在一個電器論壇上發(fā)現(xiàn)有人提問,斷路器三極M型和四極可以倒進線,那么L型就不能倒進線的問題。有人認為是由于分斷能力以及開關(guān)的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致。不過這并不全面,個人這里說下關(guān)于斷路器不能倒進線的分析和解決。
我認為,斷路器不能倒進線是由以下因素制約的:
1.結(jié)構(gòu)原因
對塑殼斷路器來說,上進線表示電源線經(jīng)過聯(lián)接板-靜觸頭-動觸頭-軟連接-保護系統(tǒng)(雙金屬元件或發(fā)熱電阻元件和電磁鐵系統(tǒng))-連接板;而下進線則是電源線-連接板-保護系統(tǒng)-軟連接-動觸頭-靜觸頭-連接板。下進線時,如果開斷短路電流,電弧雖然大部分進入滅弧室,但總有一部分帶電的游離氣體向動觸頭連接部分移動,某相的游離氣體與相鄰相帶電體接觸,就可能發(fā)生相間短路。另一方面,斷路器即使成功地開斷短路電流,但因是下接線,保護系統(tǒng)、軟連接、公共轉(zhuǎn)軸一直處于電源電壓下(盡管無電流流過),將使絕緣件老化,也可能產(chǎn)生相間爬電等事故。
2、恢復(fù)電壓的原因
所謂恢復(fù)電壓是指斷路器開斷短路電路的過程,加在動靜觸頭之間的電壓。只要電弧經(jīng)過拉長和驅(qū)入滅弧室,使其受冷卻,提高電弧電阻和電弧電壓,且電弧電壓大于恢復(fù)電壓時,電弧才能被熄滅。恢復(fù)電壓分有穩(wěn)態(tài)恢復(fù)電壓和暫態(tài)恢復(fù)電壓兩種。暫態(tài)恢復(fù)電壓有兩個重要參數(shù)就是振蕩頻率f和過振蕩系數(shù)r,f和r越大,觸頭間的電壓增大速度也越高,電弧的熄滅就更困難。而振蕩頻率f則與線路的電感、電容和電阻有很大的關(guān)系。下進線因為有一大串的元件,電感、電容。電阻相對于上進線要高很多(上進線僅是流過連接板和靜觸頭),所以它的暫態(tài)恢復(fù)電壓也高很多,熄滅電弧很困難,常常引起擊穿而電弧重燃。
DW15/DW16系列斷路器的大電流規(guī)格(1600A以上)和DW40/45/15HH之所以既能上進線又能下進線是因為:觸頭的開距(動靜觸頭的斷開距離)較大,相間距離大并采取一些隔離和加大絕緣措施,DW40/45/15HH的每相用塑料結(jié)構(gòu)隔離或形成獨立小室,解決可能會導(dǎo)致相間短路及暫態(tài)恢復(fù)電壓大的問題。某些塑殼式斷路器,因采用雙斷點或是短路分斷能力有很大的裕度,所以能既上進線又能下進線。
對于只允許上進線的斷路器,如果一定要下進線,就只有降低短路分斷能力了。一般的經(jīng)驗數(shù)字是短路分斷電流Ic小于或等于20KA時降15-20%,大于20KA時降25-30%左右,但不同的制造廠、不同型號的塑殼式斷路器,下進線時的降低短路分斷能力可能會有所不同,應(yīng)按制造廠的技術(shù)條件的規(guī)定。下進線要降低的是短路分斷能力,而不必降低它的使用電流帶過載、短路保護的電子式剩余電流動作斷路器(漏電斷路器)的接線,它們也只能上進線。這是因為電子式剩余電流動作斷路器的脫扣線圈是裝在靠近負載側(cè),上進線時,脫扣器線圈在發(fā)生漏電時,它使斷路器跳閘,因為動靜觸頭打開,動觸頭處無電壓;如果現(xiàn)在改為下進線,發(fā)生漏電動作后,斷路器分閘,從原負載端(因下進線負載端成了電源端),至脫扣器線圈及動觸頭處均有電壓,如果線路電壓有浪涌現(xiàn)象等故障,就會燒毀線圈,使剩余電流動作斷路器失去應(yīng)有的功能。
我認為,斷路器不能倒進線是由以下因素制約的:
1.結(jié)構(gòu)原因
對塑殼斷路器來說,上進線表示電源線經(jīng)過聯(lián)接板-靜觸頭-動觸頭-軟連接-保護系統(tǒng)(雙金屬元件或發(fā)熱電阻元件和電磁鐵系統(tǒng))-連接板;而下進線則是電源線-連接板-保護系統(tǒng)-軟連接-動觸頭-靜觸頭-連接板。下進線時,如果開斷短路電流,電弧雖然大部分進入滅弧室,但總有一部分帶電的游離氣體向動觸頭連接部分移動,某相的游離氣體與相鄰相帶電體接觸,就可能發(fā)生相間短路。另一方面,斷路器即使成功地開斷短路電流,但因是下接線,保護系統(tǒng)、軟連接、公共轉(zhuǎn)軸一直處于電源電壓下(盡管無電流流過),將使絕緣件老化,也可能產(chǎn)生相間爬電等事故。
2、恢復(fù)電壓的原因
所謂恢復(fù)電壓是指斷路器開斷短路電路的過程,加在動靜觸頭之間的電壓。只要電弧經(jīng)過拉長和驅(qū)入滅弧室,使其受冷卻,提高電弧電阻和電弧電壓,且電弧電壓大于恢復(fù)電壓時,電弧才能被熄滅。恢復(fù)電壓分有穩(wěn)態(tài)恢復(fù)電壓和暫態(tài)恢復(fù)電壓兩種。暫態(tài)恢復(fù)電壓有兩個重要參數(shù)就是振蕩頻率f和過振蕩系數(shù)r,f和r越大,觸頭間的電壓增大速度也越高,電弧的熄滅就更困難。而振蕩頻率f則與線路的電感、電容和電阻有很大的關(guān)系。下進線因為有一大串的元件,電感、電容。電阻相對于上進線要高很多(上進線僅是流過連接板和靜觸頭),所以它的暫態(tài)恢復(fù)電壓也高很多,熄滅電弧很困難,常常引起擊穿而電弧重燃。
DW15/DW16系列斷路器的大電流規(guī)格(1600A以上)和DW40/45/15HH之所以既能上進線又能下進線是因為:觸頭的開距(動靜觸頭的斷開距離)較大,相間距離大并采取一些隔離和加大絕緣措施,DW40/45/15HH的每相用塑料結(jié)構(gòu)隔離或形成獨立小室,解決可能會導(dǎo)致相間短路及暫態(tài)恢復(fù)電壓大的問題。某些塑殼式斷路器,因采用雙斷點或是短路分斷能力有很大的裕度,所以能既上進線又能下進線。
對于只允許上進線的斷路器,如果一定要下進線,就只有降低短路分斷能力了。一般的經(jīng)驗數(shù)字是短路分斷電流Ic小于或等于20KA時降15-20%,大于20KA時降25-30%左右,但不同的制造廠、不同型號的塑殼式斷路器,下進線時的降低短路分斷能力可能會有所不同,應(yīng)按制造廠的技術(shù)條件的規(guī)定。下進線要降低的是短路分斷能力,而不必降低它的使用電流帶過載、短路保護的電子式剩余電流動作斷路器(漏電斷路器)的接線,它們也只能上進線。這是因為電子式剩余電流動作斷路器的脫扣線圈是裝在靠近負載側(cè),上進線時,脫扣器線圈在發(fā)生漏電時,它使斷路器跳閘,因為動靜觸頭打開,動觸頭處無電壓;如果現(xiàn)在改為下進線,發(fā)生漏電動作后,斷路器分閘,從原負載端(因下進線負載端成了電源端),至脫扣器線圈及動觸頭處均有電壓,如果線路電壓有浪涌現(xiàn)象等故障,就會燒毀線圈,使剩余電流動作斷路器失去應(yīng)有的功能。