电涌保护器(SPD)和后备保护断路器的配合研究.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Slide,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电涌保护器(SPD)和后备保护断路器的配合研究,问题提出,2,已有的研究成果,3,10/350,冲击电流波形,4,冲击电流波形,I,级,冲击电流,I,imp,冲击电流,I,imp,由其峰值，电荷量,Q,和比能量,W/R,参数来确定,。,冲击试验电流的,峰值,应在,50s,内达到，电荷量,Q,转移应在,5ms,内发生，比能量,W/R,应在,5ms,内释放。,允差：,Iimp,10%,Q,-10%/+20%,W/R,-10%/+45%,Q,=,I,impa,其中,a=510-4s,W/R,=,I,imp2b,其中,b=2.510-4s,5,8/20,波形放电电流,6,定义,Maxium withstand current(I,MW,)MCB,能够连续耐受三次冲击都不动作，再增加一个步长（如,2kA),即动作的冲击电流（,8/20 s,波形或,10/350 s,波形）。,15 shots withstand current(I,15,)MCB,能够耐受,15,次冲击的最大电涌电流（,8/20 s,波形）。,7,C65H-C,型,MCB,的冲击耐受性能,MCB,对,8/20s,电涌的耐受水平随着额定电流的提高而提高的趋势，但是并不是每一级,MCB,都严格满足。对于,50A,和,63 A,的,MCB,，虽然它们的额定电流大于,40A,，但是它们的,I,MW,却小于,40A,的,MCB,。,8,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,9,C65H-C,型,MCB,与熔断器的比较,MCB,和熔断器的单次冲击耐受值,I,MW,MCB,和熔断器的,15,次耐受值,I15,MCB,的,I,MW,比熔断器的单次冲击耐受电流要大。这说明,MCB,具有更好的电涌耐受性能。,对于较小的额定电流，,MCB的,I,15,要大于熔断器，但是这种优势随着额定电流的增加而减小。对于,125A,的额定电流，,MCB,和熔断器具有相当的,15,次冲击耐受电流。,10,不同分断能力和特性曲线,MCB,的比较,选择中等分断能力（,6kA,）,N,系列中的,B,，,C,，,D,曲线,MCB,，横向比较同一分断能力，不同特性曲线的,MCB,的冲击耐受能力。,选择高分断能力（,10kA,）,H,系列中的,C,曲线,MCB,，与,N,系列的,C,曲线结果相比较，从而纵向比较同一特性曲线，不同分断能力,MCB,的冲击耐受能力。,B,型曲线：,3,和 5,In,小短路,C,型曲线：,5,和 10,In,高短路,电流的控制和保护,D,型曲线：10-14,In,分断能力：,BCN,12,结果：从整个趋势来看，最大冲击耐受能力和,15,次冲击耐受能力,BCD,N,系列下,B,C,D,曲线,I,MW,和,I,15,的比较,I,MW,I,15,13,MCB,在,10/350,冲击下的耐受能力,MCB,对,10/350s,电涌的耐受水平随着额定电流的提高而提高。但是提高的幅度却比预期的小很多。对于额定电流为,125A,的,MCB,，最大耐受电流,IMW,也只有,4kA,。如果把这种,MCB,用在,I,级,SPD,之前，,4kA,的电涌耐受水平将远小于实际安装的大部分,SPD,的,Ipeak,值。此时，就很难实现,SPD和,MCB,的配合。,14,MCB,在冲击下的脱扣机理研究,端子,双金属片,条状线辫,动触头,瞬时脱扣器线圈,负荷侧端子,静触头,15,磁脱扣线圈断裂,线圈和静触头松脱,触头磨损,MCB,冲击后损坏的原因,静触头,动触头,断口,16,试验过程中发现，造成,MCB,脱扣机构动作的原因主要是由于动静触头间的电动斥力，试验证明：尝试将磁铁取走后对,MCB,进行冲击试验，发现,MCB,的脱扣机构也还是动作了，说明了导致,MCB,在冲击电流下动作的主要原因并不是完全由于电磁力造成的。,分析可得，动静触头在冲击电流通过时会产生的电动斥力，而且在触头间由于电流线的收缩而产生霍姆力，这两个力的作用都使动静触头快速分开，因此都有助于推动脱扣机构的动作。,冲击电流下的脱扣机理,17,不同特性曲线和分断能力的,MCB,可通过,8/20,冲击电流的试验，基本可以与大部分,T2,级的,SPD,配合用作后备保护元件；,MCB,在,10/350,波形冲击电流下的耐受性能十分有限，无法和,T1,级的,SPD,形成后备保护的有效配合，建议修改标准条款；,MCB,在冲击电流下的脱扣动作不是主要依靠电磁力，而是主要依靠电动斥力；,由于目前的,MCB,主要是面向工频大电流的过流保护和短路保护，所以它的动作特性设计主要考虑的是工频电流。对于冲击电流下的脱扣特性，目前的,MCB,可能还未有专门的设计。,结论,18,