(免費(fèi)下載)GB/Z 25842.1-2010 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 過(guò)電流保護(hù)電器 第1部分:短路定額的應(yīng)用
1 范圍
1 范圍
GB/Z 25842的本部分作為低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備及成套設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)短路定額的應(yīng)用導(dǎo)則,概括了其短路定額的定義,并對(duì)其應(yīng)用提供相應(yīng)示例。
注:本部分自身不涉及家用電器的安裝。
2 規(guī)范性引用文件
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過(guò)GB/Z 25842的本部分引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分,然而,鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本部分。
GB 7251.1 低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第1部分:型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn) 成套設(shè)備(GB 7251.1-2005,IEC 60439-1:1999,IDT)
GB 7251.2 低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第2部分:對(duì)母線干線系統(tǒng)(母線槽)的特殊要求(GB 7251.2-2006,IEC 60439-2:2000,IDT)
GB 10963.1 電氣附件 家用及類似場(chǎng)所用過(guò)電流保護(hù)斷路器 第1部分:用于交流的斷路器(GB 10963.1-2005,IEC 60898-1:2002,IDT)
GB 13539.1 低壓熔斷器 第1部分:基本要求(GB 13539.1-2008,IEC 60269-1:2006,IDT)
GB 14048.1 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第1部分:總則(GB 14048.1-2006,IEC 60947-1:2001,MOD)
GB 14048.2 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第2部分:斷路器(GB 14048.2-2008,IEC 60947-2:2006,IDT)
GB 14048.3 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第3部分:開(kāi)關(guān)、隔離器、隔離開(kāi)關(guān)以及熔斷器組合電器(GB 14048.3-2008,IEC 60947-3:2005,IDT)
GB 14048.4 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 機(jī)電式接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器(GB 14048.4-2010,IEC 60947-4-1:2009,MOD)
GB 14048.9 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第6-2部分:多功能電器(設(shè)備)控制與保護(hù)開(kāi)關(guān)電器(設(shè)備)(CPS)(GB 14048.9-2008,IEC 60947-6-2:2007,IDT)
GB/T 14598(所有部分) 電氣繼電器(IEC 60255(所有部分),IDT)
GB 16895(所有部分) 建筑物電氣裝置(IEC 60364(所有部分),IDT)
GB 16917.1 家用和類似用途的帶過(guò)電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器(RCBO) 第1部分:一般規(guī)則(GB 16917.1-2003,IEC 61009-1:2003,MOD)
3 定義和特性索引
3 定義和特性索引
定義和特性名稱 |
對(duì)應(yīng)條款 |
預(yù)期短路電流Icp |
4 |
短路電流峰值Ip |
4 |
對(duì)稱短路分?jǐn)嚯娏鱅b |
4 |
穩(wěn)態(tài)短路電流Ik |
4 |
短路保護(hù)電器(SCPD) |
4 |
限制短路定額(后備保護(hù)) |
4 |
成套設(shè)備中一條電路的額定短時(shí)耐受電流Icw |
5 |
成套設(shè)備中一條電路的額定峰值耐受電流Ipk |
5 |
成套設(shè)備中一條電路的額定限制短路電流Icc |
5 |
符合GB 14048.3的熔斷器組合電器 |
6.2b)1) |
符合GB 14048.2的斷路器 |
6.2b)2) |
符合GB 10963.1的斷路器 |
6.2b)2) |
符合GB 16917.1的帶過(guò)電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器(RCBOs) |
6.2b)2) |
符合GB 14048.4的保護(hù)式起動(dòng)器 |
6.2b)3) |
符合GB 14048.4的保護(hù)式開(kāi)關(guān)電器 |
6.2b)3) |
符合GB 14048.9的控制與保護(hù)電器(CPS) |
6.2b)4) |
熔斷體分?jǐn)嗄芰?span style="display:none">大牛工程師 |
6.3.1 |
熔斷體截?cái)嚯娏?span style="display:none">大牛工程師 |
6.3.1 |
熔斷體的熔斷I2t(焦耳積分)特性 |
6.3.1 |
符合GB 14048.2的斷路器的額定短路接通能力Icm |
6.3.2 |
符合GB 14048.2的斷路器的額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu |
6.3.2 |
符合GB 14048.2的斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs |
6.3.2 |
符合GB 14048.2的斷路器的額定短時(shí)耐受電流Icw |
6.3.2 |
符合GB 14048.2的斷路器的截?cái)嚯娏?span style="display:none">縣域經(jīng)濟(jì)_免費(fèi)下載_規(guī)劃綱要 |
6.3.2 |
符合GB 14048.2的斷路器的I2t(焦耳積分)特性 |
6.3.2 |
CPS的額定短路分?jǐn)嗄芰cs |
6.3.3 |
符合GB 10963.1的斷路器和符合GB 16917.1的帶過(guò)電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器(RCBOs)的額定短路能力Icn |
6.3.4 |
接觸器或電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器的額定限制短路電流Iq |
7.4.2 |
符合GB 10963.1的斷路器和符合GB 16917.1的帶過(guò)電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器(RCBOs)的運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs |
7.5 |
4 應(yīng)用原理——安裝
4 應(yīng)用原理——安裝
為了確保電器在短路條件下的動(dòng)作能力,電路設(shè)計(jì)人員先應(yīng)考慮在電器設(shè)備的每一個(gè)安裝點(diǎn)的預(yù)期故障等級(jí)值。這源自于系統(tǒng)保護(hù)研究,短路參數(shù)規(guī)定如下:
● 預(yù)期(可獲得的)短路電流Icp
在電源不變的情況下,電路可被一電阻可忽略的理想連接所代替時(shí)所流過(guò)的電流。
● 短路電流峰值Ip
預(yù)期(可獲得的)短路電流的最大可能的瞬時(shí)值。
● 對(duì)稱短路分?jǐn)嚯娏鱅b
在開(kāi)關(guān)電器觸頭第一個(gè)分離的極分離的瞬間,預(yù)期(可獲得的)短路電流的對(duì)稱交流分量在一個(gè)周期內(nèi)的有效值。
● 穩(wěn)態(tài)短路電流Ik
在暫態(tài)現(xiàn)象衰減之后,預(yù)期短路電流所維持的有效值:
——不受限的;
——受SCPD(短路保護(hù)電器)限制的。
其他有用的定義:
● 短路保護(hù)電器(SCPD)
用分?jǐn)喽搪冯娏鱽?lái)保護(hù)電路或電路部件免受短路電流損壞的電器。
●限制短路定額(后備保護(hù))
開(kāi)關(guān)設(shè)備或成套設(shè)備的短路定額,取決于與開(kāi)關(guān)設(shè)備或成套設(shè)備所串聯(lián)的SCPD。
5 特性——低壓成套設(shè)備(開(kāi)關(guān)、配電盤)
5 特性——低壓成套設(shè)備(開(kāi)關(guān)、配電盤等)
成套設(shè)備的短路定額由制造商規(guī)定,一般為在與系統(tǒng)設(shè)備連接點(diǎn)上用電流和時(shí)間來(lái)描述的最大可允許的預(yù)期短路電流。成套設(shè)備的短路定額應(yīng)大于或等于系統(tǒng)連接點(diǎn)上的最大預(yù)期短路電流。成套設(shè)備的制造商應(yīng)確保成套設(shè)備(進(jìn)線電器、出線電器、母線、聯(lián)結(jié)等)中進(jìn)線和出線端子間的電器的性能。短路定額由制造商依據(jù)GB 7251系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容確定。
GB 7251中定義成套設(shè)備短路定額的術(shù)語(yǔ)如下:
● 額定短時(shí)耐受電流Icw(成套設(shè)備中一條電路的)
概括為:在規(guī)定的試驗(yàn)條件下成套設(shè)備中一條電路能夠無(wú)損承載的短時(shí)電流的有效值,用電流和時(shí)間來(lái)描述,如20kA,0.2s。
● 額定峰值耐受電流Ipk(成套設(shè)備中一條電路的)
概括為:在規(guī)定的試驗(yàn)條件下電路能夠承受的峰值電流值。
● 額定限制短路電流Icc(成套設(shè)備中一條電路的)
概括為:在規(guī)定的試驗(yàn)條件下一條由SCPD進(jìn)行保護(hù)的電路在SCPD動(dòng)作時(shí)間內(nèi)能夠圓滿承受的預(yù)期短路電流的有效值。
注:短路保護(hù)電器可以是成套設(shè)備的集成部分也可以是分立元件。
成套設(shè)備可以只規(guī)定Icc值。
成套設(shè)備可以規(guī)定Icw和Ipk的值(但不應(yīng)只規(guī)定Icw或Ipk的值)。
成套設(shè)備可以規(guī)定Icw、Ipk、Icc的值。
成套設(shè)備可以根據(jù)電路保護(hù)裝置和/或系統(tǒng)電壓的不同而規(guī)定不同的Icc的值。
成套設(shè)備可以根據(jù)短時(shí)時(shí)間(如0.2s、0.5s、1s)的不同而規(guī)定不同的Icw的值。
6 特性——開(kāi)關(guān)電器
6.1 概述
應(yīng)根據(jù)開(kāi)關(guān)電器短路能力來(lái)考慮其在具體應(yīng)用時(shí)的功能,通常一個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)備應(yīng)考慮以下兩方面的功能:自身具備短路保護(hù)能力和在適當(dāng)場(chǎng)合下作為SCPD應(yīng)用。
6.2 開(kāi)關(guān)電器——自身具備短路保護(hù)功能
下列情況需考慮:
a)單獨(dú)的負(fù)載和過(guò)載開(kāi)關(guān),不具備任何短路分?jǐn)嗄芰Γ?br/>在這種情況下開(kāi)關(guān)設(shè)備與成套設(shè)備(見(jiàn)第5章)類似,具有Icw和/或限制短路定額,但另外具有額定短路接通能力Icm。
b)負(fù)載、過(guò)載和短路通斷能力:
1)符合GB 14048.3的熔斷器組合電器-熔斷器組合電器一般通過(guò)自保護(hù)直到達(dá)到熔斷器的分?jǐn)嗳萘?。在這種情況下短路分?jǐn)喙δ苡山M合熔斷器提供,開(kāi)關(guān)設(shè)備具有限制短路電流定額;
2)符合GB 14048.2的斷路器,符合GB 10963.1的斷路器,符合GB 16917.1的帶有過(guò)電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器(RCBOs)-短路條件下它們自身具備保護(hù)功能直到達(dá)到其額定分?jǐn)嗄芰Γㄒ?jiàn)6.3.2)。如果故障等級(jí)超出了額定分?jǐn)嗄芰?,斷路器可以通過(guò)其后備保護(hù)SCPD動(dòng)作;
3)符合GB 14048.4的保護(hù)式開(kāi)關(guān)電器和保護(hù)式起動(dòng)器-接觸器、半導(dǎo)體控制器或含過(guò)載保護(hù)、手動(dòng)開(kāi)關(guān)電器和規(guī)定SCPD配套的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器。這些設(shè)備具有額定限制短路電流Iq,短路條件下其自身具備短路保護(hù)功能直到達(dá)到其Iq;
4)符合GB 14048.9的控制與保護(hù)開(kāi)關(guān)電器(CPS)-可以手動(dòng)或以其他方式操作、帶或不帶就地人力操作裝置的開(kāi)關(guān)電器(設(shè)備)。CPS能夠接通、承載和分?jǐn)嗾l件下包括規(guī)定的運(yùn)行過(guò)載條件下的電流,且能夠接通在規(guī)定時(shí)間內(nèi)承載并分?jǐn)嘁?guī)定的非正常條件下的電流,如短路電流。CPS具有額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?,可以在達(dá)到此極限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行自身保護(hù)。
7 產(chǎn)品特性實(shí)際應(yīng)用舉例
7.1 概述
在一些簡(jiǎn)單的研究中僅引用穩(wěn)態(tài)短路電流Ik的有效值。峰值電流被認(rèn)為與由總的功率因數(shù)決定的Ik有效值有關(guān),這種對(duì)應(yīng)關(guān)系由相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)考慮,例如GB 14048.1-2006中的表16。
7.2 電纜保護(hù)
短路保護(hù)電器(SCPD)在電路保護(hù)中的詳細(xì)應(yīng)用在GB 16895中規(guī)定,并給出
(I2t)SCPD≤(k2S2)電纜
式中:
——k是系數(shù),取決于電纜材料(傳導(dǎo)率和絕緣);
——S是導(dǎo)體的名義截面積。
在沒(méi)有延時(shí)的電器中,一般認(rèn)為根據(jù)過(guò)載保護(hù)性能并在配套SCPD的短路容量滿足上述公式要求的基礎(chǔ)上選擇的保護(hù)電器可提供完整的短路保護(hù)功能。
對(duì)于符合GB 13539.1的熔斷器和符合GB 10963.1的MCBs,由于保護(hù)電器的動(dòng)作特性在各自的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中已規(guī)定,一般認(rèn)為基于電路過(guò)載保護(hù)所選擇的保護(hù)電器可用于確定電纜的短路保護(hù)參數(shù)。電纜參數(shù)通常以表格的形式在安裝規(guī)范中給出。
7.5 符合GB 10963.1的家用和類似用途的短路保護(hù)用斷路器(MCBs)和符合GB 16917.1的帶過(guò)電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器(RCBOs)
注:本部分自身不涉及家用電器的安裝。
MCBs/RCBOs具有額定短路能力Icn,概括為:斷路器在規(guī)定的電壓下,在規(guī)定的包括一次分?jǐn)嗖僮骱鸵淮谓油?分?jǐn)嗖僮髟囼?yàn)條件下所能分?jǐn)嗟念A(yù)期電流的有效值。
MCBs/RCBOs也具有運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs,概括為:斷路器在規(guī)定的電壓下,在規(guī)定的接通/分?jǐn)嗖僮髟囼?yàn)條件下所能分?jǐn)嗟念A(yù)期電流的有效值。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了Ics和Icn之間的固定關(guān)系(見(jiàn)表1)。
MCBs和RCBOs標(biāo)有Icn值而沒(méi)有標(biāo)Ics值時(shí),可按上述關(guān)系確定Ics值。
MCBs/RCBOs的Icn額定值應(yīng)等于或大于在此安裝位置的預(yù)期(可獲得的)短路電流值。
當(dāng)MCBs用于家庭(家用)環(huán)境之外的場(chǎng)所時(shí),MCBs也許需要其他SCPD作為其后備保護(hù)。在此情況下僅需試驗(yàn)MCBs和SCPD之間的協(xié)調(diào)配合是否滿足要求即可。這需要從SCPD的制造商或MCBs的制造商處獲得詳細(xì)數(shù)據(jù)。
在超出GB 10963.1的范圍之外應(yīng)用MCBs時(shí),即額定電流值超過(guò)125A和/或額定電壓值超過(guò)440V,可按GB 14048.2的規(guī)定確定并應(yīng)用(見(jiàn)6.3.2)。
表1 符合GB 10963.1的MCBs的運(yùn)行短路能力(Ics)與額定短路能力(Icn)之間的比值系數(shù)K
Icn |
K |
Icn≤ 6000A |
1 |
6000A<Icn≤ 10 000A |
0.75a |
Icn>10 000A |
0.5b |
a Ics最小值:6000A, |
|
表2 相應(yīng)于額定工作電流的預(yù)期試驗(yàn)電流值
額定工作電流 |
預(yù)期試驗(yàn)電流“r” |
0<Ic≤16 |
1 |
16<Ic≤63 |
3 |
63<Ic≤125 |
5 |
125<Ic≤315 |
10 |
315<Ic≤630 |
18 |
630<Ic≤1000 |
30 |
1000<Ic≤1600 |
42 |
1600<Ic |
制造商和用戶協(xié)商確定 |
a 如果接觸器或起動(dòng)器沒(méi)有規(guī)定使用類別AC-3的額定值,預(yù)期電流“r”可根據(jù)制造商規(guī)定的各種使用類別中最高的額定工作電流值加以確定。 |
|

圖1 熔斷器I2t特性示例
圖2 斷路器I2t特性示例

IB——交接電流;
C1——非限流斷路器(N);
C2——限流斷路器(L)。
圖3 組合SCPD示例

1)BTS的峰值耐受電流(Ipk),取自GB 7251.2的型式試驗(yàn)=68×2.2×103=150kA
用于BTS的80kA的限流斷路器的熱額定截?cái)喾逯惦娏鳎?20kA
注:根據(jù)GB 7251.1,2.2為峰值對(duì)有效值的比率。
2)BTS在68kA時(shí)的耐受允通能量(I2t),取自GB 7251.2的型式試驗(yàn)=[68×103]2×1=4624×106A2s
用于BTS的80kA的限流斷路器的熱額定允通能量=70×106A2s
系統(tǒng)在短路條件下得到保護(hù)。
圖4 從型式試驗(yàn)參數(shù)中推導(dǎo)限制定額的示例

說(shuō)明:Ico——交點(diǎn)電流;
Ir——預(yù)期電流;
Iq——額定限制短路電流。
注:a 自冷態(tài)起的過(guò)載繼電器時(shí)間-電流特性平均曲線。
b 接觸器時(shí)間電流-特性耐受能力。
a)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器與熔斷器之間的配合

a 自冷態(tài)起的過(guò)載繼電器時(shí)間-電流特性平均曲線。
b 接觸器時(shí)間-電流特性耐受能力。
b)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器和斷路器之間的配合
圖5 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器與SCPD之間的配合圖解
附錄A(資料性附錄) 接觸器和起動(dòng)器保護(hù)用合適的SCPD的替代法(置換法)
附錄A(資料性附錄) 接觸器和起動(dòng)器保護(hù)用合適的SCPD的替代法(置換法)
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的有效替代條件:
a)僅SCPD可以被替代;
b)僅相似類型的SCPD可被替代,即熔斷器替代熔斷器,斷路器替代斷路器;
c)對(duì)于過(guò)載繼電器或接觸器,用于1型和2型協(xié)調(diào)配合的SCPD的替代是有效的。
驗(yàn)證的依據(jù)為制造商根據(jù)GB 14048.4中相關(guān)試驗(yàn)的結(jié)果給出的信息。
試驗(yàn)方法由下列三部分組成:
● 替代驗(yàn)證
用于替代操作的額定工作電壓、額定工作電流、額定限制短路電流(Iq)不應(yīng)高于相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
● 替代Ip和I2t驗(yàn)證
考慮到替代SCPD的特性,為確定額定限制短路電流Iq和額定工作電壓,應(yīng)驗(yàn)證Ip和I2t值。
● 接觸器/過(guò)載驗(yàn)證
經(jīng)過(guò)上述驗(yàn)證確定的Ip值和I2t不應(yīng)大于相關(guān)試驗(yàn)值。
符合上述驗(yàn)證的SCPD被認(rèn)為是有效的,無(wú)需進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。
參考文獻(xiàn)
參 考 文 獻(xiàn)
[1] IEC/TR 61459 熔斷器和接觸器/電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器之間的配合-應(yīng)用導(dǎo)則。

