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配电箱及里面的断路器如何选择
电路知识:
居民用电电压220V
工业电源电压380V
安全电压低于36V
安全电流低于30mA
照明电路由火线和零线组成。
插座电路由火线、零线、地线组成。
暗装电线(隐藏工程)必须使用塑铜线,因为单层外皮散热性好,国家明令禁止使用护套电线,护套电线穿过管道,因为有双层外皮,散热慢,容易引起火灾。
对于裸露的电线,请使用护套线或塑料铜线与电缆管道配合使用。
强电和弱电要分开2元以上,放在不同的槽位,如果放在同一个槽位,强电和弱电会产生感应电流,影响弱电信号。电视线和电话网线最好不要放在同一个槽位,因为电流不一样,容易干扰。
电路最好距离天然气管道至少2美元。
电路与水路尽量少交叉,若交叉应在垂直方向保持一定距离。
A.选用线径合格的电线,不是指原配电线是否合格,而是指在适用区域选用适当线径的电线。这是在电线质量好的前提下进行的,并不是说电线质量合格就不会有火灾隐患。例如:1平方毫米的电线正常承载的电流为6000(安培),如果负载功率为6000W(瓦),那么所需电线截面的计算公式为
电线负载电流=负载功率6000W瓦/电压(住宅电压一般为220V伏)=2美元
所需电线截面=电线负载电流27.3/8=3.42平方毫米
塑铜线常见的规格有1.5、2.5、4、6、10、25.....
那么需要选择4平方的电线作为电路线。
B、普通电线外护套不阻燃,如果有经济能力,最好选择低烟低卤阻燃电线,昆仑、汇源、海燕都有这样的电线,一卷只贵十几块钱,但相对来说更安全。
C、如果照明电路负载在1500W以下,选择1.5平方完全足够,也可以放大到2.5平方。最好将空调和热水器分开使用,因为空调启动时的瞬间电流可能达到正常电流的2-3倍,这就是为什么启动大功率空调时灯光有时会变暗的原因。如果将其它精密电器和空调连接在一起,也有可能因瞬间电流过大而损坏。热水器加热时间长,负载电线散热量大,如果和其它电器一起使用,可能积聚大量热量而引起火灾。普通插座一般用2.5平方,4平方也可以,插座主线最好用4平方。
2P以上的空调和4000W以上的热水器最好用4平米,如果是7000W左右的即热式热水器最好用6平米。7000W左右的即热式热水器不建议使用,会给家庭带来很大的火灾隐患,这种产品在安全性方面还不是很成熟。
断路器的选择(塑壳断路器和微型断路器)
电源柜类型及断路器
电源柜类型:
1、-48V直流配电柜
2、输入单相220V交流配电柜
3、输入三相380V:a)输出接单相设备交流配电柜
b) 交流配电柜,用于输出连接三相设备
c) 输出接三相设备交流配电柜、单相设备
4、交直流配电柜(交流部分:输入单相220V)
1、当主断路器和分支断路器均为小型断路器时:
2、主断路器采用塑壳断路器、支路断路器采用小型断路器时:
1.直流配电柜:
1、对于分支电路:应选择专用的直流空气开关作为断路器。
1)沈阳梅兰日兰小型直流空气开关,电压127V,额定电流0~2A(问:也适用于-48V电路吗?有没有超过2A的规格?)
2)现在我们来看看天津梅兰日兰的产品:
适合我们使用的微型断路器:C45N,(C型)。两种型号都是交流微型断路器,但也可用于直流系统。
这些用于直流系统测试的交流断路器的分断能力如下:(P为极数)
断路器型号 额定电流(A) 直流分断能力(KA)
25/48 伏 125 伏 250 伏
C45AD 1~40 10(1极) 20(3极)
C45N 1~63 15(1P) 20(2P) 50(4P)
50~100 20(1P) 20(2P) 15(2P) 30(1P)
天津梅兰日兰还有专门用于直流线路的断路器:C32H-DC(仅1P)
其额定电流为1~2A,额定工作电压为127V,分断能力为2A
3)也可选用小型断路器。
常用的交流型也可用于直流电网,最高可达(2极)或DC60V(1极)
[还有专门用于直流电网的微型断路器 5SX5,它可以在最多 (2 极) 或 (1 极) 的电力系统中使用。
选定后,在高达60V或120V的直流电网中,N系统的各种小型断路器可用于单极或双极应用(0-125A)。在更高的电压下,需要5SX5(0-50A),直至最大电池电压(1P)和直至最大电池电压(2P)。5SX5小型断路器与标准产品的区别在于,在灭弧室区域增加了附加的永磁体,以强制电弧快速熄灭。为此,开关上标有极性,接线时务必注意开关的极性。
这些高额定电压值是通过一种特殊的制造方法实现的,其中在微型断路器的灭弧室区域内加入了额外的永磁体。
在直流电路中,此装置产生强大的电磁力,迫使产生的电弧快速进入灭弧室,从而尽快将其熄灭。
5SX5系统小型断路器用于直流电路时,由于内装有永磁体,因此,接线时必须分清上下端子的极性。]
2. 对于主干道:
1)无业主开放
2)主断路器:规格通常较大,目前尚未发现适用于直流电源柜的断路器。
断路器。目前使用LG塑壳断路器
(但是有像 Gerin这样的塑壳断路器,可以用吗?)
(但LG断路器已测试过2美元直流电,不知道能不能用?)
至于主断路器,目前我还没找到适合直流使用的大型断路器。那么,直流主断路器该如何选择呢?
(二)单相220V交流配电柜:
1、分支电路:选用沈阳梅兰日兰空调专用微型断路器。
2. 对于主干道:1)无主断路器
2)带主断路器:目前采用LG塑壳断路器,断路器接线方式只有一种,如下:
(三)三相380V交流配电柜:
1. 对于主干道:1)无主断路器
2)带主断路器:目前选择LG塑壳断路器。
2. 分支用:应根据输出所接的设备确定接线方式,有三种:(接线图如下)
A)连接单相设备(断路器应为常用的1P小型断路器)
B)连接三相设备(断路器采用3P小型断路器)
C)连接单相、三相设备(使用1P、3P小型断路器)
(四)交直流配电柜(交流部分:输入单相220V)
直流部分与第一项相同;交流部分与第二项相同。
(五)现在考虑主断路器规格的选择:
1)当客户提供主断路器额定电流的规格时:
需要进一步验证所选主断路器和分支断路器是否合理。
a) 当上、下级均为小型断路器时:利用脱扣曲线检查是否能配合。
b) 当上级为塑壳断路器时:客户所选用的主回路额定电流往往比各分支回路之和小很多,一般需要问客户为什么会有这么大的差别,客户往往会告诉你负载侧不会满载工作或同时使用。(所以主断路器没必要那么大)
2)当客户要求我们确定主断路器规格时:
通常的做法是:主断路器规格=各支路断路器电流之和
但这样计算选出来的主断路器规格往往很大,需要跟客户确认,如果客户无法提供主断路器规格,就需要详细询问负载情况,同时用多少个负载,最大电流是多少,才能确定主断路器规格。【缺点详解:主断路器规格往往很大,一方面从经济成本角度考虑是不必要的浪费,另一方面如果主断路器规格太大,当瞬间大电流通过时,主断路器可能不跳闸,但主断路器的上一级可能会跳闸,这时候后果就很严重了,可能整个系统就瘫痪了!另一方面,如果主断路器过大,当电能超过下级保护设备的承受范围,而主断路器不动作时,又会损坏下级保护设备的保护电缆。如下图所示理解:
上图中,如果1号主断路器规格过大,当1号电源柜发生瞬间短路时,1号主断路器不跳闸,而上一级主断路器跳闸,将导致所有配电设备停止工作,这在通信系统中会造成非常严重的后果。
(断路器选择的一般原则:
分断能力 > 安装点可能发生的最大短路电流
1.首先要知道可能发生的最大短路电流。
如何计算:?
2、计算出最大短路电流I之后,我们在选择断路器的时候,就应该选择分断能力大于短路电流的断路器,同时也要知道短路电流来临时断路器的工作状态。
例如天津梅兰日兰的产品:
C45N$2单独使用时:$2~$2为过载保护,跳闸时间较长
$2~6KA为短路保护,脱扣时间很短。($2~$2时脱扣时间大于0.1S,$2~6KA时脱扣时间小于0.1S)
NC$2$2单独使用时:$2~$2为过载保护,跳闸时间较长
$2~10KA为短路保护,脱扣时间很短。($2~$2时脱扣时间大于0.1S,$2~10KA时脱扣时间小于0.1S)
二者并用时:$2~$2为过载保护,跳闸时间较长
$2~10KA为短路保护,跳闸时间很短。($2~$2时,下级跳闸,上级不跳闸;$2~10KA时,上级和下级均跳闸)。
以上说明,当二者配合使用时,下一级的容量相当于增强了(此时下一级的主分断能力不必大于短路电流),这也是限流容量的运用,下一级跳闸时,上一级不跳闸的现象就是我们常说的选择性,如果短路电流过大,主、支路断路器可能都承受不住。
3、当熔断器作为主断路器、小型断路器作为分支断路器时:
附录:断路器之间的级联:
1、全选择性:两个过流保护装置串联的情况下,负载侧保护装置实施保护,而不导致另一个保护装置动作。
2、就地选择性:两个过电流保护装置串联连接的情况下,负载侧保护装置在规定的过电流水平下实施保护,而不导致另一个保护装置动作。
3、后备保护:见GB/T1-2000
如果微型断路器安装位置的最大短路电流值未知或超过规定值,
为了防止微型断路器承受过大的负载和应力,必须在前面连接其他保护装置作为后备保护。(一般采用保险丝来实现这一目的。如果微型断路器用于没有保险丝的配电装置中,应安装符合 VDE-2 和 DIN VDE 0660 Part 101 标准的塑壳断路器作为后备保护。)
对于断路器之间的级联:
微型断路器之间的级联:选择性。
小型断路器与熔断器或塑壳断路器的级联连接:
从选择性及后备保护表可知,有时它们既有选择性又有后备保护,有条件实现这两种功能,如3VF3的$2配用小型断路器$2,选择性限制短路电流可达3.6KA,后备保护最大短路电流为15KA。
也就是说当下一级发生故障,短路电流小于3.6KA时,是有选择性的,只有小型断路器跳闸,塑壳断路器不跳闸。当下一级发生故障,短路电流大于3.6KA小于15KA时,小型断路器跳闸,塑壳断路器也跳闸。当短路电流超过15KA时,就超出了小型断路器和塑壳断路器的承受范围。
(一)选择性:
选择性也可以叫鉴别性,是指保护装置(如断路器)之间的配合,即当发生故障电流时,必须且只能由故障点以上的断路器切断故障。
所谓对所有故障电流(从过载电流到短路电流)的完全(或全部)选择性,意味着当断路器 CB2 打开时,CB1 保持关闭。
通俗的说,选择性就是指当发生故障时,供电系统中只断开发生故障的问题,而不中断整个运行过程。
所谓选择性受到约束(或部分约束)是指从过载电流到短路电流,上述选择都不能存在(或部分不存在)。
选择性=动力设备运行的连续性
(二)没有选择性保护的后果:
在低压电器设备的使用中,保证供电的连续性是十分重要的问题,因此从设计阶段就要考虑开关等电器的选择性。
如果开关等电器没有选择性保护,可能会出现以下问题:
1.造成设备停机时间过多。
2.造成重要生产工序不必要的中断,减少产量或成品数量,损坏产品生产线上的生产设备
3、故障中断供电后,由于停机时间较长,需要逐台设备重新启动。
4、造成一些重要安全设备停机,如润滑泵、通风设备等(例如空调、风扇停止工作,系统过热导致系统死机等)。
(三)如何使用选择性:
1.采用级联技术。
级联技术是:只要上级安装的保护装置达到要求的分断能力,则允许下级保护装置的分断能力小于该点预计的短路电流。在这种情况下,两级保护装置应协调动作,即通过上级保护装置的电动势能量应在下级保护装置的耐受范围内,这些保护装置应能保护电缆不被损坏。
(上面也解释了为什么上层断路器并不是越大越好,它也是对下层的一种保护)
级联技术的数据只能通过实验来测量,上下级断路器的匹配选择只能由断路器生产厂家确定并给出。
【附件:级联技术的详细说明。
级联技术:
级联技术是利用断路器的限流特性,使下级断路器的额定分断能力大于上级断路器的额定分断能力。
短时短路电流较小,可选用额定电流等级较低的下级断路器。
(附录:断路器的限流特性:
断路器的限流特性是指当断路器下级发生短路故障时,通过断路器的实际短路电流比其预期短路电流小得多。
微型断路器具有优良的限流能力,例如额定值为2A的C65断路器,当出线处预期短路电流为2A时,实际通过断路器的电流将被限制在不超过2A,即仅为预期短路电流的7%,断路器的限流特性将大大降低短路时产生的热效应、电磁干扰——对断路器本身的损坏。
断路器的限流特性将提高电网的保护性能,增强系统供电的连续性。——对于级联技术。)
上型断路器应能分断预期的短路电流。因此,由于上、下串联的限流特性,
允许下游保护受电设备断路器的分断能力低于该点预计短路电流。由于通过线路的电流受到限流断路器的限制,因此限流断路器下游断路器的实际分断能力相对大大“提高”。对于相邻的两个上、下级保护装置,其实际分断能力不受其额定分断能力的限制。
(上款理解:当上、下级断路器串联时,上级断路器的额定分断能力≥该点预计短路电流,允许下级断路器的额定分断能力<该点预计短路电流,相当于下级断路器的实际分断能力有所提高,不受其额定分断能力的限制——下级断路器的实际分断能力提高到与上级断路器的额定分断能力相同。)]
在IEC出版物60038中,电网电压值230/400V被定义为标准电压,并将逐步取代220/380V和240/415V电压值。(1999年至1999年的标准)
使用选择性配合表:
对于每一个下级断路器,都可以从选择性配合表中找到与之相匹配的上级断路器:选择性配合表保证下级设备在最大额定电流范围内与上级设备配合时具有完整的选择性。
在选择性配合表中,橙色区域为与上级断路器配合的部分。(这些区域中,上级和下级断路器的热脱扣曲线和磁脱扣曲线之间没有交点。)
选择性配合的极限是指当超过一定的电流值时,上、下断路器同时分闸。
后备保护配合表的使用:
使用方法同上,表中所示配套部分的参数为后备-保护到最大短路电流值,即小于此参数值时,上级能使用跳闸保护下级,超过此值,上级可能承受不住,可能烧坏等。
【利用特性曲线进一步理解:
图像识别示例:
假如上边的CB1为$2的小断路器,下边的CB2为$2的小断路器。当电路中的电流为$2时,对于下边的CB2来说,$2是$2的4倍,所以从图上得出的动作时间就是图中蓝色段,大概为3~15秒;对于上边的CB1来说,$2是$2的0.8倍,所以从图上可以得出CB1不会动作。]
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