挑选性合作和后备合作
挑选性合作和后备合作在各种杂志文献中现已谈得很多了,这儿仅从运用的视点谈几个观念:
1) “合作”是指至少两个上下级过流维护装置之间的维护和谐,不考虑另一方的合作是不存在的。
2) 挑选性合作和后备维护施行的手法不同。假如仅从改动上级过流维护装置(断路器为例)的特性看:
A) 通常用推迟上级断路器的动作以等候下级断路器动作,然后取得较好挑选性合作
B) 通常用加速上级断路器的动作以约束短路能量,然后为下级断路器供给后备维护
当然,改进上下级挑选性合作的手法并非局限于动作时刻合作,还可依据电流合作、能量合作、逻辑
操控等手法。当然,最好断路器自身就能为其他过流维护装置供给杰出的挑选性和后备维护。
3) 要求挑选性合作的意图是减小毛病停电规模;要求后备合作的意图是下降出资本钱。
4) 从两种合作不同的意图和不同的施行手法看,两种合作之间是存在抵触的。
注: 低压过流维护装置以断路器为主, 下文中假如没有阐明,用断路器指代过流维护装置。
终端配电接连性现状
从终端配电现状看,电缆敷设和设备装置的专业化程度不高,但用电设备的散布规模广,乱拉乱接的状况比较遍及;非专业用户多,超载现象遍及,过载或短路毛病概率很高。尤其在负载顶峰时段,供电部分忙于敷衍各类跳闸停电事端。又由于终端配电很少考虑挑选性合作,单一短路毛病或许形成整个楼层或楼宇停电,这又使供电部分的毛病定位和康复供电作业落井下石。
从电气规划视点看,在一般住所单元的内部,关于电击损伤的防护也存在误区,有的规划者只考虑在住所总开关处装置一个剩下电流维护电器,或许整个住所单元只用一个回路供电,或未考虑上下级断路器的动作时刻差等,这些都或许发生因短路或接地毛病形满意屋停电,包含安全体系停电失效、冰箱和维生体系(鱼缸)停电,网络中止(路由器失电)等。
在一般住所单元的外部,规划人员或许未考虑供电侧过流维护装置的挑选性合作。用户入户侧装置有进户熔断器或断路器,但归于供电部分的统辖规模。假如这些过流维护装置因挑选性合作欠安而误动作(下级断路器现已堵截毛病),明显也是不用要地添加了供电部分出勤检修作业量,并大大添加了毛病断电时刻。
挑选性合作的研讨途径
因终端配电中挑选性合作日趋重要,本文首要评论挑选性合作。一般来说,研讨挑选性合作有两种研讨途径,但它们互相支持,合作运用:
A) 经过研讨上基层断路器间的合作,寻觅进步挑选性的办法
B) 经过研讨断路器自身结构的改进,寻觅进步挑选性的办法
配电变压器的低压侧往往有三或四层配电(常用电压220/380V,IEC电压规范230/400V), 在榜首或第二配电层, 规划者会视用户要求考虑挑选性合作,但所相关的断路器数量不多,散布会集,往往可选智能化断路器满意挑选性合作要求;但挑选性设定杂乱,并需求专业人员办理。在这些场合,往往选用 A) 研讨途径。
第三或第四层属终端配电,因本钱原因很少考虑挑选性或供电接连性。此层的负载涣散杂乱,用户也非专业人员。需求一个本钱合理、施行简略的计划来确保日益增长的供电接连性要求。在这些场合,咱们往往选用 B) 研讨途径,即研制新一代断路器来满意挑选性要求。
早在2004年,在我国智能建筑技能情报网、我国建筑规划研讨院和ABB我国有限公司组办的“我国智能建筑青岛电气沙龙”沟通会上, ABB德国的高档专家Mr. Bernd Siedelhofer先生介绍了S700 带挑选性的过电流维护断路器的结构、原理和运用。与会专家对ABB具有全挑选性功用的S700 SMCB作了活跃的必定,并着重在国内的终端配电中应进步挑选性合作要求,而ABB的 S700 SMCB的老练运用是个很好的学习。
终端电器进步挑选性合作才干的困惑
依照IEC60898/GB10963技能规范,终端配电用微型断路器(MCB)一般是需求快速动作的,以赶快堵截短路毛病。换言之,它不需求依照IEC60947/GB14048的规则,接受“额外短时耐受电流Icw”,所以同电流等级的MCB体积远小于MCCB的体积。
假如希望进步上下级MCB的挑选性合作才干,则需求提高上级MCB接受短路电流的时刻,以让下级MCB敏捷切除毛病区域的短路电流;一起,为了确保“祖父级(Grandfather)”的短路维护装置不至因短路电流过大、时刻过长而误动作,也需求操控上级MCB的限流特性和动作时刻。换言之,带挑选性的过电流维护断路器SMCB应要处理多级维护器材之间的挑选性问题。ABB研制的 S700/S750 SMCB在技能上取得成功打破,处理了“熊和鱼掌不行兼得”的难题。
S700/S750 SMCB 的功用-挑选性+后备维护
SMCB 是“带挑选性的过电流维护断路器”英文界说的首字母缩写。
SMCB 的规划方针是:当它和一般断路器合作时,答应选用分断才干低于装置点预期短路电流的负载侧断路器,并确保彻底挑选性。
当短路发生时,电源侧断路器触头发生时间短别离以到达限流意图,在维护脱扣器没有动作但下级断路器“确保”已分断时,触头再次接通保持供电。一起电源侧断路器动作组织应有延时功用。
此外,还必须验证SMCB和祖父级(Grandfather)短路维护电器(熔断器)的挑选性合作。
明显,需求特别规划的触头体系和脱扣体系,才干完成上述意图。
右图是S750 SMCB动作原理简图。
假如短路发生在下级MCB的负载端,因线路阻抗的原因,其短路电流不或许太大,但这已满意使下级MCB脱扣(C特脱扣特性:5~7 In)。SMCB在此短路电流的电磁力效果下,其主触点会发生斥开限流现象,但缺乏以使SMCB的脱扣组织脱扣;与此一起,约束电阻R 及其热元件会操控短路电流:既要答应MCB动作又不能使SMCB本质性地脱扣。下级MCB彻底切除短路电流后,SMCB主触点回复到闭合方位,持续为其他负载供给电源。假如MCB拒动或不能分断时,挑选性热元件使SMCB 在稍加推迟后(300mS)脱扣。
假如短路发生在SMCB的负载端,其预期短路电流相当大(视短路容量而定),或许到达几十千安水平,此刻SMCB可承当其最大分断才干,短路电流电磁力驱动脱扣组织快速分断。
右图是SMCB在下级MCB分断时动作进程三步曲的示意图。
1. 毛病前: 正常运转
2. 毛病中: 负载端短路, SMCB+MCB限流,MCB动作
3. 毛病后: SMCB仍接通(满意挑选性), MCB断开
需求着重的是,由于S700/750 特别结构和限流功用,它不光提高和下级MCB的挑选性,也供给了后备维护。经验证,其挑选性电流极限值乃至高于下级MCB Icn值。
同理,S700/750 也改进了和祖父级短路维护电器的挑选性合作。在合理装备祖父级熔断器时,它和SMCB的挑选性电流极限最高可达SMCB的Icn值。
S700/S750 脱扣特性的挑选
依据VDE0645/GB24530技能规范,S700/S750引荐运用E脱扣特性,由于它具有相对活络的过载维护脱扣曲线,可有用延伸电缆的运用寿命和削减电缆过热引起火灾的或许性。别的一个长处是:折衷的短路维护脱扣曲线,既可防止因电缆远端短路电流值缺乏而被逼扩大电缆;也能逃避电机负载的起动电流的搅扰而误动作。
在有很高起动电流负载的回路中,也可考虑运用Cs 脱扣特性的SMCB。所幸在一般终端配电回路中,很高起动电流的负载并不常见。
S700/S750 其他功能要求
SMCB首要用于住所终端MCB前级维护,或既要求挑选性又要后备维护的场合,完成挑选性+后备维护的意图。在国外, SMCB往往装置在低压用户的进线侧,应契合过电压分类为IV级以确保电路阻隔的安全性,这是一般MCB(过电压分类为III级)不能满意的要求。
跟着低压电网容量的扩大和预期短路电流的添加,也需求SMCB具有更高的分断才干,如25kA。依照IE