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    漏電斷路器小知識
    發布時間:2012/03/16 人氣:9216 來源: 作者:管理員
     
    漏電斷路器小知識
      問:漏電斷路器是否可以采用下進線?
      答:漏電斷路器上方的接線端作為電源的進線通常叫做電源端,下方的接線端通常作為負載的連接叫做負載端。那么能不能把電源接在負載端,而把負載接在電源端呢?不行。因為在我國現階段,觸電保護領域使用最廣泛的就是電子式漏電斷路器,由于電子式漏電斷路器的脫扣線圈只有在得到動作信號的時候瞬時帶電,當漏電斷路器分斷電路后脫扣線圈即刻斷電。如果把漏電斷路器上進線和下進線接反,造成漏電斷路器動作后,電壓依然加在脫扣線圈上,就會燒毀線圈,使整個漏電斷路器喪失漏電保護功能。
      
      問:已經安裝了漏電斷路器,開關也是好的,為什么短路時電器設備還會被燒毀?
      答:漏電開關分為兩大類,一類是漏電保護功能和過電流保護功能相結合的產品,另一類是僅有漏電保護功能的產品。前者在設計和制造中已經考慮短路保護,具有高分斷能力,能分斷短路電流,而且如線路中發生漏電,能夠正常切斷電源起到保護作用;后者只能在線路產生漏電時切斷正常負荷電流,本身沒有過電流保護功能,因此通常要與熔斷器配合使用,由熔斷器切斷短路電流。如果選用后一種產品,而沒有加裝熔斷器,結果線路短路時漏電開關不能分斷,電器設備會被燒毀。
      
      問:線路的電流較大,又沒有與之相適應的電流等級的漏電斷路器,能否將漏電斷路器并聯使用?
      答:不能并聯使用。因為每次流過的電流不可能相等,這就會產生電流差,使通過零序電流互感器的電流不再平衡,導致漏電斷路器動作。如果兩個斷路器僅一個漏電斷路器動作,那么全部電流流至另一個漏電斷路器上,若這一個漏電斷路器不帶過載保護,就會發生燒毀現象。
      
      問:動作電流越小的漏電斷路器是不是越好呢?
      答:要視具體情況而定。我們不能將漏電動作電流選得太大(不能起有效保護),又不能選得太。ń洺幼髑袛嚯娫,影響正常使用)。對于觸電危險性高的場合,應選用高靈敏度、快速型漏電保護裝置(漏電動作電流不宜超過10mA)。對于其他場所,應視其工作場所危險性的大小,安裝漏電動作電流為10mA~30mA的快速型漏電保護裝置。選擇漏電動作電流還應考慮誤動作的可能性。漏電斷路器應能避開線路不平衡的泄漏電流而不動作,還應能在安裝位置可能出現的電磁干擾下不誤動作。選擇漏電動作電流還應考慮漏電斷路器制造的實際情況。
      
      問:斷路器是好的,使用電器時為何老跳閘?
      答:這主要要考慮到常見的幾個因素:(1)電器設備是不是無線電高頻發生源,對于電子式漏電斷路器,會在零序電流互感器中感應出電信號,使開關動作。(2)漏電斷路器負載側的開關電器合閘不同步引起。不同步合閘時,首先合閘的一相可能產生足夠大的泄漏電流,使開關動作。(3)是不是由于工作零線與保護零線共用且保護零線由斷路器的負載側的零線引出而引起的。漏電斷路器的負載側的零線接地,會使正常的工作電流直接通過保護零線接地而不經過工作零線,使開關漏電保護動作。
      
      問:為什么漏電斷路器使用不久就發生拒動作?
      答:首先是漏電動作電流選擇不當,斷路器動作電流選擇過大或整定過大都將造成斷路器拒動作。其次是產品質量低劣,互感器二次回路斷路等質量缺陷可造成斷路器拒動作。最后還應看一下是不是安裝接線的錯誤。
      
      智能型萬能式低壓斷路器主要技術性能
       本文以DW45系列為例介紹智能型萬能式低壓斷路器主要技術性能
       斷路器的技術性能根據智能控制器的型式不同有多種類型,智能控制器按智能化功能分為L型,M型和H型3種。
       L型智能控制器采用編碼開關整定。根據基本保護功能的不同有3種型式,L2型為長延時+瞬時二段保護。L3型為長延時+短延時+瞬時三段保護。L4型為長延時+短延時+瞬時+接地漏電四段保護。L型控制器適用于一般配電網絡,用戶可按需要選用。
       M型智能控制器采用數碼顯示和按鈕整定方式,除具有L型基本功能外,還具有負載監控保護、電流、電壓顯示、各種參數整定、試驗、報警、故障檢查等。保護特性域值較寬,輔助功能較全,是一種多功能型控制器,可適用于大部分要求較高的配電網絡使用。
       H型智能控制器具有M型的所有功能,此外,該控制器可以通過網卡或接口轉換器對斷路器實行遙控、遙調、遙測、遙訊操作,適用于網絡系統,通過上位機可集中監察和控制,實現對配電系統的自動化管理。
       下面就用于配電及電動機保護帶M型智能控制器的斷路器有關性能作簡要說明。
      長延時保護特性
       長延時整定電流,用戶可以根據電網負荷大小任意設置。設定范圍0.4~1.0In,級差為2% 。
       長延時反時限動作特性T=(1.5Ir1/I)2 t L
       T—脫扣時間;
       Ir1—長延時設定電流;
       過載電流;
       t L—長延時設定時間。
       t L 是智能控制器在1.5Ir1時的脫扣時間,其設定值為15、30、60、120、240、480s共6檔,用戶可根據被保護設備的實際負荷進行設定,以達到最佳過載保護狀態。
      短延時保護特性
       短延時特性為定時限+反時限
       短延時電流設定范圍為0.4~15In,短延時時間設定為0.1、0.2、0.3、0.4s四檔短延時電流大于等于8Ir1時,定時限動作。小于8Ir1時,反時限動作,動作時間為:
       T=(8Ir1/ I)2 t s
       T—短時脫扣時間;
       Ts—短延時設定時間;
       Ir1—長延時設定電流;
       短延時電流。
      瞬時動作特性
       瞬時脫扣電流可以按需要設定:SHTW1—2000 瞬時脫扣電流設定范圍為1.0In~50kA;SHTW1—3200瞬時脫扣電流設定范圍為1.0In~75kA;瞬時脫扣時間為0.01s。
      單相接地保護
       單相接地保護是指故障電流在幾百安以上金屬性接地保護,一般用于中性點直接接地系統,控制器有兩種不同保護方式:一種為差值型(T),控制器根據三相和中性極矢量和進行保護。另一種為地電流型(W),控制器直接取主電源中性點地與地之間的一個附加電流互感器輸出信號進行保護。
       差值型保護有兩種方式:
       一種為零序電流保護,適用于中性線(N)與接地線(PE)合并的TN—C系統, 無故障情況下三相互感器二次電流矢量和等于三相不平衡電流。當其中任何一相對設備外殼短路,則在該相中會疊加一個接地電流,該電流與三相不平衡電流合成后的零序電流經與脫扣器整定電流比較后即可區分出接地電流,從而實現單相接地保護。該種保護方式應注意:如三相負載不平衡,接地設定值必須大于系統中可能出現的最大不平衡電流,若無法避開時接地應退出,即將接地脫扣時間設定在 OFF位置。接地保護特性為定時限,時間設置為0.1、0.2、0.3、0.4s+OFF。
       差值型保護的另一種型式為用于中性線(N)與接地線(PE)分開的TN—S配電系統 。除斷路器上每相的互感器外,在中性線上單獨裝一個互感器,正常情況下不論三相負載平衡與否,4 只互感器次級電流的矢量和均勻為零。當發生單相接地故障時,該矢量和和即單相接地電流。當該電流整定值,斷路器脫扣,實現單相接地保護。由于這種方式無須用控制器整定值區分不平衡電流和接地電流的環節,因此保護精度和靈敏度較高。
       地電流型(W)控制器直接取主電源中性點與接地點之間的一個附加電流互感器的輸出信號進行保護。
       智能控制器還具有高靈敏度接地的漏電保護功能,既適用于幾個安培的高阻接地系統,又適用于直接接地系統。漏電信號通過外櫝零序互感器取樣進行保護。
      負載監控功能
       智能控制器的負載監控保護特性有兩種型式,用戶可以任選一種。方式一為兩個負載監控當負載增大時,控制器按反時限延時發出卸負荷指令,通過外接中間繼電器先卸去被控制的整定值較低的不重要負載(Ic2)。如電流仍超過負載1(Ic1)的整定值,則延時發出卸負荷1訊號,再卸去第一路負載(Ic1)從而保證主電路的供電連續性。
       負載控制的反時限特性為:
       T1=(1.5Ir1/Ic1)t L/2 T2=(1.5Ir1/Ic2)2 t L/4
       式中 Ic1為長延時設定電流;
       t L為長延時設定時間;
       Ic1、Ic2分別為負載1和負載2設定電流,設定范圍0.2~1.0In。
       負載監控的另一種方式只控制一路負載。當運行電流超過Ic1整定值后,延時發出訊號分斷負荷,若分斷后運行電流恢復正常,當電流下降至Ic2整定值,且持續60s后,控制器再發訊號,用于接通已分斷的負荷,恢復系統供電。
      自診斷功能
       控制器的自診斷功能主要用于自身工作運行的檢查和保護,其報警點一般需與斷路器輔助觸點(常開)串聯使用。該接點在控制器未上電工作前為常閉,正常工作過程中為常開,一旦自診斷故障出現時再轉為常閉。
      什么叫空氣斷路器?
       斷路器是高壓開關中最重要和結構比較復雜的一種。斷路器按照滅弧原理不同,可分為油斷路器、氣吹斷路器和真空斷路器等。
       氣吹斷路器又可分為空氣斷路器和六氟化硫斷路器,采用氣體滅弧,所以不存在變壓器油的火災危險性。
       空氣斷路器是利用高壓空氣滅弧的一種斷路器,壓縮空氣壓力可分為1,人2.0、2。5MP,等,造價為油斷路器的1.5~2倍,而且要有壓縮空氣設備。所以,空氣斷路器主要用于電壓較高和技術性能要求較高的地方。
      
      什么叫真空斷路器?
       真空斷路器的靜觸頭和動觸頭均放置在真空的玻璃泡中,因而熄弧快,觸頭不致氧化,適合于頻繁操作,也沒有變壓器油的火災危險性。但由于真空度要求為10負四次平方mmHg以上,所以密封比較困難,主要用于操作頻繁的配電系統上。
      
      戶內真空斷路器的應用與維護
       真空斷路器具有結構緊湊、體積小、重量輕、壽命長、維護量小、防燃、防爆和適于頻繁操作等優點,目前在中壓開關特別是10 kV戶內產品中占絕對優勢。國內產品的機械壽命和可靠性還比較低。目前還存在型號繁雜,生產企業眾多,生產水平參差不齊,不少廠家規模過小、裝備水平低、管理不善、產品質量分散性大、不夠穩定等問題。
      1 真空斷路器應用中存在的技術問題
       操作過電壓。真空斷路器在操作時往往會產生較高的截流過電壓和電弧重燃過電壓,在運行管理中,需從技術上防止和抑制過電壓,如適當加大觸頭開距,以抑制電弧重燃過電壓,裝設性能較好的金屬氧化物避雷器或阻容保護裝置進行預防等。
       真空滅弧室的漏氣問題。隨著真空滅弧室使用時間的增長和開斷次數增多,以及受外界因素的作用,其真空度會逐步下降,影響它的開斷能力和耐壓水平。目前,普遍使用縱向磁場滅弧原理和銅鉻觸頭材料,以減少觸頭燒損,提高電氣壽命。但如果導電桿同心度調整不當,將影響真空滅弧室的封接強度,導致漏氣。為了保證同心度的調整,合理的選擇使用和儲存環境,是解決真空滅弧室漏氣問題的重要措施。
       合閘彈跳。在斷路器合閘時,觸頭剛接觸直至觸頭穩定接觸瞬間為止的時間稱為合閘彈跳時間,實踐及理論分析均表明,它是影響滅弧室電壽命的重要因素。但由于其遠小于合閘過程中電弧燃燒時間,一定范圍內的彈跳最主要的危害是加速觸頭的摩損,導致滅弧室電壽命的縮短。合閘彈跳是由于動靜觸頭的非彈性碰撞引起的,彈跳值大小與諸多因素有關,如觸頭彈簧的彈力、合閘速度、開距、觸頭材料、安裝、調試質量、零部件的加工精度等等。
       溫升。真空斷路器的回路電阻是產生溫升的主要熱源,而滅弧室的回路電阻通常要占回路電阻的50%以上。觸頭與外殼之間的真空形成了熱絕緣,因而產生的熱量只能通過動、靜導電桿向外部散熱。真空滅弧室靜端直接與靜支架相連,動端則通過導電夾、軟連接與動支架相連。因動端連接環節較多,導熱路徑較長,所以溫升的最高點多集中于動導電桿與導電夾搭接部位。在實際應用中,應結合過載能力差的特點,嚴格控制負荷電流,使其低于額定電流。
      2 真空斷路器的維護
       重視機械參數的調整。操動機構在真空斷路器機械結構中是最為復雜、精度要求最高的部分,機械參數的合理配置,直接關系到真空斷路器的技術性能和機械壽命。因此,要認真做好機械參數的調試工作,嚴格機械參數指標要求,規范備品備件管理和儲存,保證備品備件的技術性能指標和質量的一致性、通用性和可靠性。
       嚴格控制真空斷路器的合、分閘速度,按照產品說明書的要求進行調節。
       合閘速度過低時,會由于預擊穿時間加長,而增大觸頭的磨損量。又由于真空滅弧室一般采用銅焊工藝,并且經高溫下去氣處理,機械強度不高,耐振性差。如果合閘速度過高會造成較大的振動,對波紋管產生較大的沖擊,降低波紋管壽命。對一定結構的真空斷路器有著最佳合閘速度。
       真空斷路器斷路時的燃弧時間短,其最大燃弧時間不超過1.5個工頻半波,并要求電流第一次過零時,滅弧室要有足夠的絕緣強度,通常希望斷路時在工頻半波內觸頭的行程達到全行程的50%~80%,因此,需要嚴格控制開關的分閘速度。
       要求真空斷路器的分閘緩沖器與合閘緩沖器有較好的特性,盡量減輕沖擊力,以保護真空滅弧室的使用壽命。
       嚴格控制觸頭行程和超程。要嚴格按照產品安裝說明書要求進行調整。在大修后一定要進行測試,并且與出廠記錄進行比較。不能誤以為開距大對滅弧有利,而隨意增加真空斷路器的觸頭行程。否則會使得斷路器合閘在波紋管產生過大的應力,引起波紋管損壞,破壞滅弧室密封,從而造成漏氣。超行程的減少,就是觸頭的磨損量。因此,每次調整超過行程時必須進行記錄,當觸頭磨損量累計超過4 mm時,應更換滅弧室。當觸頭磨損使動、靜觸頭接觸不良時,通過回路電阻的測試也可以發現問題。應仔細檢查觸頭彈簧,不應有變形損傷現象。
       定期檢查滅弧室的真空度。定期進行工頻耐壓試驗(42 kV)。根據“電力設備預防性試驗規程”的規定,結合本單位的實際情況,制定真空斷路器的工頻耐壓試驗周期。經驗證明滅弧室由于工藝的缺欠致使超出自然泄漏率的現象一般發生在使用第1~2年,因而在開始運行頭兩年根據變電所的具體情況多加監視,最好在真空斷路器投運后0.5年、1年、1.5年、2年進行一次工頻耐壓試驗,2年后根據運行情況再決定一年一次還是一年兩次。目前,由于現場不拆卸測試真空度的儀器尚不夠完善,工頻耐壓還是檢測真空度較為有效的方法。
       有條件時,可選用真空度現場測試儀,在不拆卸真空滅弧室的情況下檢測真空滅弧室的真空度。在進行工頻耐壓試驗的同時配合進行真空度檢測,作為輔助手段。目前市場上已有幾種不同型號的真空度現場測試儀供用戶選用。
       合理安排真空斷路器的檢修周期。結合季節(年度)性預防性試驗對真空滅弧室斷口采用工頻耐壓方法檢驗真空度。
       在正常操作(合、分負荷電流)次數達到2000次,開斷額定電流10次后應檢查各部位的螺栓有無松動。檢查方法和要求按真空斷路器的維修檢查要求進行,若符合規定的技術參數,可繼續使用。
       注意安裝和維修。真空滅弧室允許儲存期限為15~20年,因此,備品不宜過多,存放和使用環境中應無化學腐蝕性氣體存在。調試觸頭開距時,應控制波紋管的壓縮量,防止波紋管發生塑性變形,分閘緩沖器的回彈不應過大,過大會影響波紋管的壽命。裝調時如果發現螺紋配合不良,應查明原因后再處理,不要用很大力氣擰動真空滅弧室,防止波紋管受到損傷。二次回路的接線、輔助開關的接觸應完好,以免影響斷路器動作的可靠性。
       檢查測量每相主導電回路的電阻值。觸頭接觸電阻與觸頭間的壓力有關,在一定范圍內,壓力越大,接觸電阻越小越穩定。一般真空斷路器每相的接觸電阻不要大于80 mW。檢查傳動部分的潤滑情況和緊固螺栓有無松動,保持清潔,按機械說明書進行各項操作。注意保護真空滅弧室不受任何外力碰撞。
       嚴格進行交接驗收。安裝完畢或大修理后,必須進行有關參數的測試和復核。主要復測的參數有:合閘彈跳,分閘同期,開距,壓縮行程,合、分閘速度,合、分閘時間,直流接觸電阻,斷口絕緣水平,傳動驗收試驗等,均應滿足真空斷路器的要求。
     
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