低壓配電系統(tǒng)通常采用低壓斷路器和熔斷器作短路保護(hù),盡管兩者在作短路保護(hù)的功能是相同的,但它們在使用上也有很大區(qū)別和不同,電氣工程技術(shù)人員應(yīng)該了解并掌握它們的選擇和使用上的差異。
一、低壓斷路器
低壓斷路器又稱之為自動空氣開關(guān)或空氣斷路器,是一種不僅可以接通和分?jǐn)嗾X?fù)荷電流和過負(fù)荷電流,還可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯牡蛪洪_關(guān)電器。
低壓斷路器在電路中除起控制作用外,還具有一定的保護(hù)功能,如過負(fù)荷、短路、欠壓等保護(hù)功能。它可用來分配電能、不頻繁地啟動電動機(jī),對電源線路及電動機(jī)等實(shí)行保護(hù),當(dāng)供電回路發(fā)生嚴(yán)重的過載、短路及欠壓等故障時能自動切斷電路,其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等組合。低壓斷路器在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰鼡Q其內(nèi)部零部件,使用方便,已廣泛應(yīng)用于交直流低壓配電系統(tǒng)各級饋出線,各種機(jī)械設(shè)備的電源控制和用電終端的控制和保護(hù),包括用于不頻繁地起動電動機(jī)及操作轉(zhuǎn)換電路中。
1.低壓斷路器的分類
低壓斷路器的分類方式較多,通常分為以下幾種:
(1)按交直流系統(tǒng)的不同,分為低壓交流斷路器和低壓直流斷路器。
(2)按滅弧介質(zhì)分,有空氣式和真空式,但目前使用的多為空氣式低壓斷路器。
(3)按使用類別分,無選擇型(保護(hù)裝置參數(shù)不可調(diào))和有選擇型(保護(hù)裝置參數(shù)可調(diào))兩類:
A類:在短路情況下,斷路器無明確指明用作串聯(lián)在負(fù)載側(cè)的另一短路保護(hù)裝置的選擇性保護(hù),即在短路情況下,無選擇性保護(hù)所需要的人為短延時,因而無短時耐受電流要求。
B類:在短路情況下,斷路器明確指明用作串聯(lián)在負(fù)載側(cè)的另一短路保護(hù)裝置的選擇性保護(hù),即在短路情況下,可實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù),有人為短延時(可調(diào)節(jié)),因而有短時耐受電流要求。
(4)按結(jié)構(gòu)型式分
框架斷路器:也稱萬能式斷路器,將所有的零部件都安裝在一個絕緣的或金屬的框架上,有較多的結(jié)構(gòu)變化、較多種的脫扣器、較多數(shù)量的輔助觸頭,一般選擇性斷路器,特別是大容量斷路器,多設(shè)計成框架斷路器。
塑料外殼式:所有的零件都安裝在一個絕緣外殼中。塑料外殼式斷路器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、價格較低,適于獨(dú)立安裝。因其額定電流較小,非選擇型斷路器多設(shè)計成塑料外殼式。
微型斷路器:常用于低壓配電系統(tǒng)末端的小型用電設(shè)備做短路保護(hù),其額定電流和開斷容量較小,是建筑電氣終端配電裝置中使用最廣泛的一種終端保護(hù)電器。
2.低壓斷路器的基本特性參數(shù)
(1)額定電壓Ue:這是斷路器在正常(不間斷的)的情況下工作的電壓;
(2)額定電流Ie:斷路器額定電流就是額定持續(xù)電流。也就是脫扣器能長期通過的電流。對帶可調(diào)式脫扣器的斷路器是可長期通過的最大電流。
(3)斷路器殼架等級額定電流:用尺寸和結(jié)構(gòu)相同的框架或塑料外殼中能裝入的最大脫扣器額定電流表示。
(4)分?jǐn)嗄芰Γ憾搪贩謹(jǐn)嗄芰τ袃煞N;額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu和額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs。Icu為按規(guī)定的試驗(yàn)程序所規(guī)定條件,不包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰?;Ics為按規(guī)定的試驗(yàn)程序所規(guī)定的條件,包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Α?/span>
(5)過載保護(hù)(Ir或Irth)和短路保護(hù)(Im)的脫扣電流整定范圍。
除以上參數(shù)外,低壓斷路器的技術(shù)參數(shù)還有限流能力、動作時間、過流保護(hù)特性(過負(fù)荷長延時、短路短延時的兩段式和過負(fù)荷長延時、短路短延時、特大短路瞬時動作的三段式)及使用壽命(電壽命和機(jī)械壽命)等等。
3.低壓斷路器的脫扣器類型
(1)電磁脫扣器:只提供磁保護(hù),也就是短路保護(hù)。
(2)熱磁脫扣器:提供磁保護(hù)和熱保護(hù),熱保護(hù)也就是過載保護(hù)。一般來說,電路中都用熱磁脫扣器來提供短路和過載保護(hù),只有一些特殊場合用電磁脫扣器提供短路保護(hù),而由其他元件(如熱繼電器)來提供過載保護(hù)。但其只能提供二段保護(hù);動作值誤差比較大,不可以調(diào)節(jié)。
(3)電子脫扣器:可以有以上所有功能,并可以方便地進(jìn)行整定,且能夠提供三段甚至四段保護(hù),動作比較精準(zhǔn),可以調(diào)節(jié)。
二、低壓熔斷器
低壓熔斷器,是在低壓配電系統(tǒng)中起安全保護(hù)作用的一種電器,熔斷器廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)保護(hù)和用電設(shè)備保護(hù),當(dāng)電網(wǎng)或用電設(shè)備發(fā)生短路故障或過載時,可快速自動切斷電路,避免電器設(shè)備損壞,防止事故蔓延。低壓熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉等優(yōu)點(diǎn),因此,它在低壓系統(tǒng)中也得到了廣泛的使用。
1.低壓熔斷器的結(jié)構(gòu)
2.低壓熔斷器的類型
低壓熔斷器常見有插入式、管式、螺旋式三大類。又可分為開啟式、半封閉式和封閉式三種。
R-熔斷器;C-插入式;L-螺旋式;M-密閉管式;S-快速;T-有填料管式。如RC1、RC1A為插人式;RM-無填料管式;RT0、RL1、RLS分別為有填料管式和有填料螺旋式。
低壓熔斷器有三種結(jié)構(gòu)不同的熔體,一種做為電氣線路的過載和短路保護(hù)(gG);另一種作為半導(dǎo)體器件及其成套裝置的短路保護(hù)(aR);還可派生為電動機(jī)短路保護(hù)(aM)。
3.低壓熔斷器的選擇
對低壓熔斷器的選用主要包括熔斷器類型選擇和熔體額定電流的確定。對熔斷器的選擇要求是:在電氣設(shè)備正常運(yùn)行時,熔斷器不應(yīng)熔斷;在出現(xiàn)短路時,應(yīng)立即熔斷;在電流發(fā)生正常變動(如電機(jī)起動過程)時,熔斷器不應(yīng)熔斷;在用電設(shè)備持續(xù)過載時,應(yīng)延時熔斷。熔斷器的額定電壓要大于或等于電路的額定電壓。低壓熔斷器選擇的基本原則如下:
(1)根據(jù)線路要求和安裝條件選擇熔斷器的型號。容量小的電路選擇半封閉式或無填料封閉式;短路電流大的選擇有填料封閉式;半導(dǎo)體元件保護(hù)選擇快速熔斷器。
(2)根據(jù)負(fù)載特性選擇熔斷器的額定電流。
(3)選擇各級熔體需相互配合,后一級要比前一級小,進(jìn)線(總閘)和各分支線路上電流不一樣,選擇熔絲也不一樣。
(4)根據(jù)線路電壓選擇熔斷器的額定電壓。
(5)交流異步電機(jī)保護(hù)熔體電流不能選擇太?。ㄍǔ?~2.5倍電機(jī)的額定電流)。如選擇過小,易出現(xiàn)一相熔斷器熔斷后,造成電機(jī)缺相運(yùn)轉(zhuǎn)而燒壞,必須配套熱繼電器作過載保護(hù)。
注意:熔斷器電流包括兩方面,一是熔斷器安裝熔斷體的座子、殼架的額定電流,另一是熔斷體的額定電流,二者不可混淆。這一點(diǎn)跟斷路器類似。
三、低壓斷路器和熔斷器的比較
低壓斷路器和熔斷器在使用上有很大不同,現(xiàn)總結(jié)如下:
1.非選擇性斷路器
(1)主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)
①故障斷開后,可以手操復(fù)位,不必更換元件,除非切斷大短路電流后需要維修
②有反時限特性的長延時脫扣器和瞬時電流脫扣器兩段保護(hù)功能,分別作為過載和短路防護(hù)用。
③帶電操機(jī)構(gòu)時可實(shí)現(xiàn)遙控。
(2)主要缺點(diǎn)
①上下級非選擇型斷路器間難以實(shí)現(xiàn)選擇性切斷,故障電流較大時,很容易導(dǎo)致上下級斷路器均瞬時斷開,造成誤動作使中斷供電范圍擴(kuò)大。
②部分?jǐn)嗦菲鞣謹(jǐn)嗄芰^小,如額定電流較小的斷路器裝設(shè)在靠近大容量變壓器位置時,會使分?jǐn)嗄芰Σ粔颉?/span>
③相對價格略高。
2.選擇型斷路器
3.熔斷器
(1)主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)
①選擇性好。上下級熔斷器的熔斷體額定電流只要符合國標(biāo)和IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的過電流選擇比為1.6:1的要求,即上級熔斷體額定電流不小于下級的該值的1.6倍,就視為上下級能有選擇性切斷故障電流。
②限流特性好,分?jǐn)嗄芰Ω撸瑒幼鲿r間短。
③相對尺寸較小
④價格較便宜
(2)主要缺點(diǎn)
①故障熔斷后必須更換熔斷體
②保護(hù)功能單一,只有一段過電流反時限特性,過載、短路和接地故障都用此保護(hù)。
③發(fā)生一相熔斷時,對三相電動機(jī)將導(dǎo)致兩相運(yùn)轉(zhuǎn)的不良后果,當(dāng)然可用帶發(fā)報警信號的熔斷器予以彌補(bǔ),一相熔斷可斷開三相
④不能實(shí)現(xiàn)遙控,需要與電動刀開關(guān)、開關(guān)組合才有可能。
以上這就是低壓斷路器和熔斷器的區(qū)別比較,兩者都具有不同的優(yōu)點(diǎn)和不足,設(shè)計選型時需要根據(jù)具體情況做出合理且性價比較高的選擇。