1、1SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June第二章第二章 保護電器的選擇保護電器的選擇2SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June低壓保護電器的功能與分類低壓保護電器的功能與分類保護財產及人身安全保護財產及人身安全:保護設備和線路，防止過載及短路造成的損害保護設備和線路，防止過載及短路造成的損害防止由于絕緣故障引起的間接接觸的危險防止由于絕緣故障引起的間接接觸的危險要遵守的條件要遵守的條件:按照按照 IEC 60364 60473-1-1在各回路的首端，分支路出口在各回路的首端，分支路出口 (電流減小電流減小)保護電器的分類保護電

2、器的分類低壓斷路器低壓斷路器低壓熔斷器低壓熔斷器剩余電流動作保護器剩余電流動作保護器3SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June低壓配電線路的保護類別低壓配電線路的保護類別過負載保護：保護電器應在過負載電流引起的導體溫升對導體的絕緣、過負載保護：保護電器應在過負載電流引起的導體溫升對導體的絕緣、接頭、端子或導體周圍的物質造成損害前分斷該過負載電流。接頭、端子或導體周圍的物質造成損害前分斷該過負載電流。Ic=Ir=Iz或者或者Ic=Iset1=Iz；I2=1.45Iz短路保護：保護電器應在短路電流對導體和連接件產生的熱效應和機短路保護：保護電器應在短路電流對導體和

3、連接件產生的熱效應和機械力造成危害之前分斷該短路電流。械力造成危害之前分斷該短路電流。短路保護電器的分段能力不應小于保護電器安裝處的預期短路電流短路保護電器的分段能力不應小于保護電器安裝處的預期短路電流斷路器斷路器廠家的產品資料廠家的產品資料應在短路電流使導體達到允許的極限溫度之前分斷該短路電流應在短路電流使導體達到允許的極限溫度之前分斷該短路電流t=(K*S)/I接地故障保護接地故障保護:當發生帶電導體與外露可導電部分、裝置外可導電部當發生帶電導體與外露可導電部分、裝置外可導電部分、分、PE線、線、PEN線、大地之間的接地故障時，保護電器必須自動切線、大地之間的接地故障時，保護電器必須自動切

4、斷該故障電路，以防止人身間接電擊、電氣火災等事故。斷該故障電路，以防止人身間接電擊、電氣火災等事故。不同的接地系統有不同的保護要求。不同的接地系統有不同的保護要求。例外情況例外情況4SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June低壓配電線路保護的一般要求低壓配電線路保護的一般要求針對三種配電線路故障，分斷故障電流或發出故障報警信號。針對三種配電線路故障，分斷故障電流或發出故障報警信號。低壓配電線路上下級保護電器的動作應該有選擇性。低壓配電線路上下級保護電器的動作應該有選擇性。低壓配電線路的保護應與配電系統的特征及接地方式相適應。低壓配電線路的保護應與配電系統的特征及

5、接地方式相適應。特殊的用電設備的保護。特殊的用電設備的保護。電動機電動機起重機起重機電焊機電焊機電阻爐電阻爐整流器整流器.等等等等5SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June低壓保護電器的幾個問題低壓保護電器的幾個問題低壓過負載保護電器安裝位置：回路供電端和回路導體的截面、材料、附低壓過負載保護電器安裝位置：回路供電端和回路導體的截面、材料、附設方式等有變化的回路分支處。設方式等有變化的回路分支處。L3m。校驗上級保護電器的靈敏度。三相均設保護電器三相均設保護電器并聯導線或電纜的過載保護并聯導線或電纜的過載保護N線上的保護電器線上的保護電器TN-S系統或系統或T

6、T系統中，當系統中，當N線與相線同截面時，或已經能被相線上的保護線與相線同截面時，或已經能被相線上的保護電器所保護時，電器所保護時，N線可以不裝保護電器。線可以不裝保護電器。當需要切斷N線時，應裝設同時切斷相線和N線的保護電器。TN-C系統中，不得裝設斷開PEN線的保護電器。諧波對過載的影響諧波對過載的影響6SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June低壓開關設備常用標準低壓開關設備常用標準標準標準住宅用設備住宅用設備 工業及小型商業工業及小型商業 In時 雙金屬片原理雙金屬片原理過載保護的脫扣曲線過載保護的脫扣曲線tI17SLIC- LVD3 training

7、Chen ke 2009 JuneMCBMCCBImImntImt固定固定k1*Irk2*Ir 固定或可調固定或可調STR -15% /TMD -20%STR+15% /TMD+20% 示意的磁脫扣曲線示意的磁脫扣曲線 利用電磁原理，認為電流利用電磁原理，認為電流是短路電流是短路電流Im 短路脫扣電流整定值短路脫扣電流整定值Imnt / Imt 為動作精度為動作精度必定脫扣區域可能脫扣區域必定不脫扣區域ImntIm ImtItime短路保護的脫扣曲線短路保護的脫扣曲線18SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June熱磁脫扣器的脫扣曲線熱磁脫扣器的脫扣曲線NSX10

8、0至至250 TM80D/100D19SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June熱磁脫扣器的脫扣曲線（續）熱磁脫扣器的脫扣曲線（續）C65N, C型曲線型曲線20SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June執行機構執行機構傳感器傳感器控制單元控制單元CT脫扣器脫扣器處理電處理電流互感流互感器器CT的信號的信號電流互感電流互感器器CT的的信號與整信號與整定值比較定值比較脫扣線圈脫扣線圈電子式脫扣器的工作原理電子式脫扣器的工作原理在電子式斷路器中，傳統的熱磁脫扣器由一個電子控制器所替代在電子式斷路器中，傳統的熱磁脫扣器由一個電子控制器所

9、替代21SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June電子式脫扣器的脫扣曲線電子式脫扣器的脫扣曲線Masterpact MT Micrologic 5.0,6.0,7.022SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June電子式脫扣器的脫扣曲線電子式脫扣器的脫扣曲線NSX100 至至250 MIC2.2 25023SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 JuneReflex能量脫扣曲線能量脫扣曲線24SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June熱磁式斷路器保護特性曲線簡圖熱磁式斷路器保

10、護特性曲線簡圖電子式斷路器保護特性曲線簡圖電子式斷路器保護特性曲線簡圖Ir : 過載過載 (熱或長延時熱或長延時) 繼電器脫扣電流設定值繼電器脫扣電流設定值Im : 短路短路 (磁或短延時磁或短延時) 繼電器脫扣電流設定值繼電器脫扣電流設定值Ii : 短路瞬動繼電器脫扣電流設定值短路瞬動繼電器脫扣電流設定值Icu : 分斷能力分斷能力t (s)lrlmIcuI (A)t (s)lrlmIcuI (A)li兩段保護兩段保護三段保護三段保護熱磁式和電子式保護曲線之間的差別熱磁式和電子式保護曲線之間的差別為什么要設為什么要設置短延時？置短延時？25SLIC- LVD3 training Chen k

11、e 2009 June(1) IEC60 898 中定為 20In，大部分歐洲制造商認為這一數值高得不切實際 (M-G = 1014In)。(2) 對于工業用途， IEC標準沒有規定專門值。表中所列數值僅為通常使用值。低壓斷路器的保護脫扣電流低壓斷路器的保護脫扣電流斷路器的脫扣閾值取決于：斷路器的脫扣閾值取決于：家用及類似場所小型斷路器的標準家用及類似場所小型斷路器的標準: (IEC 60898)或者按照或者按照 IEC60947-2 標準，制造廠對工業用斷路器的標明標準，制造廠對工業用斷路器的標明26SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June 第一個字母第一個

12、字母 = 分斷范圍分斷范圍- g : 全熔斷范圍的熔斷器全熔斷范圍的熔斷器- a : 后備熔斷器后備熔斷器 第二個字母第二個字母 = 使用類別使用類別規定時間規定時間 - 電流特性電流特性熔斷器的類別熔斷器的類別 IEC 60269第第 一一 個字母個字母: 型式型式(分斷范圍分斷范圍)g = 全范圍熔斷器全范圍熔斷器(分斷在分斷能力下的全部電流分斷在分斷能力下的全部電流)a = 后備熔斷器后備熔斷器 (只從只從 5In 開始分斷開始分斷)第二個字母第二個字母: 使用類別使用類別(被保護回路被保護回路) 配電配電電動機控制電動機控制gGgMaMn nn nn n低壓熔斷器低壓熔斷器IEC 60

13、269 規定的工業用熔斷器用規定的工業用熔斷器用 2 個字母個字母代號，見下表中說明代號，見下表中說明27SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June gG 和和 gM 熔斷器的時間熔斷器的時間-電流帶電流帶 aM 熔斷器的時間熔斷器的時間-電流帶電流帶InfIf熔斷器特性曲線熔斷器特性曲線I最小弧前時間曲線最小弧前時間曲線tt4lnx ln最小弧前時間曲線最小弧前時間曲線熔斷器特性曲線熔斷器特性曲線I熔斷器的時間電流特性曲線熔斷器的時間電流特性曲線28SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 JuneIEC 60947-2IEC 6094

14、7-4IEC 60947-3過載保護過載保護短路保護短路保護控制控制隔離隔離M電動機的保護與控制電動機的保護與控制 電動機的保護和控制能用一、二個或三個電器完成，它電動機的保護和控制能用一、二個或三個電器完成，它們實現下列功能。們實現下列功能。29SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June低壓配電低壓配電隔離隔離短路保護短路保護過載保護過載保護電動機控制電動機控制LR2-DLC1/LP1-DGV2-ME/RS電動機的保護與控制（續）電動機的保護與控制（續）30SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June熔斷器式隔離開關熔斷器式隔離開

15、關接觸器接觸器熱繼電器熱繼電器ME型斷路器型斷路器 接觸器接觸器MA型斷路器型斷路器接觸器接觸器熱繼電器熱繼電器電動機起動器電動機起動器(TeSys U)aM電動機的保護與控制（續）電動機的保護與控制（續）四種保護型式四種保護型式31SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June 熔斷器熔斷器(aM) + 熱熱繼電器的組合繼電器的組合 斷路器斷路器 (MA) + 接觸器接觸器 + 熱繼電器組合熱繼電器組合tsIbIqI110s2030mstsIbIq110s2030msI電動機的保護電動機的保護32SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 J

16、uneIn分斷阻性負載分斷阻性負載工作電流工作電流AC-12.5 In分斷繞線電機起動分斷繞線電機起動電流電流AC-26 In分斷鼠籠電機分斷鼠籠電機正常運轉電流正常運轉電流AC-36 In分斷鼠籠電機起分斷鼠籠電機起動電流動電流AC-4控制負載的類別控制負載的類別33SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June熱繼電器的脫扣等級熱繼電器的脫扣等級 IEC標準對熱繼電器規定了四個脫扣等級（見下表）標準對熱繼電器規定了四個脫扣等級（見下表）10和和10A級最常用，級最常用，20和和30級一般用于起動困難的級一般用于起動困難的電動機電動機34SLIC- LVD3 tr

17、aining Chen ke 2009 June電動機回路中接觸器和繼電器的配合電動機回路中接觸器和繼電器的配合 1類配合：類配合： 接觸器和繼電器的損傷是容許的接觸器和繼電器的損傷是容許的: 對使用者無危害對使用者無危害 除了接觸器和繼電器外無危害除了接觸器和繼電器外無危害 組合電器的分斷能力必然就是短路保護電器的分斷能力。組合電器的分斷能力必然就是短路保護電器的分斷能力。 2類配合：類配合： 在容易清除的情況下，只允許接觸器或起動器的觸頭熔在容易清除的情況下，只允許接觸器或起動器的觸頭熔焊，但不允許損壞。焊，但不允許損壞。 2型配合試驗之后，該裝置仍能保持正常的保護和控制型配合試驗之后，該

18、裝置仍能保持正常的保護和控制功能，因而其分斷能力由試驗結果確定功能，因而其分斷能力由試驗結果確定。35SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June電動機回路中元器件的配合（續）電動機回路中元器件的配合（續） 選擇一種配合類型選擇一種配合類型 1類配合類配合:合格的維護合格的維護減少裝置的體積和價格減少裝置的體積和價格在更換故障電機的期間不要求持續供電在更換故障電機的期間不要求持續供電 2類配合類配合:有限的維護人員有限的維護人員規范要求規范要求 2 類配合類配合36SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June電動機直接啟動時保護的簡便

19、選型方法電動機直接啟動時保護的簡便選型方法n施耐德提供標準選型表施耐德提供標準選型表n選型表的使用方法選型表的使用方法n配合類型配合類型n保護形式保護形式n輕載或重載輕載或重載n電壓等級電壓等級n電機功率（馬力）電機功率（馬力）37SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June電動機在工業用途中常常是關鍵的設備。電動機在工業用途中常常是關鍵的設備。由于電氣故障引起的停機會有嚴重的后果由于電氣故障引起的停機會有嚴重的后果絕緣監視器設計用于防止上述事故絕緣監視器設計用于防止上述事故電動機的大多數電氣故障是當電動機冷態起動電動機的大多數電氣故障是當電動機冷態起動后發生的相

20、對地絕緣故障后發生的相對地絕緣故障絕緣性能絕緣性能新電機新電機: 1000兆歐兆歐已使用的電機已使用的電機: 10-100兆歐兆歐最低工作值最低工作值: 5兆歐兆歐斷路器或接觸器閉合聯鎖低壓電動機的預防性保護低壓電動機的預防性保護38SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June終端配電箱終端配電箱樓內配電間公用電主配電柜主配電柜分配電柜分配電柜一級配電一級配電二級配電二級配電三級配電三級配電低壓斷路器的保護整定低壓斷路器的保護整定39SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 June斷路器正常工作時不應脫扣斷路器正常工作時不應脫扣Isd 1

21、.2 Iq + Ib(n-1)Ii 1.2 Iq + Ib(n-1)40SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 JuneMicrologic 保護電流的整定保護電流的整定Ib:系統最大工作電流系統最大工作電流Id:最小接地故障電流最小接地故障電流Isd = (46) IrIi = 15 In or off1.3Ig IdIr Ib41SLIC- LVD3 training Chen ke 2009 JuneMicrologic 延時時間的整定延時時間的整定tr = 412 stsd = 0.4 s (I2t off)tg = 0.4 s (I2t off)注意與下級斷路器的動作注