智能塑殼斷路器

1）周圍空氣溫度

周圍空氣溫度24h的平均值不超過 35℃

3）大氣條件：

大氣相對濕度在周圍空氣溫度為 40℃時不超過50%;在較底溫度下可以有較高的相對濕度;最濕月的月平均最大相對濕度為90%,同時該月的月平均最低溫度 25℃,并考慮到因溫度變化發(fā)生在產(chǎn)品表面上的凝露。

4）污染等級:污染等級為3極。

1）ABB塑殼斷路器

ABB設(shè)計的2種系列的塑殼斷路器：眾所周知的Isomax S系列和新開發(fā)的Tmax系列（在2003國際設(shè)計中，以其技術(shù)含量和環(huán)保而聞名）。此外，Tmax 更具有極高的性能水平：外形尺寸小，安裝簡單。再加上雙重絕緣，確保操作者安全。因其Tmax 斷路器的卓越性能以及脫扣器和附件的完整性，可使用在交流和直流用電工廠的主配電和子配電中。

Tmax 特性：Tmax系列技術(shù)高，采用了最先進的設(shè)計和模擬工具，保證在最小的外形尺寸上達到最優(yōu)的性能。由于滅弧室采用最新科技和能夠加快分閘速度，Tmax系列斷路器可極大地限制允通能量、減少電流峰值，從而避免裝置過熱和降低電動應(yīng)力。此外，Tmax系列斷路器使用了一套完全通用和標(biāo)準(zhǔn)的附件，具有很多優(yōu)點：減少庫存、方便靈活和使用方便。它們皆可選配(使用電流高達500A的)新型剩余電流脫扣器。(RC221, RC222, RC223)

應(yīng)用領(lǐng)域：塑殼斷路器應(yīng)用在工業(yè)和城市低壓工廠，工作電流從1 - 1000A。它們安裝在直流和交流配電柜中，用于電機保護（電機控制中心）、發(fā)電機保護、電容器保護和終端用戶。

2）施耐德塑殼斷路器

施耐德塑殼斷路器常見的有NSX、NSE、EZD、NSC系列產(chǎn)品。

舉例：NSX100N TMD100 3P3D

NSX---------產(chǎn)品系列　100---------額定電流大小，有100、250、250、400、630A

N------------分?jǐn)嗄芰Γ蠪為36KA N為50KA H為70KA L為100KA

TMD--------脫扣執(zhí)行器，有TMD-熱磁脫扣器 MIC2.2 MIC5.2A 5.2E 6.2A 6.2E電子脫扣器

100---------實際電流100A下有16 25 32 40 50 63 80 100A

160A下有80 100 125 160A

250A下有125 160 200 250A

400A下有400A

630A下有630A

3P3D------極數(shù) 有3P2D 3P3D 4P3D 4P4D

3）良信塑殼斷路器

①NDM2-63~225系列塑殼式斷路器

NDM2系列塑料外殼式斷路器(以下簡稱斷路器)，電路中做不頻繁轉(zhuǎn)換及電動機不頻繁起動之用。斷路器具有過載、短路和欠電壓保護功能,能保護線路和電源設(shè)備不受損壞。

斷路器按照其額定極限短路分?jǐn)嗄芰?，分為C型(基本型)、L型(標(biāo)準(zhǔn)型)、M型(較高分?jǐn)嘈?、H型(高分?jǐn)嘈?四種。該斷路器具有體積小、分?jǐn)嗄芰Ω?、飛弧短、抗振動等特點。

斷路器可垂直安裝(即豎裝),亦可水平安裝(即橫裝)。

②NDM2-250~800系列塑殼式斷路器

NDM2系列塑料外殼式斷路器(以下簡稱斷路器)，其額定絕緣電壓為800V(NDM2-63為500V)，適用于交流50Hz(或60Hz)電路中做不頻繁轉(zhuǎn)換及電動機不頻繁起動之用。斷路器具有過載、短路和欠電壓保護功能,能保護線路和電源設(shè)備不受損壞。

斷路器按照其額定極限短路分?jǐn)嗄芰?，分為C型(基本型)、L型(標(biāo)準(zhǔn)型)、M型(較高分?jǐn)嘈?、H型(高分?jǐn)嘈?四種。該斷路器具有體積小、分?jǐn)嗄芰Ω?、飛弧短、抗振動等特點。

電流監(jiān)控儀表與塑殼開關(guān)配合實現(xiàn)“三遙”

工廠低壓配電系統(tǒng)中，存在著大量的電氣回路，其中一些重要回路需要實時測控以便故障發(fā)生后能夠及時查尋處理。目前普遍采用“第四代”低壓斷路器，它具有測量、控制等功能，但成本高，用戶很難接受。PZ96-AI3/KC 監(jiān)控儀表利用其I/O(開關(guān)量輸入和輸出)模塊、RS-485通信模塊，與配有電動機操作機構(gòu)的塑殼斷路器配合實現(xiàn)“遙測、遙信、遙控”功能，從而實現(xiàn)電氣回路的智能控制。

GB 10963-1989|家用及類似場所用斷路器；

GB 14048.2-1994|低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 低壓斷路器；

GB 16916.1-1997|家用和類似用途的不帶過電流保護的剩余電流動作斷路器(RCCB) 第1部分：一般規(guī)則；

GB 16916.21-1997|家用和類似用途的不帶過電流保護的剩余電流動作斷路器(RCCB) 第2.1部分：一般規(guī)則對動作功能與線路電壓無關(guān)的RCCB的適用性；

GB 16916.22-1997|家用和類似用途的不帶過電流保護的剩余電流動作斷路器(RCCB) 第2.2部分：一般規(guī)則對動作功能與線路電壓有關(guān)的RCCB的適用性；

GB 16917.1-1997|家用和類似用途的帶過電流保護的剩余電流動作斷路器(RCBO) 第1部分：一般規(guī)則；

GB 16917.21-1997|家用和類似用途的帶過電流保護的剩余電流動作斷路器(RCBO) 第2.1部分：一般規(guī)則對動作功能與線路電壓無關(guān)的RCBO的適用性；

GB 16917.22-1997|家用和類似用途的帶過電流保護的剩余電流動作斷路器(RCBO) 第2.2部分：一般規(guī)則對動作功能與線路電壓有關(guān)的RCBO的適用性；

GB 1984-1989|交流高壓斷路器；

GB 4876-1985|交流高壓斷路器的線路充電電流開合試驗；

GB 7675-1987|交流高壓斷路器的開合電容器組試驗。

該表一般應(yīng)用于0.4kV低壓配電的出線回路中，測量回路中的Ia、Ib、Ic三相電流及塑殼開關(guān)的合閘、分閘、故障狀態(tài)。

斷路器控制原理為電動機操作機構(gòu)配有兩路正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制線圈，機械傳動機構(gòu)將電動機轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為升降運動，從而帶動轉(zhuǎn)動手柄實現(xiàn)斷路器的合閘、分閘控制。當(dāng)手柄撥為ON狀態(tài)，主電路閉合，輔助觸點動作。當(dāng)手柄撥為OFF狀態(tài)，主電路斷開，輔助觸點復(fù)位。當(dāng)脫扣器動作后，主電路斷開，報警觸點動作。

此控制步驟和方法如下：

1）按下SB1按鈕，儀表通電。

2）按下監(jiān)控儀表面板上合閘按鈕，50、51合閘繼電器閉合，S2電機正轉(zhuǎn)線圈得電，斷路器閉合，21、24、31、34兩路輔助觸點動作，HG指示燈亮，儀表DI1指示燈亮，指示合閘狀態(tài)，50、51合閘繼電器復(fù)位。

3）按下監(jiān)控儀表面板上分閘按鈕，52、53分閘繼電器閉合，S4電機反轉(zhuǎn)線圈得電，斷路器斷開，兩路輔助觸點復(fù)位，HG指示燈滅，儀表DI1指示燈滅，指示分閘狀態(tài)，52、53分閘繼電器復(fù)位。

4）當(dāng)工作時，線路故障，斷路器保護脫扣，11、14報警輔助觸點閉合，KM接觸器線圈得電，保護電路工作，同時儀表檢測到接觸器的輔助觸點動作，DI1指示燈滅，DI2指示燈亮，指示故障狀態(tài)。

5）計算機控制中心，可以通過RS485總線，Modbus-RTU協(xié)議，對儀表實時的監(jiān)測和控制斷路器的合閘和分閘。

除了在硬件上對斷路器的控制之外，監(jiān)控儀表軟件實現(xiàn)了信號處理、開閘和合閘密碼鎖定、功能互鎖、繼電器動作時間設(shè)定等功能。結(jié)合上位機軟件，從而實現(xiàn)了遠程信號測量、繼電器控制、觸點狀態(tài)反饋的“三遙”功能。

智能塑殼斷路器ACM的應(yīng)用

《低壓配電設(shè)計規(guī)范》(GB 50054-95)第4.3.5條:“突然斷電比過負(fù)載造成的損失更大的線路,其過負(fù)載保護應(yīng)作用于信號而不應(yīng)作用于切斷電路?！痹摋l條文說明:“線路的過負(fù)載畢竟還未成短路,短時間的過負(fù)載并不立即引起災(zāi)害,在某些情況下可讓導(dǎo)體超過允許溫度運行,也即犧牲一些使用壽命以保證對某些負(fù)荷的供電不中斷,如消防水泵之類的負(fù)荷,這時保護可作用于信號?！?

《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ 16-2008第7.6.5條第4款規(guī)定，“突然斷電比過負(fù)荷造成的損失更大的線路，其過負(fù)荷保護應(yīng)作用于信號而不應(yīng)切斷電路”，這是一條強制性條文，必須遵守。過負(fù)荷保護的對象有兩個:一個是消防設(shè)備,即電動機；另一個是給這些消防設(shè)備配電的線路。

在配電設(shè)計中常用的有微型斷路器和塑殼斷路器。其中微型斷路器主要應(yīng)用于家用及類似場所的過電流保護，額定電流不超過125A；工業(yè)類場合使用的多為塑殼斷路器。根據(jù)GB10963.1-2005、GB14048.2-2008以上類型的斷路器都有其動作斷開特性，見表1：

表1 配電用過負(fù)荷保護特性

由表1可得，一旦配電線路中的電流超過一定的倍數(shù)，斷路器會在約定的時間內(nèi)動作，從而切斷負(fù)載電流。但是，正如上述“突然斷電會導(dǎo)致比過負(fù)荷而造成的損失更大的”線路或電動機場合，是不允許切斷供電電源的，因此，在這些回路中，我們需要一種裝置，能夠針對不同類型的斷路器的脫扣特性，例如通過電流互感器檢測線路的過電流，并盡可能模擬斷路器的過載脫扣特性，提供一個過載報警信號，提醒用戶線路出現(xiàn)了過負(fù)荷，及時采取措施，一方面防止由于斷路器跳閘而產(chǎn)生更大的損失，以滿足規(guī)范的規(guī)定，另一方面提醒人們即時排查防止更大的故障。

智能塑殼斷路器基本原理

1）監(jiān)控裝置的原理

ACM配電線路過負(fù)荷監(jiān)控裝置，采用最新的32位單片機技術(shù)，具有抗干擾能力強，工作穩(wěn)定可靠、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等特點。通過檢測線路的電流，實現(xiàn)配電回路的兩段式報警。該監(jiān)控裝置可具有電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、漏電流測量功能、電流2～15次諧波分析功能、內(nèi)置蜂鳴器、指示燈報警功能、報警事件記錄、RS485 Modbus-RTU、Profibus-DP協(xié)議通訊接口、開關(guān)量輸入、可編程繼電器輸出、DC4～20mA模擬量輸出等功能，方便與PLC、工控機等工控設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)線路運行的遠程監(jiān)控。

2）主要功能

① 負(fù)載電流監(jiān)控

配電回路中，監(jiān)控裝置可分別與微型斷路器、塑殼斷路器配合使用（此時的斷路器應(yīng)為單磁脫扣斷路器），報警段見表2。以塑殼斷路器為例，負(fù)載電流超過報警1段過載值1.05In時，報警1瞬動報警；負(fù)載電流超過報警2段過載值1.3In時，在（1.3～4）In范圍時，報警延時報警，遵循反時限原則，負(fù)載電流越大，報警延時時間越短。時間電流曲線，1.3In動作時間可設(shè)定。

表2 配電線路保護電器類型

② 漏電流監(jiān)控

通過測量主回路中的漏電流，對漏電流進行監(jiān)控，通過D01（95,96）繼電器或內(nèi)部蜂鳴器報警。

③ 測量功能

具有測量相電壓、線電壓、相電流、電流與額定電流的過載百分比、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、漏電流和諧波的功能。

智能塑殼斷路器實際中的應(yīng)用

在圖1中，ACM監(jiān)控裝置和塑殼斷路器配合使用的，塑殼斷路器有單磁和熱磁兩種，單磁斷路器只具有短路保護功能，無熱過載保護，在這種情況下，線路中如有過載現(xiàn)象，斷路器不會動作，ACM監(jiān)控裝置會根據(jù)不同過載程度分別發(fā)出報警信號，提醒現(xiàn)場維護人員，也可遠傳至控制中心。熱磁塑殼斷路器既具有短路保護又具有熱過載保護，此時，ACM監(jiān)控裝置僅可作為報警功能作用，當(dāng)檢測到電流達到設(shè)定閾值后，內(nèi)部繼電器動作。

監(jiān)控裝置配套電流互感器使用安科瑞AKH-0.66系列電流互感器 ，若配電線路的額定電流為32A，互感器選用AKH-0.66-60/5，該型號互感器具有2In范圍測量，監(jiān)控裝置最大可持續(xù)測量電流達到10A,因此裝置最大可監(jiān)測4倍的過載電流。對于需要監(jiān)測剩余電流回路的場合還需加裝AKH-0.66L系列剩余電流互感器 。當(dāng)配電線路電流超過1段報警閾值時，繼電器（7、8）閉合，1段報警輸出，KA1線圈得電，PGR燈光報警；當(dāng)負(fù)載程度增大，達到2段報警閾值時，繼電器（9,10）閉合，2段報警輸出，KA2線圈得電，PG聲報警。當(dāng)按下聲光報警解除按鈕或負(fù)載電流降低后，報警狀態(tài)解除。開關(guān)量輸入可把斷路器的分合閘和脫扣狀態(tài)上傳至后臺控制中心，另可增加一路可編程繼電器繼電器作為遠程控制或漏電流報警輸出等使用，具體使用可參考ACM過負(fù)荷監(jiān)控裝置說明。

輸入信號：允許持續(xù)電流和電壓1.2倍，瞬時10倍過載電流/s，瞬時2倍過載電壓/s。

頻率：45～65Hz或直流；

測量精度等級：0.5或0.2級；

通信：RS485 Modbus-RT協(xié)U議，2400/4800/9600bit/s可設(shè)置；

顯示：LED顯示，范圍0～9999；

開關(guān)量輸入和輸出：2DI/2DO；

繼電器時間設(shè)定：電平方式或脈沖方式(0.001～10s)；

繼電器接點：30V/5A、220V/5A；

電源電壓范圍：AC、DC 220 V，允許波動范圍85～290V，功耗：小于1.2VA；

工頻耐壓：電源與輸入和輸出之間2kV/min；

平均無故障工作時間MTBF：≥ 50000h；

工作溫度：-10～ 55℃，存貯溫度：-25～70℃；

海拔：≤ 2000 m；

安裝方式：屏裝；

面框尺寸：96mm× 96mm；

開孔尺寸：88 mm× 88mm。

塑殼斷路器適用于做支路保護開關(guān)

塑殼斷路器也被成為裝置式斷路器，所有的零件都密封于外殼中，輔助觸點，欠電壓脫扣器以及分勵脫扣器等多采用模塊化。由于結(jié)構(gòu)非常緊湊，塑殼斷路器基本無法檢修。其多采用手動操作，大容量可選擇電動分合。由于電子式過電流脫扣器的應(yīng)用，塑殼斷路器也可分為A類和B類兩種，B類具有良好的三段保護特性，但由于價格因素，采用電磁式脫扣器的A類產(chǎn)品的市場占有率更高。

塑殼斷路器是接地線端子外觸頭、滅弧室、脫扣器和操作機構(gòu)等都裝在一個塑料外殼內(nèi)，一般不考慮維修，適用于作支路的保護開關(guān)，過電流脫扣器有電磁式和電子式兩種，一般電磁式塑殼斷路器為非選擇性斷路器，僅有長延時及瞬時兩種保護方式，電子式塑殼斷路器有長延時、短延時、瞬時和接地故障四種保護功能。部分電子式塑殼斷路器新推出的產(chǎn)品還帶有區(qū)域選擇性連鎖功能。大多數(shù)塑殼斷路器為手動操作，也有部分帶電動機操作。