektbrytare

För det första väljs brytarens typ och polnummer enligt syftet; Välj strömbrytarens märkström enligt den maximala arbetsströmmen; Välj typ av utlösning och typer och specifikationer av tillbehör efter behov. De specifika kraven är följande.

1) Strömbrytarens märkspänning är större än eller lika med ledningens märkspänning.

2) Strömbrytarens nominella kortslutnings-på-av-kapacitet är större än eller lika med linjeberäkningens belastningsström.

3) Strömbrytarens nominella kortslutning till/från kapacitet är större än eller lika med den maximala kortslutningsström som kan uppstå i ledningen (generellt beräknad enligt det effektiva värdet).  

4) Enfas-till-jord-kortslutningsströmmen i slutet av linjen är ≥1,25 gånger den momentana (eller korta fördröjningen) utlösningsinställningsströmmen för strömbrytaren.

5) Märkspänningen för strömbrytarens underspänningsutlösning är lika med ledningens märkspänning.

6) Märkspänningen för strömbrytarens shuntutlösning är lika med styrspänningen.

7) Den elektriska överföringsmekanismens nominella arbetsspänning är lika med styrspänningen.  

8) När strömbrytaren används i belysningskretsen är den momentana inställningsströmmen för den elektromagnetiska utlösningen i allmänhet 6 gånger belastningsströmmen.  

9) När en strömbrytare används som kortslutningsskydd för en enskild motor, är inställningsströmmen för den momentana utlösningen 1,35 gånger (DW-seriens strömbrytare) eller 1,7 gånger (DZ-seriens brytare) av motorns startström.  

10) När strömbrytaren används som kortslutningsskydd för flera motorer, är inställningsströmmen för den momentana utlösningen 1,3 gånger startströmmen för den största motorn plus arbetsströmmen för övriga motorer.

11) När strömbrytaren används som huvudströmbrytare på lågspänningssidan av distributionstransformatorn, bör dess brytkapacitet vara större än kortslutningsströmvärdet på lågspänningssidan av transformatorn, märkströmmen för utlösningen bör inte vara mindre än transformatorns märkström, och inställningsströmmen för kortslutningsskyddet är i allmänhet 6-10 gånger transformatorns strömhastighet; Inställningsströmmen för överbelastningsskydd är lika med transformatorns märkström.

12) Efter att typ och kvalitet av strömbrytaren har valts preliminärt, är det nödvändigt att samarbeta med skyddsegenskaperna hos de övre och nedre strömbrytarna för att undvika att hoppa över strömbrytaren och utöka olycksräckvidden.

Selektivitet för effektbrytare

Strömbrytare som används i kraftdistributionssystem kan delas in i selektiva och icke-selektiva typer enligt deras skyddsprestanda. Det finns två typer av selektiva lågspänningsbrytare: tvåstegsskydd och trestegsskydd. Bland dem är momentana egenskaper och korta fördröjningsegenskaper lämpliga för kortslutningsverkan, medan långa fördröjningsegenskaper är lämpliga för överbelastningsskydd. Icke-selektiva brytare är i allmänhet momentana och används endast för kortslutningsskydd. Några av dem är åtgärder med långa fördröjningar, som endast används för lastskydd. I kraftdistributionssystemet, om den övre nivåbrytaren antar selektiv strömbrytare och den lägre nivåbrytaren antar en icke-selektiv strömbrytare eller selektiv strömbrytare, är det huvudsakligen att använda skillnaden mellan fördröjningsåtgärd eller fördröjningstid för kort fördröjning för att erhålla selektivitet. Var uppmärksam på följande problem när du passerar genom strömbrytarens fördröjningsverkan på nästa högre nivå.

1) Oavsett om nästa steg är en selektiv brytare eller en icke-selektiv strömbrytare, ska inställningsströmmen för den momentana överströmsutlösningen av föregående stegs brytare i allmänhet inte vara mindre än 1,1 gånger den maximala trefasiga kortslutningsströmmen vid utloppsänden av nästa stegs brytare.

2) Om nästa steg är en icke-selektiv strömbrytare, för att förhindra att kortslutningsström uppstår i kretsen som skyddas av nästa stegs brytare, är den momentana verkanskänsligheten för detta steg inte tillräcklig, så att kortfördröjningsöverströmsutlösningen från föregående steg kommer att agera först och förlora sin selektivitet. I allmänhet är inställningsströmmen för den korta fördröjda överströmsutlösningen av den övre nivåbrytaren inte mindre än 1,2 gånger den för den momentana överströmsutlösningen för den lägre nivån.

3) Om nästa steg också är en selektiv effektbrytare, för att säkerställa selektivitet, är den korta fördröjningstiden för effektbrytaren i nästa steg minst 0,1 s längre än den för effektbrytaren i nästa steg. Generellt sett, för att säkerställa den selektiva verkan mellan de övre och nedre lågspänningsbrytarna, bör den övre nivåbrytaren välja en överström

släpp med kort fördröjning, och dess aktionsström bör vara mer än en nivå högre än den för överströmsutlösningen på lägre nivå, och åtminstone aktionsströmmen Iop.1 för den övre kretsbrytaren bör inte vara mindre än 1,2 gånger den för strömbrytaren på lägre nivå, det vill säga iop1 ≥ 1,2 iop.2.

Kaskadskydd av effektbrytare

Vid utformningen av kraftdistributionssystem måste det selektiva samarbetet mellan de övre och nedre stegen av brytare ha "selektivitet, snabbhet och känslighet".

Selektivitet är relaterad till samarbetet mellan de övre och nedre effektbrytarna, medan snabbhet och känslighet är relaterade till egenskaperna hos skyddsanordningar respektive linjedriftsläge.

Om de övre och nedre strömbrytarna är korrekt matchade kan felkretsen selektivt tas bort för att säkerställa att andra felfria kretsar i distributionssystemet fortsätter att fungera normalt. Annars kommer det att påverka distributionssystemets tillförlitlighet.

Kaskadskydd är en konkret tillämpning av strömbegränsande egenskaper hos effektbrytare. Dess huvudprincip är att använda strömbegränsningsfunktionen hos överlägsna brytare för att välja brytare med lägre brytkapacitet för att minska kostnader och spara kostnader.

Den överlägsna strömbegränsande effektbrytaren QF1 kan bryta den maximala förväntade kortslutningsströmmen vid sin installationsplats. Eftersom de överordnade och underordnade strömbrytarna är installerade i serie i kraftdistributionssystemet, när en kortslutning inträffar vid utloppet av den lägre nivåbrytaren QF2, är det faktiska värdet på kortslutningsströmmen mycket mindre än den förväntade kortslutningsströmmen där på grund av den strömbegränsande effekten av den överlägsna strömbrytaren QF1. Det vill säga, brytkapaciteten hos den lägre nivåbrytaren QF2 förbättras avsevärt med hjälp av den överlägsna brytaren QF1, som överstiger dess nominella brytkapacitet. Denna typ av kaskadskydd har också vissa villkor, som att de intilliggande kretsarna inte kan ha viktiga belastningar (eftersom när QF1 löser ut kommer QF3-kretsen också att tappa ström), och samtidigt bör det momentana inställningsvärdet för QF1 och QF2 matchas korrekt. Kaskaddata kan endast bestämmas genom experiment, och det matchande urvalet av övre och nedre brytare kan endast bestämmas av strömbrytartillverkaren.

Strömbrytarens känslighet

För att säkerställa att den momentana eller korta fördröjda överströmsutlösningen av strömbrytaren kan fungera tillförlitligt när det minsta kortslutningsfel inträffar inom dess skyddsområde under systemets lägsta driftläge. Känsligheten för brytarskyddet måste uppfylla kravet i kod för design av lågspänningsdistribution (CB50054-95) att dess känslighet inte ska vara mindre än 1,3, det vill säga Sp=lk.min/Iop≥1.3. Där lop är aktionsströmmen för momentan eller kortfördröjd överströmsutlösning, Ik.Min är den enfasiga kortslutningsströmmen eller tvåfas kortslutningsströmmen vid ledningsänden som skyddas av strömbrytaren under systemets lägsta driftläge, och Sp är brytarens känslighet.

När man väljer en strömbrytare bör man också vara uppmärksam på verifieringen av dess känslighet. För en selektiv strömbrytare med både kort fördröjning och momentan överströmsutlösning behöver endast åtgärdskänsligheten för kortfördröjd överströmsfrigöring verifieras, och åtgärdskänsligheten för momentan överströmsutlösning behöver inte verifieras.

Val och inställning av effektbrytarens utlösning

(1) Inställning av aktionsström för momentan överströmsutlösning

Bland de föremål som skyddas av strömbrytaren finns en del elektrisk utrustning, som kommer att producera hög toppström flera gånger sin märkström på kort tid under startprocessen, vilket gör att brytaren bär en stor toppström på kort tid. Aktionsströmmen lop(o) för den momentana överströmsutlösningen måste undvika toppströmmen Ipk för linjen,

det vill säga IOP (o) ≥ krel ipk. Där Krel är tillförlitlighetskoefficienten. När du väljer en strömbrytare, bör du vara uppmärksam på att undvika toppströmmen för den momentana överströmsutlösningen av strömbrytaren, för att undvika felfunktion av strömbrytaren.

(2) Inställning av åtgärdsström och åtgärdstid för kort fördröjning av överströmsutlösning.

Åtgärdsströmmängden(n) för den korta fördröjningsöverströmsutlösningen bör också undvika toppströmmen Ipk för linjen, det vill säga IOP(s) ≥ krel ipk. Där Krel är tillförlitlighetskoefficienten. Åtgärdstiden för utlösning av överström med kort fördröjning är generellt uppdelad i tre typer: 0,2s, 0,4s och 0,6s. Den bestäms i enlighet med skyddsselektiviteten för de främre och bakre skyddsanordningarna, och verkanstiden för det förra skyddet bör vara längre än det senare skyddet med en tidsskillnad.

(3) Inställning av åtgärdsström och åtgärdstid för långfördröjd överströmsutlösning.

Överströmsutlösningen med lång fördröjning används huvudsakligen för att skydda överbelastning, så dess aktionsström Iop(l) behöver bara undvika den maximala belastningsströmmen för linjen, det vill säga den beräknade strömmen I30, det vill säga IOP (L) ≥ Krel I30. Där Krel är tillförlitlighetskoefficienten. Åtgärdstiden för utlösning av överström med lång fördröjning bör undvika varaktigheten av korttidsöverbelastning, för att inte orsaka felfunktion av lågspänningsbrytaren.

(4) Matchningskraven mellan aktionsströmmen för överströmsutlösningen och den skyddade ledningen.

För att förhindra att den isolerade kabeln överhettas, skadas eller till och med eldsvåda orsakad av överbelastning eller kortslutning, och strömbrytaren inte löser ut, bör aktionsströmmen för överströmsutlösningen av strömbrytaren uppfylla kraven i formeln, och lop≤Kol·Ial. Där Ial är den tillåtna strömkapaciteten för den isolerade kabeln; Kol är den tillåtna korttidsöverbelastningskoefficienten för isolerad kabel, och den är i allmänhet 4,5 för omedelbar och kort fördröjd överströmsutlösning; För lång fördröjd överströmsutlösning, ta 1,1 för kortslutningsskydd och 1 för endast belastningsskydd. Om ovanstående överensstämmelsekrav inte uppfylls, bör utlösarens driftsström väljas om, eller så bör ledarens eller kabelns tvärsnittsarea förstoras på lämpligt sätt.