淺談施耐德NSX塑殼斷路器的選擇

竇立 張定峰

摘 ? 要：低壓斷路器一般具有多種保護功能，如過載、短路、欠電壓保護等，由于其動作值可調(diào)，分斷能力高，操作方便、安全等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用。施耐德CompactNSX的前身是施耐德CompactNS，兩者的區(qū)別主要在脫扣器，后者為熱磁脫口，前者為電子脫扣。施耐德NSX塑殼斷路器在低壓配電線路中，由于性能的卓越，一直發(fā)揮著重要的作用。為了能更好地起到配電以及保護的作用，斷路器型號的選擇應(yīng)該從多方面考慮。

關(guān)鍵詞：額定電流 ?分斷能力 ?脫扣器

中圖分類號：TM62 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0056-02

1 ?概述

CompactNS最初問世于1994年，在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上豐富了測量、通信、保護及各種附加功能，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、民用、醫(yī)院、學(xué)校、船舶、電力設(shè)備等。選擇該產(chǎn)品的具體型號，應(yīng)該從以下幾方面入手，來獲得適合自己的型號。

2 ?工作環(huán)境

CompactNSX能夠工作在IEC60947-1和60664-1標準所定義的工業(yè)環(huán)境，環(huán)境溫度-25℃～+75℃，環(huán)境污染等級III級。抗?jié)駸崮芰Γ篒EC60068-2-1：干冷（-55℃）;IEC60068-2-2：干熱（+85℃）;IEC60068-2-30：濕熱（95%相對濕度55℃）;IEC60068-2-52：嚴重等級2：鹽霧。

CompactNSX工作電壓：220V～690V，其中幾個重要的參數(shù)為：

Ui：額定絕緣電壓;

Uimp：額定沖擊耐壓;

Ue：額定工作電壓;

In：額定電流;

Ics：使用分斷能力;

Icu：極限分斷能力

3 ?額定電流

CompactNSX按照額定電流，將斷路器分為6檔：40A、100A、160A、250A、400A、630A。電流越大，價格越高，應(yīng)按照實際需要進行選擇，額定電流選擇過小，則無法滿足使用，額定電流選擇過大，則造成浪費。

4 ?分斷等級

該分斷等級即為極限分斷能力（Icu），CompactNSX按照分斷等級，在額定電流的基礎(chǔ)上將斷路器分為5類，分別是：F、N、H、S、L。不同的電壓，其分斷能力有所不同，以380v～415v的電壓為例，NSX100、NSX 160、NSX 250、NSX 400、NSX 630分別對應(yīng)的極限分斷能力（KArms）：36，50，70，100，150。

5 ?脫扣器

CompactNSX最重要的部分為脫扣器，根據(jù)負載，將保護類型分為：配電保護、電動機保護、發(fā)電機保護，其中幾個參數(shù)包括：

Ir：過載保護，反應(yīng)時間為1～200ms，可調(diào);

Isd：短路短延時保護，反應(yīng)時間為20～500m，可調(diào);

Ii：短路瞬時保護，反應(yīng)時間為10-50ms，不可調(diào);

Icu：短路極限保護，反應(yīng)時間為<5ms，不可調(diào);

In：脫扣單元額定電流值，不可調(diào);

Io：脫扣單元設(shè)定電流值，可調(diào);

這幾種保護都是基于電流進行保護的，斷路器具有雙重互感器技術(shù)，“空芯”互感器實現(xiàn)精確的電流測量，“鐵芯”互感器實現(xiàn)自供電。

CompactNSX將電流劃分為2類，一類是斷路器的電流，一類是脫扣單元的電流，兩者既相互獨立，又密不可分。斷路器的電流主要表現(xiàn)在分斷、滅弧、絕緣等幾個方面的能力，在這個電流范圍內(nèi)斷路器具有正常的通斷、滅弧以及絕緣的能力，如果電流過大，超出了斷路器的能力，斷路器就無能為力，結(jié)果就是無法斷開、瞬間損壞，甚至更嚴重的結(jié)果。脫扣單元的電流則主要起到監(jiān)測以及讓斷路器動作的作用，當(dāng)電流達到設(shè)定的值，脫扣器立刻驅(qū)動斷路器斷開。因此，斷路器的電流是無法調(diào)整的，而脫扣單元的電流是可以調(diào)整的，從而更安全、精確的起到保護的作用。

5.1 配電保護

脫扣單元型號分別有：Micrologic 2.2，Micrologic 2.3，Micrologic 5.2A，Micrologic 5.2E，Micrologic 5.3A， Micrologic 5.3E， Micrologic 6.3A， Micrologic 6.3E配電保護的斷路器，用于保護變壓器供電的配電系統(tǒng)。其中可調(diào)的參數(shù)分別為：Io脫扣單元設(shè)定電流值，其最大值為脫扣單元的額定電流;Ir長延時保護，也稱為過載保護，該值是百分比的形式，需要乘以設(shè)定的Io值;Isd帶有固定延時的短路保護，該值需要乘以設(shè)定的Ir值;

這3個設(shè)定值的反應(yīng)時間均有延時，在延時范圍內(nèi)電流達到設(shè)定值時脫扣器不會動作，這個延時主要是為了避開測量的誤差以及負載的電流抖動。Ir的延時時間為1～200S，Isd的延時時間為20～500ms。

5.2 電動機保護

脫扣單元型號分別有：Micrologic 2.2M，Micrologic 2.3M，Micrologic 6.2E-M，Micrologic 6.3E-M。該類型的保護主要有3個方面：過載保護、短路保護、相不平衡或缺項保護以及附加的專用電子保護。

該類型脫扣單元的額定電流有7類，分別是：25A、50A、100A、150A、220A、320A、500A.過載保護有長延時保護Ir和脫扣等級Class，Ir值可以調(diào)整，最大為脫扣器的額定電流，Class值可以調(diào)整，分別為5、10、20，其中5級表示啟動時間小于5S，10級表示啟動時間小于10S，20級表示啟動時間小于20S。

短路保護有短路短延時保護Isd和短路瞬時保護，Isd值是可以調(diào)整的，具有很短的延時，用于避開電動機的啟動電流，該延時時間不可調(diào)整，最大分斷時間為60ms。短路瞬時保護的值不可以調(diào)整，對應(yīng)7類脫扣單元的電流值，分別是425A、750A、1500A、2250A、3300A、4800A、6500A，該保護的延時最大值為30ms。

相不平衡或缺相保護是在三相電流不平衡達到閾值時斷開斷路器，其閾值為電流差值或者平均電流值的30%，該保護存在延時，這個延時時間將啟動延時和運行延時區(qū)分開，更精準地保護電動機，其中啟動延時為0.7S，運行延時為4S。

當(dāng)三個電壓值不相等或者彼此相位差不等于120°，則三相系統(tǒng)出現(xiàn)相不平衡，三相不平衡會產(chǎn)生逆電流，導(dǎo)致異步電動機的制動力矩和溫升，從而加速老化。另外缺相也是一種極端的相不平衡，同樣會導(dǎo)致脫扣器動作。

5.3 發(fā)動機保護

脫扣單元型號分別有：Micrologic 2.2G，脫扣單元的額定電流分為4類，分別是40A、100A、160A、250A，裝有Micrologic 2.2G脫扣單元的斷路器用于保護發(fā)電機供電的系統(tǒng)和長電纜的配電系統(tǒng)，與變壓器供電系統(tǒng)相比較，發(fā)電機供電的系統(tǒng)有較低的短路電流，長電纜的配電系統(tǒng)的故障電流被電纜阻抗限制。

其保護參數(shù)有：脫扣電流設(shè)定值Io，其值最大為脫扣電流額定值;過載保護長延時保護Ir，過載保護為反時限特性，脫扣電流設(shè)定值Ir可調(diào);短路短延時保護Isd，其值可調(diào)，延時200ms，短路瞬時保護Ii，其值不可調(diào);中性線保護，其中，3P以及4P3D斷路器沒有中性保護，4P3D+N/2具有中性線半保護，保護值為0.5*Ir，4P4D具有中性線全保護，保護值為Ir。

參考文獻

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