31电器原理与应用有触点保护电器概论.pptVIP

第2章 常用有触点保护电器 2.1 概论; 2.1.1 保护电器的功用;为了充分发挥低压保护电器的作用，其保护特性必须得到良好配合，主要是以下两方面的配合: ①同被保护对象允许过载特性的良好配合。 ②选择性保护的各级保护电器特性之间的良好配合。 首先以保护电动机用的断路器为例来进行分析。图2-1为保护电器与被保护电动机在特性方面的配合情况，图中曲线1为电动机允许过载特性，曲线2和曲线3为保护电器的保护特性曲线。曲线2和曲线1配合良好，但曲线3利曲线1的配合则较差，因为它不能最大限度地利用被保护设备的过载能力，反而会因电动机启动电流导致保护电器的误动作，因而无法在实际中应用。;在三相交流电力系统中，最常见且最危险的故障是各种形式的短路。其中包括三相短路、两相短路、一相接地短路以及电动机和变压器一相绕组上的匝间短路等。除此以外，配电线路、电机和变压器还可能发生一相或两相断线以及上述几种故障同时发生的复杂故障。电器系统故障可能引起下列严重后果。 ①短路电流通过短路点将燃起电弧、使电器设备烧坏甚至烧毁，严重时会引发火灾。 ②短路电流通过故障设备和非故障设备时，产生热和电动力的作用，使其绝缘遭到损坏或缩短其使用寿命。 ③造成电网电压下降，并可能波及其他用户和设备，使正常工作和生产受到影响甚至造成整个配电和用电系统的瘫痪。 最常见的不正常工作情况是过负荷。长时间的过负荷会使过载设备和绝缘线的温度升高，从而使绝缘加速老化或使设备发生故障，严重时会导致设备的损坏。;短路保护装置在电器控制系统中的基本作用可以概括为下列几点: ①借助于自动保护电器将电器控制系统的故障设备与非故障设备自动隔离，使系统的运行恢复正常。但对于某些不正常工作情况，例如，轻度过载，由于不会立即破坏电器控制系统的正常远行，因此在许多情况下并不需要保护电器立即动作，为了不影响用电设备工作的连续性，保护装置可以只记忆下故障信号而不动作。 ②监护用电设备的异常工作状况，并根据异常工作状况和设备运行维护条件发出相应处理信号，或由值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电器设备予以切除。监护异常工作情况的保护装置一般会有一定的延时。;电路保护装置设计准则 ①可靠性:可靠性包括可靠度及安全度两个因素。如故障发生在保护电器系统的保护区域以内，此时它们应该能够准确地动作，这种性能的程度称为可靠度;又如故障发生在其保护区域以外时，它们则一定不能动作，这种性能称为安全度。 ②选择性:当故障发生时，应尽量缩小电器控制系统被停电的范围，以保证最大限度工作的持续性。 ③速动性:当故障发生时，应尽量快速将故障隔离，以减轻电器设备损害的程度及提高维护电器系统的稳定度。 ④简练性:原则上电器保护系统的设计以简单为主，复杂的保护系统不仅投资费用高，而且隐藏故障的机会也较多，所需的维护技术也较复杂。 ⑤经济性:这也就是追求最高的性能价格比。 电器保护装置设计的五项准则，其重要属性按可靠性、选择性、速动性、简练性及经济性的次序排列。在设计中要尽量追求五者的最佳结合点。 ; 2.1.2 保护电器的分类;常用的保护电器按动作原理分类有电磁式、磁电式、感应式、电动式、温度(热)式、光电式、压电式等。按励磁方式分类有交流式、直流式等。按结构特点分类有机械式、电子式等。按性能特点分类有智能式、非智能式等。按输出触点容量分类有大容量，中等容量、小容量保护电器等。 通常保护电器的执行机构有两种类型： 一，有触点执行机构，可以通过吸合与释放动作来实现电路的通断； 二，无触点执行机构，通过半导体的截止与饱和来实现电路的通断。; 2.2 短路保护电器;1. 最小熔断电流和熔体的额定电流的比值，熔化系数， 约1.2-1.5； 2. 熔断器的基本特性是时间-电流特性，又称为保护特性。它是指熔断器的熔断时间同流过其电流之间的关系曲线，也可称为安秒特性。通过的电流越大，熔断时间越短，因此保护特性曲线是反时限特性曲线，如图2-4所示。 熔断器可以保护不同的保护对象，在过电流时允许通电时间特性是不同的，如图2-5所示。为了使熔断器的时间电流特性和被保护对象的时间电流特性相配合，不同用途的熔断器在设计时应该使其时间电流特性尽量接近并低于被保护对象的时间电流特性，如图2-5中虚线所示。;熔断器参数 额定电压是指熔断器分断前能长期承受的电压； 额定电流是指熔断器在长期工作制下，被保护对象的温升不超过规定值时所能承载的电流。 熔断器额定短路分断能力是指在规定的使用条件(线路电压、功率因数或时间常数)下，熔断器能分断的电流(对交流而言是其有效值)； 截断电流 指 在熔体分断期间，所能达到的最大电流。 时间-电流特性