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漏电断路器小知识
发布时间:2012/03/16 人气:10121 来源: 作者:管理员
 
漏电断路器小知识
  问:漏电断路器是否可以采用下进线?
  答:漏电断路器上方的接线端作为电源的进线通常叫做电源端,下方的接线端通常作为负载的连接叫做负载端。那么能不能把电源接在负载端,而把负载接在电源端呢?不行。因为在我国现阶段,触电保护领域使用最广泛的就是电子式漏电断路器,由于电子式漏电断路器的脱扣线圈只有在得到动作信号的时候瞬时带电,当漏电断路器分断电路后脱扣线圈即刻断电。如果把漏电断路器上进线和下进线接反,造成漏电断路器动作后,电压依然加在脱扣线圈上,就会烧毁线圈,使整个漏电断路器丧失漏电保护功能。
  
  问:已经安装了漏电断路器,开关也是好的,为什么短路时电器设备还会被烧毁?
  答:漏电开关分为两大类,一类是漏电保护功能和过电流保护功能相结合的产品,另一类是仅有漏电保护功能的产品。前者在设计和制造中已经考虑短路保护,具有高分断能力,能分断短路电流,而且如线路中发生漏电,能够正常切断电源起到保护作用;后者只能在线路产生漏电时切断正常负荷电流,本身没有过电流保护功能,因此通常要与熔断器配合使用,由熔断器切断短路电流。如果选用后一种产品,而没有加装熔断器,结果线路短路时漏电开关不能分断,电器设备会被烧毁。
  
  问:线路的电流较大,又没有与之相适应的电流等级的漏电断路器,能否将漏电断路器并联使用?
  答:不能并联使用。因为每次流过的电流不可能相等,这就会产生电流差,使通过零序电流互感器的电流不再平衡,导致漏电断路器动作。如果两个断路器仅一个漏电断路器动作,那么全部电流流至另一个漏电断路器上,若这一个漏电断路器不带过载保护,就会发生烧毁现象。
  
  问:动作电流越小的漏电断路器是不是越好呢?
  答:要视具体情况而定。我们不能将漏电动作电流选得太大(不能起有效保护),又不能选得太小(经常动作切断电源,影响正常使用)。对于触电危险性高的场合,应选用高灵敏度、快速型漏电保护装置(漏电动作电流不宜超过10mA)。对于其他场所,应视其工作场所危险性的大小,安装漏电动作电流为10mA~30mA的快速型漏电保护装置。选择漏电动作电流还应考虑误动作的可能性。漏电断路器应能避开线路不平衡的泄漏电流而不动作,还应能在安装位置可能出现的电磁干扰下不误动作。选择漏电动作电流还应考虑漏电断路器制造的实际情况。
  
  问:断路器是好的,使用电器时为何老跳闸?
  答:这主要要考虑到常见的几个因素:(1)电器设备是不是无线电高频发生源,对于电子式漏电断路器,会在零序电流互感器中感应出电信号,使开关动作。(2)漏电断路器负载侧的开关电器合闸不同步引起。不同步合闸时,首先合闸的一相可能产生足够大的泄漏电流,使开关动作。(3)是不是由于工作零线与保护零线共用且保护零线由断路器的负载侧的零线引出而引起的。漏电断路器的负载侧的零线接地,会使正常的工作电流直接通过保护零线接地而不经过工作零线,使开关漏电保护动作。
  
  问:为什么漏电断路器使用不久就发生拒动作?
  答:首先是漏电动作电流选择不当,断路器动作电流选择过大或整定过大都将造成断路器拒动作。其次是产品质量低劣,互感器二次回路断路等质量缺陷可造成断路器拒动作。最后还应看一下是不是安装接线的错误。
  
  智能型万能式低压断路器主要技术性能
   本文以DW45系列为例介绍智能型万能式低压断路器主要技术性能
   断路器的技术性能根据智能控制器的型式不同有多种类型,智能控制器按智能化功能分为L型,M型和H型3种。
   L型智能控制器采用编码开关整定。根据基本保护功能的不同有3种型式,L2型为长延时+瞬时二段保护。L3型为长延时+短延时+瞬时三段保护。L4型为长延时+短延时+瞬时+接地漏电四段保护。L型控制器适用于一般配电网络,用户可按需要选用。
   M型智能控制器采用数码显示和按钮整定方式,除具有L型基本功能外,还具有负载监控保护、电流、电压显示、各种参数整定、试验、报警、故障检查等。保护特性域值较宽,辅助功能较全,是一种多功能型控制器,可适用于大部分要求较高的配电网络使用。
   H型智能控制器具有M型的所有功能,此外,该控制器可以通过网卡或接口转换器对断路器实行遥控、遥调、遥测、遥讯操作,适用于网络系统,通过上位机可集中监察和控制,实现对配电系统的自动化管理。
   下面就用于配电及电动机保护带M型智能控制器的断路器有关性能作简要说明。
  长延时保护特性
   长延时整定电流,用户可以根据电网负荷大小任意设置。设定范围0.4~1.0In,级差为2% 。
   长延时反时限动作特性T=(1.5Ir1/I)2 t L
   T—脱扣时间;
   Ir1—长延时设定电流;
   过载电流;
   t L—长延时设定时间。
   t L 是智能控制器在1.5Ir1时的脱扣时间,其设定值为15、30、60、120、240、480s共6档,用户可根据被保护设备的实际负荷进行设定,以达到最佳过载保护状态。
  短延时保护特性
   短延时特性为定时限+反时限
   短延时电流设定范围为0.4~15In,短延时时间设定为0.1、0.2、0.3、0.4s四档短延时电流大于等于8Ir1时,定时限动作。小于8Ir1时,反时限动作,动作时间为:
   T=(8Ir1/ I)2 t s
   T—短时脱扣时间;
   Ts—短延时设定时间;
   Ir1—长延时设定电流;
   短延时电流。
  瞬时动作特性
   瞬时脱扣电流可以按需要设定:SHTW1—2000 瞬时脱扣电流设定范围为1.0In~50kA;SHTW1—3200瞬时脱扣电流设定范围为1.0In~75kA;瞬时脱扣时间为0.01s。
  单相接地保护
   单相接地保护是指故障电流在几百安以上金属性接地保护,一般用于中性点直接接地系统,控制器有两种不同保护方式:一种为差值型(T),控制器根据三相和中性极矢量和进行保护。另一种为地电流型(W),控制器直接取主电源中性点地与地之间的一个附加电流互感器输出信号进行保护。
   差值型保护有两种方式:
   一种为零序电流保护,适用于中性线(N)与接地线(PE)合并的TN—C系统, 无故障情况下三相互感器二次电流矢量和等于三相不平衡电流。当其中任何一相对设备外壳短路,则在该相中会叠加一个接地电流,该电流与三相不平衡电流合成后的零序电流经与脱扣器整定电流比较后即可区分出接地电流,从而实现单相接地保护。该种保护方式应注意:如三相负载不平衡,接地设定值必须大于系统中可能出现的最大不平衡电流,若无法避开时接地应退出,即将接地脱扣时间设定在 OFF位置。接地保护特性为定时限,时间设置为0.1、0.2、0.3、0.4s+OFF。
   差值型保护的另一种型式为用于中性线(N)与接地线(PE)分开的TN—S配电系统 。除断路器上每相的互感器外,在中性线上单独装一个互感器,正常情况下不论三相负载平衡与否,4 只互感器次级电流的矢量和均匀为零。当发生单相接地故障时,该矢量和和即单相接地电流。当该电流整定值,断路器脱扣,实现单相接地保护。由于这种方式无须用控制器整定值区分不平衡电流和接地电流的环节,因此保护精度和灵敏度较高。
   地电流型(W)控制器直接取主电源中性点与接地点之间的一个附加电流互感器的输出信号进行保护。
   智能控制器还具有高灵敏度接地的漏电保护功能,既适用于几个安培的高阻接地系统,又适用于直接接地系统。漏电信号通过外椟零序互感器取样进行保护。
  负载监控功能
   智能控制器的负载监控保护特性有两种型式,用户可以任选一种。方式一为两个负载监控当负载增大时,控制器按反时限延时发出卸负荷指令,通过外接中间继电器先卸去被控制的整定值较低的不重要负载(Ic2)。如电流仍超过负载1(Ic1)的整定值,则延时发出卸负荷1讯号,再卸去第一路负载(Ic1)从而保证主电路的供电连续性。
   负载控制的反时限特性为:
   T1=(1.5Ir1/Ic1)t L/2 T2=(1.5Ir1/Ic2)2 t L/4
   式中 Ic1为长延时设定电流;
   t L为长延时设定时间;
   Ic1、Ic2分别为负载1和负载2设定电流,设定范围0.2~1.0In。
   负载监控的另一种方式只控制一路负载。当运行电流超过Ic1整定值后,延时发出讯号分断负荷,若分断后运行电流恢复正常,当电流下降至Ic2整定值,且持续60s后,控制器再发讯号,用于接通已分断的负荷,恢复系统供电。
  自诊断功能
   控制器的自诊断功能主要用于自身工作运行的检查和保护,其报警点一般需与断路器辅助触点(常开)串联使用。该接点在控制器未上电工作前为常闭,正常工作过程中为常开,一旦自诊断故障出现时再转为常闭。
  什么叫空气断路器?
   断路器是高压开关中最重要和结构比较复杂的一种。断路器按照灭弧原理不同,可分为油断路器、气吹断路器和真空断路器等。
   气吹断路器又可分为空气断路器和六氟化硫断路器,采用气体灭弧,所以不存在变压器油的火灾危险性。
   空气断路器是利用高压空气灭弧的一种断路器,压缩空气压力可分为1,人2.0、2。5MP,等,造价为油断路器的1.5~2倍,而且要有压缩空气设备。所以,空气断路器主要用于电压较高和技术性能要求较高的地方。
  
  什么叫真空断路器?
   真空断路器的静触头和动触头均放置在真空的玻璃泡中,因而熄弧快,触头不致氧化,适合于频繁操作,也没有变压器油的火灾危险性。但由于真空度要求为10负四次平方mmHg以上,所以密封比较困难,主要用于操作频繁的配电系统上。
  
  户内真空断路器的应用与维护
   真空断路器具有结构紧凑、体积小、重量轻、寿命长、维护量小、防燃、防爆和适于频繁操作等优点,目前在中压开关特别是10 kV户内产品中占绝对优势。国内产品的机械寿命和可靠性还比较低。目前还存在型号繁杂,生产企业众多,生产水平参差不齐,不少厂家规模过小、装备水平低、管理不善、产品质量分散性大、不够稳定等问题。
  1 真空断路器应用中存在的技术问题
   操作过电压。真空断路器在操作时往往会产生较高的截流过电压和电弧重燃过电压,在运行管理中,需从技术上防止和抑制过电压,如适当加大触头开距,以抑制电弧重燃过电压,装设性能较好的金属氧化物避雷器或阻容保护装置进行预防等。
   真空灭弧室的漏气问题。随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多,以及受外界因素的作用,其真空度会逐步下降,影响它的开断能力和耐压水平。目前,普遍使用纵向磁场灭弧原理和铜铬触头材料,以减少触头烧损,提高电气寿命。但如果导电杆同心度调整不当,将影响真空灭弧室的封接强度,导致漏气。为了保证同心度的调整,合理的选择使用和储存环境,是解决真空灭弧室漏气问题的重要措施。
   合闸弹跳。在断路器合闸时,触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间称为合闸弹跳时间,实践及理论分析均表明,它是影响灭弧室电寿命的重要因素。但由于其远小于合闸过程中电弧燃烧时间,一定范围内的弹跳最主要的危害是加速触头的摩损,导致灭弧室电寿命的缩短。合闸弹跳是由于动静触头的非弹性碰撞引起的,弹跳值大小与诸多因素有关,如触头弹簧的弹力、合闸速度、开距、触头材料、安装、调试质量、零部件的加工精度等等。
   温升。真空断路器的回路电阻是产生温升的主要热源,而灭弧室的回路电阻通常要占回路电阻的50%以上。触头与外壳之间的真空形成了热绝缘,因而产生的热量只能通过动、静导电杆向外部散热。真空灭弧室静端直接与静支架相连,动端则通过导电夹、软连接与动支架相连。因动端连接环节较多,导热路径较长,所以温升的最高点多集中于动导电杆与导电夹搭接部位。在实际应用中,应结合过载能力差的特点,严格控制负荷电流,使其低于额定电流。
  2 真空断路器的维护
   重视机械参数的调整。操动机构在真空断路器机械结构中是最为复杂、精度要求最高的部分,机械参数的合理配置,直接关系到真空断路器的技术性能和机械寿命。因此,要认真做好机械参数的调试工作,严格机械参数指标要求,规范备品备件管理和储存,保证备品备件的技术性能指标和质量的一致性、通用性和可靠性。
   严格控制真空断路器的合、分闸速度,按照产品说明书的要求进行调节。
   合闸速度过低时,会由于预击穿时间加长,而增大触头的磨损量。又由于真空灭弧室一般采用铜焊工艺,并且经高温下去气处理,机械强度不高,耐振性差。如果合闸速度过高会造成较大的振动,对波纹管产生较大的冲击,降低波纹管寿命。对一定结构的真空断路器有着最佳合闸速度。
   真空断路器断路时的燃弧时间短,其最大燃弧时间不超过1.5个工频半波,并要求电流第一次过零时,灭弧室要有足够的绝缘强度,通常希望断路时在工频半波内触头的行程达到全行程的50%~80%,因此,需要严格控制开关的分闸速度。
   要求真空断路器的分闸缓冲器与合闸缓冲器有较好的特性,尽量减轻冲击力,以保护真空灭弧室的使用寿命。
   严格控制触头行程和超程。要严格按照产品安装说明书要求进行调整。在大修后一定要进行测试,并且与出厂记录进行比较。不能误以为开距大对灭弧有利,而随意增加真空断路器的触头行程。否则会使得断路器合闸在波纹管产生过大的应力,引起波纹管损坏,破坏灭弧室密封,从而造成漏气。超行程的减少,就是触头的磨损量。因此,每次调整超过行程时必须进行记录,当触头磨损量累计超过4 mm时,应更换灭弧室。当触头磨损使动、静触头接触不良时,通过回路电阻的测试也可以发现问题。应仔细检查触头弹簧,不应有变形损伤现象。
   定期检查灭弧室的真空度。定期进行工频耐压试验(42 kV)。根据“电力设备预防性试验规程”的规定,结合本单位的实际情况,制定真空断路器的工频耐压试验周期。经验证明灭弧室由于工艺的缺欠致使超出自然泄漏率的现象一般发生在使用第1~2年,因而在开始运行头两年根据变电所的具体情况多加监视,最好在真空断路器投运后0.5年、1年、1.5年、2年进行一次工频耐压试验,2年后根据运行情况再决定一年一次还是一年两次。目前,由于现场不拆卸测试真空度的仪器尚不够完善,工频耐压还是检测真空度较为有效的方法。
   有条件时,可选用真空度现场测试仪,在不拆卸真空灭弧室的情况下检测真空灭弧室的真空度。在进行工频耐压试验的同时配合进行真空度检测,作为辅助手段。目前市场上已有几种不同型号的真空度现场测试仪供用户选用。
   合理安排真空断路器的检修周期。结合季节(年度)性预防性试验对真空灭弧室断口采用工频耐压方法检验真空度。
   在正常操作(合、分负荷电流)次数达到2000次,开断额定电流10次后应检查各部位的螺栓有无松动。检查方法和要求按真空断路器的维修检查要求进行,若符合规定的技术参数,可继续使用。
   注意安装和维修。真空灭弧室允许储存期限为15~20年,因此,备品不宜过多,存放和使用环境中应无化学腐蚀性气体存在。调试触头开距时,应控制波纹管的压缩量,防止波纹管发生塑性变形,分闸缓冲器的回弹不应过大,过大会影响波纹管的寿命。装调时如果发现螺纹配合不良,应查明原因后再处理,不要用很大力气拧动真空灭弧室,防止波纹管受到损伤。二次回路的接线、辅助开关的接触应完好,以免影响断路器动作的可靠性。
   检查测量每相主导电回路的电阻值。触头接触电阻与触头间的压力有关,在一定范围内,压力越大,接触电阻越小越稳定。一般真空断路器每相的接触电阻不要大于80 mW。检查传动部分的润滑情况和紧固螺栓有无松动,保持清洁,按机械说明书进行各项操作。注意保护真空灭弧室不受任何外力碰撞。
   严格进行交接验收。安装完毕或大修理后,必须进行有关参数的测试和复核。主要复测的参数有:合闸弹跳,分闸同期,开距,压缩行程,合、分闸速度,合、分闸时间,直流接触电阻,断口绝缘水平,传动验收试验等,均应满足真空断路器的要求。
 
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