隔離開關(guān)、熔斷器性能及在低壓配電中的應(yīng)用
◆低壓配電系統(tǒng)的保護電器主要是低壓斷路器和低壓熔斷器。保護電器是電路故障時避免導(dǎo)致電擊和引起電氣火災(zāi)的重要器件,合理選擇保護電器,正確整定其參數(shù),是達到預(yù)期目的的重要保證。
◆在我國上世紀(jì)80年代中后期,出現(xiàn)一種錯誤的傾向:認(rèn)為斷路器是先進的,而熔斷器是落后的、過時的產(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。本文擬對這個問題進行分析和論證,并對熔斷器的應(yīng)用進行系統(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)保護電器,通常選用熔斷器或斷路器。
兩種保護電器如何選型?各有什么特點和優(yōu)缺點?特分析如下:
◆熔斷器和斷路器各有優(yōu)勢,在電路保護中,應(yīng)根據(jù)電路條件和要求,發(fā)揮各自的長處,綜合應(yīng)用,以達到安全、可靠、經(jīng)濟合理、便于維護管理的目的。
◆配電系統(tǒng)保護電器選型的建議:
①變電所低壓屏引出的饋線:當(dāng)電流較大(如600A以上)、保護級數(shù)多(3級及以上)時,選擇選擇型斷路器;對電流較大(如600A以上)的樹干式線路,選擇選擇型斷路器;對電流較小(如400A以下)的放射式或樹干式線路,選擇熔斷器;對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中間級保護電器,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);直接啟動的中小型籠型電動機,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,將開關(guān)和隔離開關(guān)的功能敘述如下,并就其在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用進行分析。
3.1開關(guān)的功能
開關(guān)在正常工作條件(包括規(guī)定的過載條件)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>
◆承受短時間故障電流,稱為“短時耐受電流Icw”,通常為1s。
◆特殊條件下能接通一定的故障電流。
注意:開關(guān)有一定的接通短路電流的能力,但沒有分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰?。因為它沒有斷路器具有脫扣器能分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰?,也沒有熔斷器在通過短路電流時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,在電路中萬一發(fā)生一個不為操作者所知曉的故障(短路或接地)時,可能導(dǎo)致對操作者的傷害,而這種接通能力就保證了操作者的人身安全。
3.2 隔離開關(guān)的功能
隔離開關(guān)具有隔離功能和開關(guān)的全部功能。而這種隔離功能包括足夠的觸頭開距、最小的泄漏電流等,是對維護人員的重要安全保證。還應(yīng)指出,隔離開關(guān)的隔離功能優(yōu)于斷路器的隔離功能。
3.3(隔離)開關(guān)和熔斷器的組合
開關(guān)或隔離開關(guān)具有開關(guān)功能,而沒有保護功能,熔斷器則正好相反,故兩者組合能發(fā)揮各自的優(yōu)勢;組合方式為(隔離)開關(guān)熔斷器組和熔斷器式(隔離)開關(guān)。
3.4 隔離開關(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。
3.5 隔離開關(guān)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
如前所述,隔離開關(guān)具有開關(guān)和隔離兩大功能,是一種安全、可靠、實用而又經(jīng)濟的低壓電器,在配電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。主要應(yīng)用場所有:
◆配電箱進線處。這是應(yīng)用最廣、使用最有效的一個部位。
◆采用斷路器保護的線路,此斷路器無隔離功能而設(shè)備檢修需要隔離時。
◆電容器柜的進線處。
◆旁路隔離。
◆轉(zhuǎn)換開關(guān)(ATS)前的隔離。
◆光伏系統(tǒng)的隔離。
◆重要的電氣裝置進線處沒有隔離電器時。
◆其它需要切斷電路和隔離的配電回路。
特別需要指出的是:配電箱等進線處的隔離開關(guān),近20多年來不恰當(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)的保護性能,降低了保護的選擇性,也降低了隔離功能。
因為斷路器是保護電器,要保證電動操作力好,使用的觸頭要保證良好的動態(tài)性能,卻沒有隔離開關(guān)采用夾緊式觸頭的吸力大、靜態(tài)性能好的優(yōu)勢,這些常常是設(shè)計師所忽視的。
幾十年來,隨著產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化水平的不斷進步,低壓電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都逐步達到了和IEC標(biāo)準(zhǔn)等同,產(chǎn)品水平大大提高。供配電設(shè)計領(lǐng)域也大量引進和應(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,也促進了設(shè)計水平的提高,培養(yǎng)和鍛煉了設(shè)計隊伍,涌現(xiàn)了大批掌握先進技術(shù)的人才,是十分可喜的。
但也存在一些不可忽視的問題,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)計提出幾個問題,以求有所前進:
◆正確理解熔斷器和斷路器的特點和各自優(yōu)勢,從保證安全、可靠、經(jīng)濟合理、方便維護等多方面綜合考量,恰當(dāng)選用這兩種保護電器,改變20多年來單一選用斷路器狀況。
◆改變配電箱進線開關(guān)采用斷路器(多為非選擇型)方案,應(yīng)改為隔離開關(guān)。
◆每段配電線路應(yīng)裝設(shè),但只裝設(shè)一個保護電器,并應(yīng)裝設(shè)在線路首端,即配電箱出線處或樹干式線路分支處。改變裝兩臺,甚至多臺保護電器的做法,如線路較長,再加一個;引入另一建筑進線處再加一個;電氣裝置進線處重復(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,在IEC和我國國家標(biāo)準(zhǔn)中,熔斷器都是和斷路器并列的;在德、美、法等國已有長期的經(jīng)驗和做法值得我們借鑒。
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