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微型断路器的选用原则及注意事项

  1 引言

  微型断路器,简称MCB,是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。MCB虽然是一种终端电器,但选用了不合适的MCB,也经常会造成严重损失,因此,选择正确的MCB对保护设备是非常重要的。

  MCB的额定分断能力就是在保证断路器不受任何损坏的前提下能分断的最大短路电流值。现在,市场上制造厂商提供的产品主要有4.5kA,6kA,10kA等几种额定分断能力。我们在选用MCB时,应该像在选择塑壳断路器、框架式断路器一样,计算在使用场合的最大短路容量,再选择MCB。如果MCB的额定分断能力小于被保护范围内的短路故障电流,则在发生故障时,不但不能分断故障线路,还有可能因MCB的分断能力过小而引起MCB爆炸,危及人身和其他电器设备线路的安全运行。

  2 选用原则

  低压配电线路的短路电流与该供电线路的导线截面、导线敷设方式、短路点与电源距离长短、配电变压器的容量大小等电器参数有关。一般工业与民用建筑配电变压器低压侧电压多为0.23/0.4kV,变压器容量大多为1600kVA以下,低压侧线路的短路电流随配电容量的增大而增大。对不同容量的变压器,低压馈线端的短路电流是不同的。一般来说,对于民用住宅、小型商场、公用建筑,由于由当地供电部门的低压电网供电,供电线路的电缆截面较细,用电设备距供电电源距离较远,选用4.5kA及以上分断能力的MCB即可。对于有专供或有10kVA变电所的用户,往往由于供电线路的电路截面较粗,供电距离较短,应选用6kA及以上分断能力的MCB。而对于如变配电站(站内使用的照明、动力电源直接取之于低压总母排)以及大容量车间变配电站等供电距离较短的类似场合,则必须选用10kA及以上分断能力的MCB。具体设计时还必须进行校验。此外,特别要注意的是以下三点:

  1)随着现代建筑物中配电容量的增大,大容量母线槽的使用以及用电设备与电源间的距离在缩短等各种因素,使供电电流末端的短路电流也在不断增大,特别是一些高档写字楼、办公楼、宾馆及大型商场等公共建筑,这类建筑使用的MCB,在设计时应加以注意。

  2)MCB有两个产品标准:一个是IEC898《家用装置及类似装置用断路器》;另一个是IEC947—2《低压开关设备及控制设备低压断路器》。IEC898是针对由非电气专业和无经验人员使用的标准,而IEC947—2是针对由电气专业人员操作使用的产品标准。两个标准对MCB分断能力的指标是不同的,对设计人员来说,一定要看具体使用场合相对象来选用MCB。若按IEC947—2的额定分断能力来选用MCB,应安装在供专业人员操作的箱柜中,并由专业人员操作,如各楼层,厂房内的照明总配电箱;若按IEC898来选用MCB,可供安装在非专业人员使用的操作电箱内,如大会议厅,厂房内的照明开关箱中,这些使用对象都是一般工作人员,因此,在选用MCB时一定要注意加以区别,不能混淆。

 

  3)一般来说,MCB的额定分断能力是在上端子进线,下端子出线状态下测得的。在工程中若遇到特殊情况下要求下端子进线,上端子出线,由于开断故障电流时灭弧的原因,MCB必须降容使用,即额定分断能力必须按照制造厂商提供的有关降容系数来换算。MCB的保护特性根据IEC898,MCB分为A、B、C、D四种特性供用户选用:A特性一般用于需要快速,无延时脱扣的的使用场所,亦即用于较低的峰值电流值,以限制允许通过短路电流值和总的分断时间。利用该特性可使用MCB替代熔断器作为电子元器件的过流保护及互感测量回路的保护;B特性一般用于需要较快速脱扣且峰值电流不是很大的使用场所;与A特性相比较,B特性一般用于白炽灯,电加热器等电阻性负载及住宅线路保护;C特性一般适用于大部分电气回路,它允许负载通过较高的峰值电流而MCB不动作,C特性一般用于荧光灯,高压气体放电灯,动力配电系统的线路保护;D特性一般适用于很高峰值电流的开关设备,一般用于交流额定电压与频率下的控制变压器和局部照明变压器的一次线路和电磁阀的保护。

  3 注意事项

  从以上保护特性的分析可知,对于各种不同性质的线路,一定要选用合适的MCB。如有气体放电灯的线路,在灯起动时有较大的浪涌电流,若只按该灯具的额定电流来选择MCB,则往往在开灯瞬间导致MCB的误脱扣。

  在保护特性方面,IEC898标准内明确规定,MCB不能用于对电动机的保护,只可作为替代熔断器对配电线路进行保护。在这方面往往容易让人忽视。大家知道,电动机在启动瞬间有一个5~7In持续时间是10s的起动电流,即使C特性在电磁脱扣电流设为5~10In,可以保证电动机起动时避过浪涌电流;但对热保护来讲,其过载保护的动作值整定于1.45In,也就是说,电动机要承受45%以上的过载电流时MCB才能脱扣,这对于只能承受<20%过载的电机定子绕组来讲,是极容易使绕组间的绝缘损坏的,而对于电线电缆来讲是可承受的。在某些场合如确实需要用MCB对电动机进行保护,可选用ABB公司特有的符合IEC947—2标准中K特性的MCB,或采用MCB外加热继电器的方式,对电动机进行过载和短路保护。

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