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為何總空開跳閘后下級斷路器才跳閘

2024/3/23 3:39:57 人評論 次瀏覽 分類:電工基礎  文章地址:http://yigongchang99.com/tech/5436.html

最近在客戶端發生一起電動機堵轉時,下級14A的GV2電動機保護斷路器和上級32A總空開都跳閘的現象,但令客戶費解的是,從系統監控的動作順序看,總空開跳閘700毫秒之后,GV2斷路器跳閘。

客戶懷疑產品特性有問題并要求解釋,并分析是產品本身原因還是選型不當。


從客戶提供的信息看,上級斷路器為iC65N-32A-D微斷,額定電流32A,D型曲線。


下級斷路器為GV2ME16C電動機保護型斷路器,其過載保護整定范圍9A~14A,現場實際整定值為14A,磁脫扣電流為341A±20%。



斷路器跳閘前,系統監控到電動機有堵轉現象,堵轉電流為91A,由于iC65N-32A-D微斷的磁保護是D型曲線,其磁脫扣電流范圍為10In~14In,即320A~448A。


GV2ME16C的磁保護電流為341A±20%,都遠遠高于堵轉電流,所以首先排除斷路器磁保護動作,確定是過載保護動作。


iC65微斷和GV2ME斷路器都屬于熱磁式斷路器,過載保護都是基于雙金屬片在過載電流發熱彎曲后推動脫扣機構動作,下圖為二者的內部結構:



雖然二者都是熱磁式斷路器,但由于保護對象不同,所以遵循的產品標準不一樣,前者遵循GB/T10963.1,而后者遵循的是GB/T14048.4,最終反映到過載保護特性上也是不同,保護特性差異見下表:



我們用施耐德在線選擇性曲線軟件,校驗iC65N-32A-D(藍色曲線)和GV2ME16C(紅色曲線)之間的選擇性,會發現在91A左右的過電流處,兩款斷路器都會動作,二者之間并無選擇性。



至于為何出現總空開跳閘700ms之后下級電動機保護斷路器才動作?其實也很好解釋。


首先,由于在這個電流段上下級斷路器本身并與選擇性,誰先誰后也無法確定,有可能上級總空開熱保護先動,也有可能上級總空開熱保護后動。


再者過載保護靠的是雙金屬片發熱動作,雙金屬片動作具有熱慣性,并不像電子式脫扣器可以返回。


當堵轉電流流過雙金屬片時,兩款斷路器內的雙金屬片都開始彎曲到脫扣位置且不可返回。


微斷的雙金屬片會直接推動脫扣機構,但GV2電動機保護斷路器內部還需要經過差動推板、熱補償金屬片后再推動脫扣機構,也就是說當雙金屬片彎曲都已經到達脫扣位置時,斷路器內部機構的動作時間差異也會決定動作快慢。


總結一點,雙金屬片在堵轉電流的熱效應下彎曲到脫扣位置且“不可返回”很重要,斷路器內部動作機構差異導致動作時間差異也很重要。


接下來便是選擇合適的斷路器并校驗其選擇性了,因為電動機保護斷路器不能改變,所以客戶提出放大上級總空開的建議,比如上級選擇40A的D型微斷時,選擇性仍不滿足。



進一步放大電流檔63A時,上下級斷路器在反時限保護區域仍有部分交叉,但此時已經不能靠放大上級斷路器的電流檔來實現選擇性,因為總回路的計算電流是固定的,一味放大會導致總空開所保護的回路的過載保護失效。



最終我們按施耐德“Complementary Technical Information”文件推薦客戶選擇NSXm塑殼斷路器作為上級斷路器,由于NSXm的過載保護整定值可調,可以整定40A左右滿足總開關的過載保護要求,又可以與下級GV2ME16C在反時限區域滿足選擇性要求,一舉多得。



上下級斷路器曲線如下圖:



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