戶外高壓隔離開關(guān)、熔斷器性能及在低壓配電的方式
a. 低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)電器主要是低壓斷路器和低壓熔斷器。保護(hù)電器是電路故障時避免導(dǎo)致電擊和引起電氣火災(zāi)的重要器件。合理選擇保護(hù)電器,正確整定其參數(shù)。是達(dá)到預(yù)期目的的重要保證。
b. 在我國上世紀(jì)80年代中后期,出現(xiàn)一種錯誤的傾向:認(rèn)為斷路器是先進(jìn)的,而熔斷器是落后的、過時的產(chǎn)品,從而很少使用熔斷器,這種傾向應(yīng)該得到糾正。從保證用電安全、供電可靠和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理等考慮.合理選擇熔斷器和斷路器是十分必要的。本文擬對這個問題進(jìn)行分析和論證,并對熔斷器的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)闡述。
注:本文論述的配電系統(tǒng)及熔斷器、斷路器均為低壓,即交流1 000V及以下。
2 依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范
a. GB 50054—2011《低壓配電設(shè)計規(guī)范》。
b. GB 16895.21—2011/IEC 60364—4—41:2005《低壓電氣裝置第4—41部分:安全防護(hù)電擊防護(hù)》。
3 低壓配電線路保護(hù)電器選型
每段低壓配電線路都應(yīng)裝設(shè)保護(hù)電器,通常選用熔斷器或斷路器。兩種保護(hù)電器如何選型?各有什么特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)?特分析如下:
a. 熔斷器和斷路器主要性能比較列于表l。
b. 熔斷器和斷路器各有優(yōu)勢,在電路保護(hù)中,應(yīng)根據(jù)電路條件和要求,發(fā)揮各自的長處,綜合應(yīng)用,以達(dá)到安全、可靠、經(jīng)濟(jì)合理、便于維護(hù)管理的目的。
C. 配電系統(tǒng)保護(hù)電器選型的建議: 變電所低壓屏引出的饋線:當(dāng)電流較大(如600 A以上)、保護(hù)級數(shù)多(3級及以上)時,選擇選擇型斷路器;對電流較大(如600 A以上)的樹干式線路.選擇選擇型斷路器;對電流較小(如400 A以下)的放射式或樹干式線路,選擇熔斷器;對直接引到大率的用電設(shè)備的線路,選擇非選擇型斷路器或熔斷器。 中間級保護(hù)電器,選用熔斷器。 末端回路:一般用電設(shè)備、家電、照明,選擇非選擇型斷路器(如MCB):直接啟動的中小型籠型電動機(jī),選擇熔斷器(aM型)或非選擇型斷路器。根據(jù)以上原則編制的保護(hù)電器選型示例列于圖1。在圖1中具體而形象地描述了熔斷器和選擇型斷路器、非選擇型斷路器的應(yīng)用,還有剩余電流動作保護(hù)器(RCD)的應(yīng)用,可供電氣設(shè)計師參考。
4 熔斷器熔體電流(Ir )值的確定
熔斷器的技術(shù)參數(shù),除應(yīng)符合電壓、頻率、環(huán)境等條件外,*主要的是正確選擇熔體額定電流(Ir)值,這是關(guān)系到配電系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的保證。
按照國家標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,熔體額定電流,Ir值應(yīng)滿足以下4方面6個條件的要求:
a. 3種故障條件(接地故障、短路和過負(fù)荷)下應(yīng)能在規(guī)定時問內(nèi)切斷故障回路。
b. 用電設(shè)備啟動過程中不應(yīng)熔斷, 以保證正常的啟動和運(yùn)行。
C. 故障時應(yīng)有選擇性切斷,即靠近故障點(diǎn)的熔體熔斷,以上各級不應(yīng)熔斷,使停電范圍*小。
d. 熔斷器自身應(yīng)具有切斷*大故障電流的能力,即足夠的分?jǐn)嗄芰Α?br /> 這些要求的具體規(guī)定.按國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定變換為設(shè)計實用的公式列于表2,以方便設(shè)計應(yīng)用。
5 隔離開關(guān)的功能和應(yīng)用
按照GB 14048.3—2008的規(guī)定,將開關(guān)和隔離開關(guān)的功能敘述如下.并就其在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。
5.1 開關(guān)的功能
開關(guān)在正常工作條件(包括規(guī)定的過載條件)下,具有以下功能:
a. 接通正常電流.包括承載規(guī)定的電流。
b. 分?jǐn)嗾k娏鳌?br /> C. 承受短時間故障電流,稱為“短時耐受電流 ’Icw,通常為1s。
d. 特殊條件下能接通一定的故障電流。
注意:開關(guān)有一定的接通短路電流的能力,但沒有分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰?。因為它沒有斷路器具有脫扣器能分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰Γ矝]有熔斷器在通過短路電流時熔片熔斷而切斷故障電流的能力:但是卻賦予它具有一定接通短路電流的能力.而這種接通能力是十分必要的:當(dāng)接通電路時,在電路中萬一發(fā)生一個不為操作者所知曉的故障(短路或接地)時,可能導(dǎo)致對操作者的傷害,而這種接通能力就保證了操作者的人身安全。
5.2 隔離開關(guān)的功能
隔離開關(guān)具有隔離功能和開關(guān)的全部功能。而這種隔離功能包括足夠的觸頭開距、*小的泄漏電流等.是對維護(hù)人員的重要安全保證。還應(yīng)指出,隔離開關(guān)的隔離功能優(yōu)于斷路器的隔離功能。
5.3 (隔離)開關(guān)和熔斷器的組合
開關(guān)或隔離開關(guān)具有開關(guān)功能.而沒有保護(hù)功能,熔斷器則正好相反,故兩者組合能發(fā)揮各自的優(yōu)勢;組合方式為(隔離)開關(guān)熔斷器組和熔斷器式(隔離)開關(guān)。
5.4 幾種電器的接通能力和分?jǐn)嗄芰Ρ?如表3所示)
可見, 隔離開關(guān)熔斷器組合同斷路器相比,具有相同功能,但各有自身優(yōu)勢。其主要性能和優(yōu)缺點(diǎn)見表1。
5.5 隔離開關(guān)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
如前所述,隔離開關(guān)具有開關(guān)和隔離兩大功能,是一種安全、可靠、實用而又經(jīng)濟(jì)的低壓電器,在配電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
主要應(yīng)用場所有:
a. 配電箱進(jìn)線處。這是應(yīng)用*廣、使用*有效的一個部位。
b. 采用斷路器保護(hù)的線路,此斷路器無隔離功能而設(shè)備檢修需要隔離時。
C. 電容器柜的進(jìn)線處。
d. 旁路隔離。
e. 轉(zhuǎn)換開關(guān)(A,I’s)前的隔離。
f .光伏系統(tǒng)的隔離。
g. 重要的電氣裝置進(jìn)線處沒有隔離電器時。
h. 其它需要切斷電路和隔離的配電同路。
特別需要指出的是: 配電箱等進(jìn)線處的隔離開關(guān),近20多年來不恰當(dāng)?shù)乇粩嗦菲魉〈?,不僅僅是多花了投資,更主要的是劣化了配電系統(tǒng)的保護(hù)性能,降低了保護(hù)的選擇性,也降低了隔離功能。因為斷路器是保護(hù)電器,要保證電動操作力好,使用的觸
頭要保證良好的動態(tài)性能,卻沒有隔離開關(guān)采用夾緊式觸頭的吸力大、靜態(tài)性能好的優(yōu)勢,這些常常是設(shè)計師所忽視的。
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