隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器性能及在低壓配電中的應(yīng)用
◆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(shí)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。
◆在我國(guó)上世紀(jì)80年代中后期,出現(xiàn)一種錯(cuò)誤的傾向:認(rèn)為斷路器是先進(jìn)的,而熔斷器是落后的、過(guò)時(shí)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(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析和論證,并對(duì)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1000及以下。
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:
◆熔斷器和斷路器各有優(yōu)勢(shì),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(zhǎng)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。
◆配電系統(tǒng)保護(hù)電器選型的建議:
①變電所低壓屏引出的饋線:當(dāng)電流較大(如600A以上)、保護(hù)級(jí)數(shù)多(3級(jí)及以上)時(shí),選擇選擇型斷路器;對(duì)電流較大(如600A以上)的樹(shù)干式線路,選擇選擇型斷路器;對(duì)電流較小(如400A以下)的放射式或樹(shù)干式線路,選擇熔斷器;對(duì)直接引到大中功率的用電設(shè)備的線路,選擇非選擇型斷路器或熔斷器。
②中間級(jí)保護(hù)電器,選用熔斷器。
③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(dòng)的中小型籠型電動(dòng)機(jī),選擇熔斷器(aM型)或非選擇型斷路器。
按照GB 14048.3-2008的規(guī)定,將開(kāi)關(guān)和隔離開(kāi)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。
3.1開(kāi)關(guān)的功能
開(kāi)關(guān)在正常工作條件(包括規(guī)定的過(guò)載條件)下,具有以下功能:
◆接通正常電流,包括承載規(guī)定的電流。
◆分?jǐn)嗾k娏鳌?/span>
◆承受短時(shí)間故障電流,稱為“短時(shí)耐受電流Icw”,通常為1s。
◆特殊條件下能接通一定的故障電流。
注意:開(kāi)關(guān)有一定的接通短路電流的能力,但沒(méi)有分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰?。因?yàn)樗鼪](méi)有斷路器具有脫扣器能分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰?,也沒(méi)有熔斷器在通過(guò)短路電流時(shí)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(shí),在電路中萬(wàn)一發(fā)生一個(gè)不為操作者所知曉的故障(短路或接地)時(shí),可能導(dǎo)致對(duì)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。
3.2 隔離開(kāi)關(guān)的功能
隔離開(kāi)關(guān)具有隔離功能和開(kāi)關(guān)的全部功能。而這種隔離功能包括足夠的觸頭開(kāi)距、最小的泄漏電流等,是對(duì)維護(hù)人員的重要安全保證。還應(yīng)指出,隔離開(kāi)關(guān)的隔離功能優(yōu)于斷路器的隔離功能。
3.3(隔離)開(kāi)關(guān)和熔斷器的組合
開(kāi)關(guān)或隔離開(kāi)關(guān)具有開(kāi)關(guān)功能,而沒(méi)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(shì);組合方式為(隔離)開(kāi)關(guān)熔斷器組和熔斷器式(隔離)開(kāi)關(guān)。
3.4 隔離開(kāi)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(shì)。
3.5 隔離開(kāi)關(guān)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
如前所述,隔離開(kāi)關(guān)具有開(kāi)關(guān)和隔離兩大功能,是一種安全、可靠、實(shí)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(chǎng)所有:
◆配電箱進(jìn)線處。這是應(yīng)用最廣、使用最有效的一個(gè)部位。
◆采用斷路器保護(hù)的線路,此斷路器無(wú)隔離功能而設(shè)備檢修需要隔離時(shí)。
◆電容器柜的進(jìn)線處。
◆旁路隔離。
◆轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(ATS)前的隔離。
◆光伏系統(tǒng)的隔離。
◆重要的電氣裝置進(jìn)線處沒(méi)有隔離電器時(shí)。
◆其它需要切斷電路和隔離的配電回路。
特別需要指出的是:配電箱等進(jìn)線處的隔離開(kāi)關(guān),近20多年來(lái)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?yàn)閿嗦菲魇潜Wo(hù)電器,要保證電動(dòng)操作力好,使用的觸頭要保證良好的動(dòng)態(tài)性能,卻沒(méi)有隔離開(kāi)關(guān)采用夾緊式觸頭的吸力大、靜態(tài)性能好的優(yōu)勢(shì),這些常常是設(shè)計(jì)師所忽視的。
幾十年來(lái),隨著產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化水平的不斷進(jìn)步,低壓電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都逐步達(dá)到了和IEC標(biāo)準(zhǔn)等同,產(chǎn)品水平大大提高。供配電設(shè)計(jì)領(lǐng)域也大量引進(jìn)和應(yīng)用了IEC標(biāo)準(zhǔn),使整體水平得到很大提高。
大量高層公共建筑和現(xiàn)代化工業(yè)的興建,也促進(jìn)了設(shè)計(jì)水平的提高,培養(yǎng)和鍛煉了設(shè)計(jì)隊(duì)伍,涌現(xiàn)了大批掌握先進(jìn)技術(shù)的人才,是十分可喜的。
但也存在一些不可忽視的問(wèn)題,如某些方面墨守成規(guī)、盲目模仿、作風(fēng)粗放等。下面僅就低壓配電設(shè)計(jì)提出幾個(gè)問(wèn)題,以求有所前進(jìn):
◆正確理解熔斷器和斷路器的特點(diǎn)和各自優(yōu)勢(shì),從保證安全、可靠、經(jīng)濟(jì)合理、方便維護(hù)等多方面綜合考量,恰當(dāng)選用這兩種保護(hù)電器,改變20多年來(lái)單一選用斷路器狀況。
◆改變配電箱進(jìn)線開(kāi)關(guān)采用斷路器(多為非選擇型)方案,應(yīng)改為隔離開(kāi)關(guān)。
◆每段配電線路應(yīng)裝設(shè),但只裝設(shè)一個(gè)保護(hù)電器,并應(yīng)裝設(shè)在線路首端,即配電箱出線處或樹(shù)干式線路分支處。改變裝兩臺(tái),甚至多臺(tái)保護(hù)電器的做法,如線路較長(zhǎng),再加一個(gè);引入另一建筑進(jìn)線處再加一個(gè);電氣裝置進(jìn)線處重復(fù)裝設(shè);或裝了熔斷器,再裝斷路器等不恰當(dāng)?shù)淖龇ā?/span>
其實(shí),在IEC和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,熔斷器都是和斷路器并列的;在德、美、法等國(guó)已有長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)和做法值得我們借鑒。
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