智能断路器中的漏电和接地保护原理及应用分析(1)
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智能断路器中的塑壳断路器MCCB的原理及应用分析【摘要】随着计算机技术的普及,出现了智能断路器。智能断路器具有很多优点,其中主要就有漏电保护和接地保护。本文主要分析了智能断路器中的漏电和接地保护的应用原理及应用,希望能为广大读者解惑。
【关键词】智能断路器;矢量和;漏电保护;接地保护
1.引言
在配电网络系统中,为了避免电力系统的损失,使用了低压断路器。低压断路器能够减少电力系统的损害。但随着经济的发展和计算机技术的普及,就开始出现了智能断路器。智能断路器比传统的低压电路器性能好,可供测量的参数种类多,它不仅可以完成传统的低压断路器对低压配电网络和用电设备提供的短路保护、过载保护、欠压和单相接地保护,还提供遥调、遥测、遥信、遥控此“四遥”功能。其中,智能断路器中漏电保护原理和接地保护原理相似,只是两者测量的范围、精度不同而已,但两者均是测量三极断路器和四极断路器的矢量和。智能断路器可分为框架断路器、塑壳断路器、漏电断路器和六氟化断路器,但从结构、性能又分为万能式断路器和塑壳断路器。在使用智能断路器时,也应根据保护的要求不一样而选择不同的断路器。智能断路器额定电流为630~5000A,智能断路器在使用过程中,机器就一直出于预备贮藏能量位置。一旦断路器发出合闸命令,断路器就能瞬间合闸。
2.塑壳断路器的分析及发展前景
塑壳断路器在民用建筑设计中应用广泛,塑壳断路器能够在高电流中超过跳脱后自动的切断电流,它将一种塑料作为绝缘体充当装置的外壳,大型的塑壳断路器常常会有跳脱感应器,断路器分类多种多样,有空气断路、惰性气体分类、油断路。塑壳断路器又称为装置性断路器,所有的辅助零件全都密封于塑料壳内,正因如此,工作人员才无法检查与修理塑壳断路器。而塑壳断路器中最常见的断路器有西门子3VL、施耐德NSX,西门子3VL为标准的分段能力断路器,西门子是国内最受推崇的电子与电气公司,施耐德NSX内置双芯感应器,它传承了NS的所有优点,可以显示所有脱扣单元测量的信息,有极强的限流能力,并且它还能保证持续性用电。而ABB集团位列全球500强知名企业,是最具影响力的自动化公司,
T max-XT塑壳断路器是ABB长期研究的结果,可以实现高分断能力和高限流能力,安装方式多种多样,防震等级高。
2.1智能框架断路器中的接地保护
智能框架断路器又称为万能式断路器,万能式断路器可以根据其极数分为3PT、4PT、(3P+N)T。智能框架断路器在正常电路条件下,能接通、承载并且分断电流;在非正常电路下,也能接通、承载一段时间和分断电流。智能框架断路器在额定电流为200A~6300A中的配电网络中使用,它有多重保护功能,它的主要功能为分配电能以及保护线路及电源设备避免受到过载、欠电压、短路等现象的危害。它提供的电源十分可靠,一般情况不会停电。它也可以使电动机避免产生过载、短路等危害现象。智能框架断路器可水平安装,也可以垂直安装。智能框架断路器安装在海拔高度不超过2000m,温度不超过40℃、不低于—5℃的环境中。智能框架断路器接地保护有矢量和方式和地电流方式两种。矢量和方式有A、B、C 三相电流矢量和,A、B、C三相电流和N极电流矢量和,三极断路器的三相电流和N极上外接电流互感器的四个电流矢量和。地电流方式就是在电力变压器中安装电流测量互感器,地电流互感器是一种为矽钢片所制的、精度为0.5级的电力互感器。它的特点是可将电流输出,一般传送小于10m的距离,最大测量电流为1200~1600A。矢量和断路器中的电流互感器为空芯,其接地电流为1200~1600A,因为空芯互感器为空芯,所以它不能传送距离较远的电流。
2.2塑壳断路器中的漏电保护
塑壳断路器在电流超过预先设定则会跳脱自动切断电流。塑壳断路器是一种用塑料作为断路器外壳的一种断路器,它可在电流超过设定跳脱自动切断电流。塑壳断路器一般在24h 空气温度不超过35摄氏度,污染等级为3级的环境中安装。由于其将塑料作为断路器外壳,所有的设备零件都在外壳内,所有工作人员无法检查和修理。大部分的塑壳断路器多在手动下完成,也有少部分塑壳断路器在电动下完成的。一般塑壳断路器都用作于支路的保护。塑壳断路器控制原理为电动机操作控制。塑壳断路器控制漏电保护多应用于MCCB中。由于塑壳断路器外形设计,它在ACB中不使用漏电保护。漏电保护通过零序电流互感器进行,对于三极断路器,漏电保护是使三极断路器中的ABC三相电缆通过零序电流互感器,对于四极断路器,漏电保护是使四极断路器中的A、B、C、N四根电缆通过零序电流互感器。对于单相电路中,漏电保护是使单相电路中M、N线通过零序电流互感器。零序电流互感器一般为玻莫合金所制。所以它能允许三四根电缆通过。在通过过程中,也会出现漏电的电流,此时,零序电流互感器能感应到微小的电流,它能迅速地将零序电流转移至CPU中转换,或
者如果当零序电流过大超过了设定的电流门限,CPU能发出命令,使塑壳断路器在电网中跳脱,从而起到了一个漏电保护的作用。零序电流互感器在塑壳断路器中起到了一个必不可少的作用。塑壳断路器不考虑维修,其中的过电流脱扣器有两种,其一为热磁式,其二为电子式。塑壳断路器有四种保护功能,即:过载长延时、短路短延时、短路瞬时和接地故障。当电路发生短路或者是过载现象时,过电流脱扣器开始运作,断路器可自动的切断电流。当电路发生欠电压现象时,热脱扣器运作,使得自由脱扣器运作,从而切断电流。
2.3六氟化硫断路器
六氟化硫断路器又称为SF6断路器,是利用六氟化硫气体进行绝缘的一种断路器。由于六氟化硫气体的绝缘的特性,所以六氟化硫断路器在配电网中电流参数精确。六氟化硫气体比空气重,可以在较高温度下形成各种不同的成分。六氟化断路器有两种结构形式,其一为瓷柱式结构,此种结构额定电压为550千伏,其二就是罐式结构。六氟化断路器特点是绝缘效果好、密封、操作中功率小、寿命长。
2.4TN-C系统中零序电流互感器联接
TN-C系统是中性线和保护线结合在一起的系统,其中的零序电流互感器是将中性线和保护线合二为一的,在传统的计算机系统中的中性线跟保护线是完全分开的,传统的计算机系统一般采用的还是三相五线制。在系统运作时,系统中的保护线上是不会有电流的。保护线上安装有金属外壳接地保护装置。因为TN-C系统中有多处接地保护,所以该系统没有起到漏电保护的作用。
2.5三相四线制
在低压配电网中,三相四线制广泛运用于输出线路中,而三相分别是A、B、C三相,另有一条中性线。三相四线制有星形接法和三角形接法,所谓的星形接法就是在三相交流发电机向外放电的过程中,A、B、C三线末端联合在一起的一条线绕过另一组A、B、C三线各引出的一条线,组合起来的三相四线。此种联接方法被称为星形接法。三相四线制安全可靠。
而三角形接法就是将A、B、C三线中电源与负载首尾相接的一种方法。此种方法不能引出中性线。在应用零序电流互感器时,也是根据星形接法和三角形接法选择使用的。一些保护人的漏电保护断路器,必须使用电流灵敏度较高的断路器。一般情况下,ACB中只要接地保护而无漏电保护。而MCCB中有专门的漏电保护装置。
3.结术语
随着计算机的普及,智能断路器也随之普及了。智能断路器性能高,用于控制和保护低
压配电网络。智能断路器是在微电子、计算机、传感器技术基础上建立的断路器,在目前阶段,运用十分广泛,也取得了相应的发展。它能根据自身性能快速识别断路器工作时所处的工作状态,并且通过显示模块显示出来。它完全弥补了传统断路器的不足。当系统出现故障时,也能及时判断断电器所处的工作状态,及时地作出调整,控制系统信息调整参数,从而使断路器能够正常的运作。
参考文献:
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万能断路器说明书..
智能型万能式断路器使用说明书 1.概述 1.1适用范围 HJW1系列空气断路器(以卜简称断路器)主要适用于交流50Hz,额定工作电压为400V、690V,额定电流为400A-6300A的配电网络中,用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路取和接地等故障的危害。断路器核心部件采用智能型控制器,具有精确的选择性保护,可避免不必要的停电,提高供电系统的可靠性、连续性和安全性。 1.2型导及其舍义 1 3正常的使用,安装和运输条件 1.3.1正常使用条件 a)周围空气温度上限不超U+40℃,下限不低于-5℃,24h的平均值不超过+35℃, 注:在周围空气温度高于+40℃或低-5℃的条件下使用的断路器应与制造厂协商。 b)安装地点的海拔不超过2000m, c)大气的相对湿度在周围最高温度+40℃时不超过50%,在较低在温度下可以有较高的相对湿度(侧如 20℃时的90%),并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。 1.3.2正常安装条件 a)安装位置应垂直、各方向的倾斜度不超过5℃; b)污染等缎:3级 c)安装类别:断路器主电路及欠电压脱扣器线圈、电源变压器初级线圈为Ⅳ级,辅助电路、控制电路为 Ⅲ级。 1 3 3正常贮存和运输条件 a)温度下限不低于-25℃,上限小超过十55℃, b)相对湿度(25℃时)不超过95%, c)产品在运输过程中,应轻搬轻放,小应倒放,应尽量避免剧烈碰撞。 2.技术特征 21分类 2.1.1按安装方式分:固定式、抽屉式。 2 1 2按操作方式分:电动操作、手动操作。 2 1 3按脱扣器种类:具有智能型控制器、欠电压瞬时(或延时)脱扣器和分励脱扣器。 2 1 4智能型控制器分娄: a) Perfection-L(简称L)型(经济型,光柱显示), h) Perfection-M(简称M)型(普通型,LED数码显示), c) Perfection-H (简称H)型(增强型,LCD液晶显示)。
漏电开关的漏电保护原理
漏电开关的漏电保护原理 漏电保护器的工作原理是: 将漏电保护器安装在线路中,一次线圈与电网的线路相连接,二次线圈与漏电保护器中的脱扣器连接。 当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量,如按流出的方向为“+”,返回方向为“-”,在互感器中往返的电流大小相等,方向相反,正负相互抵销)。由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。 当设备外壳发生漏电并有人触及时,则在故障点产生分流,此漏电电流经人体—大地—工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器申流入、流出的电流出现了不平衡(电流矢量之和不为零),一次线圈申产生剩余电流。因此,便会感应二次线圈,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源。
漏电保护开关的动作原理是:在一个铁芯上有两个组:一个输入电流绕组和一个输出电流绕组,当无漏电时,输入电流和输出电流相等,在铁芯上二磁通的矢量和为零,就不会在第三个绕组上感应出电势,否则第三绕组上就会感应电压形成,经放大去推动执行机构,使开关跳闸。 在上述UPS前面加漏电保护开关,尽管UPS无漏电现象,但由于各次谐波在铁芯中形成的磁通矢量和由于铁芯的磁滞作用而不能为零,于是就出现了类似漏电的假象,使漏电保护器频繁跳闸。
漏电将火线零线同时穿过一个O型磁环作为初级,次级用N匝输出去推动一个电磁机构,电磁机构动作则脱扣.原理是正常情况下火线和零线上的电流流进等于流出,所以感应出来的次级电压也为零,当火线或零线有一根线对地有接地电阻或短路,则火线和零线上的电流出现电压差,通过次级感应出来,当到一定的差值就推动电磁机构脱开主回路.
自动重合闸漏电保护断路器_图文(精)
FDDZ20LE (DZ 系列带自动重合闸功能漏电保护断路器使用说明书 广东佛电电器有限公司 1. 用途 FDDZ20LE (ZD 系列智能漏电保护断路器(带自动重合闸功能 (以下简称断路器 , 是本公司近年来为适应我国城乡安全用电实际环境而研制开发的科技创新的产品。集剩余电流等保护、回路主开关以及手动、自动分合闸等功能于一体的多功能的远程负荷监控型智能断路器。 FDDZ20LE (ZD 系列断路器适用于三相四线中性点直接接地的低压电网, 除了剩余电流、过载、短路等基本保护外,还可根据需要选配过载、短路、断零、欠压、过压、缺相等进行保护, 并带有远程分合控制、分合状态信号及数字 (485 等多种外控接口。 本产品执行 GB14048.2/IEC60947-2标准。 2. 使用环境和工作条件 a. 周围空气温度 ; 上限不高于 +60℃, 下限不低于 -5℃, 24h 的平均值不超过35℃。 b. 海拔:安装地点的海拔不超过 2000m
c. 大气条件:大气的相对湿度在周围最高温度为 +40℃时不超过 50%:在较低的温度允许有较高的湿度:在最湿月的月平均最低温度为 +25℃时, 该月的月平均最大相对湿度为 90%,并考虑到因温度变化发生在产品表面的凝露,采取特殊的措施。 d. 污染等级:3级。 e. 安装类别:III 类 f. 安装场所的外磁场在任何方向不超过磁场的 5倍。 3. 型号及其含义 1 2 4. 主要技术性能 4.1主要技术参数见(表 2
FD 企业代号 DZ20LE (DZ 壳架等级电流(A -□□□ 4.3 产品功能
剩余电流:断路器出现剩余电流并达到设定档位时, 在设定的时间内分闸动作。20~60S 内自动重合闸一次,合闸 5S 内再次剩余电流动作,分闸自锁,待故障排除后需手动或按键合闸。 进线过压:断路器进线任一相电压超过设定档位时, 3S 内分闸保护,电压恢复正常, 自动重合闸。 进线欠压:断路器进线任一相电压低于设定档位时, 6S 内分闸保护,电压恢复正常, 自动重合闸。 进线缺相:断路器进线任一相电压低于 50V 时, 6S 内分闸保护,无自动重合闸。负载过流 :以壳架等级电流执行负载过流分闸保护,无自动重合闸。 负载短路:以壳架等级电流执行负载短路分闸保护,无自动重合闸。 进线断零:进线侧零线断开后,三相电压不平衡达到一定值,断路器分闸动作,恢复后,自动重合闸。 手动分合:带手柄装置,可手动分合闸。检修时,确保断路器明显断开,并不受电动控制。 电动合闸:正常运行时,对可允许自动重合闸的线路故障分闸,能电动自动执行合闸。分合信号:把断路器运行分合状态以无源一组转换触点的形式输出。 外控分合:断路器分合闸控制可由外置按键控制,只能外接无源独立按键(钮。实时数据:显示各种当前分合动作信息、实时三相电压值、三相负载电流值和剩余电流值。 运行参数:各保护动作值可分别多档设置,查询显示各当前执行参数。 历史记录:动作信息记录可追溯查询历史分合闸原因等信息。
智能塑壳断路器使用说明书
FDDZ20LE(DZ)系列 带自动重合闸功能漏电保护断路器 使用说明书 广东佛电电器有限公司
1.用途 FDDZ20LE(ZD)系列智能漏电保护断路器(带自动重合闸功能)(以下简称断路器),是本公司近年来为适应我国城乡安全用电实际环境而研制开发的科技创新的产品。集剩余电流等保护、回路主开关以及手动、自动分合闸等功能于一体的多功能的远程负荷监控型智能断路器。 FDDZ20LE(ZD)系列断路器适用于三相四线中性点直接接地的低压电网,除了剩余电流、过载、短路等基本保护外,还可根据需要选配过载、短路、断零、欠压、过压、缺相等进行保护,并带有远程分合控制、分合状态信号及数字(485)等多种外控接口。 本产品执行GB14048.2/IEC60947-2标准。 2. 使用环境和工作条件 a.周围空气温度;上限不高于+60℃,下限不低于-5℃,24h的平均值不超过35℃。 b.海拔:安装地点的海拔不超过2000m c.大气条件:大气的相对湿度在周围最高温度为+40℃时不超过50%:在较低的温度允许有较高的湿度:在最湿月的月平均最低温度为+25℃时,该月的月平均最大相对湿度为90%,并考虑到因温度变化发生在产品表面的凝露,采取特殊的措施。 d.污染等级:3级。 e.安装类别:III类 f.安装场所的外磁场在任何方向不超过磁场的5倍。 3. 型号及其含义
4. 主 要 技 术 性 能 4.1主要技术参数见(表2) FD 企业代号 DZ20LE 智能漏电保护断路器 (DZ ) 壳架等级电流(A ) -□□□
4.3 产品功能 剩余电流:断路器出现剩余电流并达到设定档位时,在设定的时间内分闸动作。20~60S 内自动重合闸一次,合闸5S内再次剩余电流动作,分闸自锁,待故障排除后需手动或按键合闸。 进线过压:断路器进线任一相电压超过设定档位时,3S内分闸保护,电压恢复正常,自动重合闸。 进线欠压:断路器进线任一相电压低于设定档位时,6S内分闸保护,电压恢复正常,自动重合闸。 进线缺相:断路器进线任一相电压低于50V时,6S内分闸保护,无自动重合闸。 负载过流:以壳架等级电流执行负载过流分闸保护,无自动重合闸。 负载短路:以壳架等级电流执行负载短路分闸保护,无自动重合闸。 进线断零:进线侧零线断开后,三相电压不平衡达到一定值,断路器分闸动作,恢复后,自动重合闸。 手动分合:带手柄装置,可手动分合闸。检修时,确保断路器明显断开,并不受电动控制。 电动合闸:正常运行时,对可允许自动重合闸的线路故障分闸,能电动自动执行合闸。 分合信号:把断路器运行分合状态以无源一组转换触点的形式输出。 外控分合:断路器分合闸控制可由外置按键控制,只能外接无源独立按键(钮)。 实时数据:显示各种当前分合动作信息、实时三相电压值、三相负载电流值和剩余电流值。 运行参数:各保护动作值可分别多档设置,查询显示各当前执行参数。 历史记录:动作信息记录可追溯查询历史分合闸原因等信息。 故障自诊:断路器重点关键器件和机构采取了比较完善的自检功能,出现故障以代码显示警告。 后备保护:当指令分闸没能执行成功时,自动启动后备分闸执行机构,不再执行自动重合闸指令。 过流可调:可设定断路器壳架电流等级以下的过载保护动作电流值,分闸动作后,无自动重合闸。 显示界面:断路器系列有数码管和液晶屏两种显示方式供选择。 参数设定:断路器系列有功能档位拨码开关和菜单按键两种设置方式供选择。
馈电开关漏电原理及设置方法
KBZ16-400(200)/1140(660)矿用隔爆型真空馈电开关 漏电保护工作原理及设置方法 总开关漏电保护和漏电闭锁工作原理: 总开关漏电保护:当馈电设置为总开关时,漏电保护使用附加直流方式监测电网三相对地绝缘电阻。附加直流回路为:36V直流电源正极--35#线和扭子开关接点,保护器R0输入端--保护器内部--RON输出端--大地、电缆三相对地绝缘电阻--三相电抗器--R1--36V电源负极形成回路。当电缆三相对地绝缘电阻小于整定值时保护器内部继电器J1释放,接通分闸继电器HK2,馈电开关显示漏电。 漏电闭锁:采用附加直流工作原理,保护电路同漏电保护。 分开关漏电保护(功率方向型)工作原理: 当馈电开关设置为分开关时,漏电保护采用基于零序电压和零序电流的保护方式。当电网发生漏电故障时,互感器上会产生零序电流,零序电流经54#、55#接线端子输入给保护器,与此同时,零序变压器BK2二次侧会产生零序电压,并经U0、U0N接线端子输入给保护器。保护器将采集到的零序电流值和零序电压值与保护器设定值比较,并判断零序电压和零序电流之间的相位角。当零序电流值和零序电压值大于设定值,同时零序电流相位角滞后零序电压53°―218°时(保护器程序已设好此参数,无法更改),保护器做出漏电故障判断,其继电器J1释放,接通分闸继电器HZ2,于是断路器失压线圈S失电
释放,而脱扣线圈F得电带动断路器分闸机构动作,断路器跳闸。与此同时,保护器液晶显示屏显示故障类型为“选漏”(故障界面参见图1),保护器面板上“选漏”故障指示灯通电发出红光,给出故障指示信号。 图1选漏故障显示界面图2跳闸投退界面 注意事项: 1、一个系统中最多允许一台馈电开关设为总开关,他的下级开关 都应设为分开关,并应设置总开关的漏电检测延时时间,通常设为0.2s。若总开关下有多级分开关,那么分开关应设置“选漏延时”,各级延时的级差时间为0.2s。 2、若馈电开关是安装在移动变电站下级,那么低压保护箱为总开 关,馈电开关应设置为分开关。 3、作为分开关使用时,若发现零序电流值过小,无法实现选择性 漏电保护,可以通过增加分布电容来补偿零序电流,我公司可以提供0.22uF的补偿电容器。 分开关选择性漏电保护参数的整定方法: 出厂时,监视电压(零序电压)默认值为5V。监视电流(零序电流)
断路器和漏电保护器的区别
断路器<又名空气开关它是有灭弧装置的简称空开>它是一种有开关作用,又能进行自动保护低压配电电器.其作用相当于刀开关.熔断器.热继电器等电气元件的组合主要是用来短路和过载保护的.一般分1P<就是只有一根火线进入空开零线在公共端上>1 P加N<就是火线和零线同进入空开不过是零线是常闭的不管它跳不跳闸接线时千万别搞错了!>或是2P 的<就是火线和零线同进入空开二者都是常开跳闸时同时断开>. 3P或4P等.工作原理简单的来说就一句话那就是任何电器在工作时都会发热.且发热程度与功率成正比. 漏电保护器<又名剩余电流动作保护器简称RC D>可以分为以下三种: 第一不带过载.短路保护.仅有漏电保护的RCD.也称为漏电开关. 第二带过载保护.短路保护和漏电保护的RCD.也称为漏电断路器. 第三没有过载.短路保护功能.也不直接分合电路,仅有漏电报警作用的RCD.也称为漏电继电器.一般用于不断电的重要场所.其原理为利用RCD的零序电流互感器来检测.捕捉漏电,触电等接地故障电流.并使其脱扣器动作切断电源.根据其分断反应时间可分为高灵敏度.