请教资深老电工老电气工程师一个问题

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-06
请教资深电气工程师们一个问题:断路器一般是怎么选型的?塑壳断路器有很多种的。

断路器又叫空气开关,是一种很基本的低压电器,断路器具有过载、短路和欠电压保护功能,能保护线路和电源的能力。它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,所以获得了广泛的应用。一旦房屋配线中的电流流量过大,这种简单的电路装置就会切断电源,直至故障被排除。如果没有断路器(或其替代品——保险丝),家庭用电就会非常不方便,原因在于,仅仅是线路问题和设备故障就可能会造成火灾和其他事故。
断路器类型及其工作原理:
基本型:
  最简单的电路保护装置是保险丝。保险丝只是一根很细的导线,加上一个保护套之后接入电路。电路闭合后,所有电流必须流经保险丝——保险丝处的电流与同一电路上其他各点的电流相同。设计这种保险丝,是为了让它在温度达到某一水平时能够熔断。烧毁保险丝可以造成开路,从而防止过量电流破坏房屋配线。
  保险丝的问题是,它只能发挥一次作用。每当保险丝被烧断后,就必须换一个新的。断路器能起到与保险丝相同的作用,却可以反复使用。 只要电流达到危险水平,它就能立刻造成开路 。
工作原理:
电路中的火线与开关两端相连。当开关置于接通状态时,电流从底部终端流出,依次流经电磁体、移动接触器、静态接触器,最终从顶部终端流出。

  电流能磁化电磁体。电磁体产生的磁力随电流的增强而增强,如果电流降低,磁力也会减弱。当电流跃升到危险水平时,电磁体会产生足够大的磁力,以拉动一根与开关联动装置相连的金属杆。这会使移动接触器倾斜并离开静态接触器,继而切断电路。电流也就中断了。
  双金属条设计依据的是相同的原理,区别在于这里无需给电磁体能量,而是让金属条在高电流下自行弯曲,继而启动联动装置。还有些断路器靠填充易爆物来移置开关。当电流超过某一水平时,就会点燃易爆材料,继而驱动活塞打开开关。
增强型:
  更先进的断路器摒弃了简单的电气设备,转而使用电子器件(半导体设备)来监测电流水平。接地故障断路器(GFCI)是一种新型断路器。这种断路器,不仅能预防房屋配线损毁,而其能保护人免遭电击。
工作原理:
GFCI 会不断监测电路中零线和火线上的电流。一切正常时,两条线上的电流应当完全相同。一旦火线直接接地(例如有人不慎触碰火线),火线上的电流会突然猛增,而零线则不会。GFCI 在检测到这种情况后会立即切断电路,以防止触电伤亡事故。由于 GFCI 无需等到电流上升到危险水平就能采取行动,因而其反应速度要比传统断路器快得多。
直流断路器的工作原理:
主回路包含一个支撑动触头的下部连接排,一个上部连接排和表面镀银的触头。合闸装置由一个带合闸线圈的大块罐状磁铁组成。该磁铁容纳了一个动磁芯、触头压力弹簧和
一个磁芯复位弹簧;所有这些部件均被安装在操作杆上。拨叉单元安装在操作杆的顶端。 过流脱扣装置包含一个由层压的薄片构成的衔铁,一个连到由弹簧控制的操作杆上的动
磁芯,由于该杆的作用可以设定脱扣整定值。 五对辅助接点均为由动触头控制的换向触头。它们位于合闸装置下部的塑料盒内。 灭弧室包括角板,隔板和去离子板,以上这些都
安装在两块灭弧板之间。 当断路器由于过流或正常的分闸命令而分闸的话,推进机构将会带动动触头分闸。该推进机构同样作用于 5个换向辅助接点。

断路器的保护及选择要点:
额定电流在600A以下,且短路电流不大时,可选用塑壳断路器;额定电流较大,短路电流亦较大时,应选用万能式断路器。
一般选用原则为:
(1)断路器额定电流≥负载工作电流;
(2)断路器额定电压≥电源和负载的额定电压;
(3)断路器脱扣器额定电流≥负载工作电流;
(4)断路器极限通断能力≥电路最大短路电流;
(5)线路末端单相对地短路电流/断路器瞬时(或短路时)脱扣器整定电流≥1.25;
(6)断路器欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压。
目前,国内市场供应的四极塑料外壳式断路器有六种型式:
1)断路器的N极不带过电流脱扣器,N极与其他三个相线极一起合分电路;
2)断路器的N极不带过电流脱扣器,N极始终接通,不与其他三个相线极一起断开;
3)断路器N极带过电流脱扣器,N极与其他三个相线极一起合分电路;
4)断路器的N极带过电流脱扣器,N极始终接通,不与其他三个相线极一起断开;
5)断路器的N极装设中性线断线保护器,N极与其他三个相线极一起合分电路;
6)断路器的N极装设中性线断线保护器,N极始终接通,不与其他三个相线极一起断开。

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工地无配备专业电工,而是让略懂些用电知识的人员去从事电工作业。无操作证的电工无按规范设置用电线路和保护措施,穿拖鞋操作,甚至带电接线的现象时有出现,造成事故隐患。临时用电工程无编制专项施工组织设计,只是由电工凭经验自行布设,无全盘计划,随意性强,无采取必要的安全防护措施。有的工地编制的用电施工组织设计没有负荷计算,无线路图,有的和施工现场实际脱节,根本起不到指导施工用电的作用。  正确做法:安装、巡检、维修或拆除临时用电工程,必须由电工完成。电工操作属于特种作业,特种作业由于对操作者本人及他人和周围设施的安全有重大危害因素,因此需经过国家规定的有关部门组织的特种作业人员安全培训,在取得操作证后方准其独立作业。电工作业时应正确穿戴相应的劳动保护用品。  施工现场用电设备在5台及以上或设备总容量在50kw及以上者,应编制用电施工组织设计。用电施工组织设计应包括的内容有:  1、现场勘测。  2、确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向。  3、进行负荷计算。  4、选择变压器。  5、设计配电系统:设计配电线路,选择导线或电缆;设计配电装置,选择电器;设计接地装置;绘制用电图纸,用电总平面图、配电装置布置图、配电系统接线图、接地装置设计图。  6、设计防雷装置。  7、确定防护措施。  8、制定安全用电技术措施和电气防火措施。临时用电施工组织设计应由电气工程技术人员编制,经相关部门审核及具有法人资格企业的技术负责人和监理企业总监理工程师审批后实施。  二、三级配电系统  存在问题:配电系统无按“总配电箱(或配电柜)-分配电箱-开关箱”形成三级配电。一台以上的用电设备共用一个开关箱。分配电箱和开关箱之间距离超标,用电设备与其控制的开关箱距离过远。  正确做法:施工用电系统必须采用三级配电系统,即在总配电箱或配电柜以下设分配电箱,分配电箱以下设置开关箱,最后从开关箱接线到用电设备。总配电箱设在靠近电源的区域,分配电箱设在用电设备或负荷相对集中的区域,分配电箱与开关箱的距离不得超过30m,开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3m.施工现场应按“一机一箱一闸一漏”设置,即每台用电设备必须有各自专用的开关箱,严禁用同一个开关箱直接控制2台及2台以上用电设备(含插座),每个开关箱里必须设置有一个闸刀开关和一个漏电保护器。
 三、二级漏电保护系统
  存在问题:用电系统设置少于二级的漏电保护。漏电保护器参数不匹配或动作失灵。漏电保护器安装于靠近电源一侧。  正确做法:二级漏电保护系统是指用电系统至少应设置总配电箱漏电保护和开关箱漏电保护二级保护,总配电箱和开关箱中二级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应合理配合,形成分级分段保护;漏电保护器应安装在总配电箱和开关箱靠近负荷的一侧,即用电线路先经过闸刀电源开关,再到漏电保护器,不能反装;漏电保护器应满足以下要求:开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流≤30mA,额定漏电动作时间≤0.1s,使用于潮湿场所的漏电保护器额定漏电动作电流≤15mA,额定漏电动作时间≤0.1s;总配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流应大于30mA,额定漏电动作时间应大于0.1s,但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA.s;漏电保护器应动作灵敏,不得出现不动作或者误动作的现象。  四、保护接零  存在问题:保护零线引出不符合规范,重复接地点不足。无采用专门色标的电线作保护零线,线径过小。保护零线无随所有线路自始至终,无与用电设备外壳相连,起不到保护作用。  正确做法:施工现场专用的电源中性点直接接地的电力线路必须采用TN-S接零保护系统,保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出,单独敷设,不作他用;在TN接零保护系统中,通过总漏电保护器的工作零线与保护零线之间不得再做电气连接;TN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外,还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地,每一处重复接地电阻应不大于10Ω;保护零线应采用绿黄双色线,任何情况下均不得用绿黄双色线作负荷线;三相四线制架空线路的保护零线截面不小于相线截面的50%,单相线路的保护零线截面与相线截面相同,用电线路中的保护零线最小截面为5mm2,配电装置和电动机械相连接的保护零线应为截面不小于2.5mm2的绝缘多股铜线。保护零线应从线路始端开始设置,随线路至末端,与电气设备(包括电箱)不带电的外露可导电部分相连。  五、电箱设置  存在问题:电箱内无隔离开关或设置不规范。使用木制电箱,电箱无标记。电线从电箱箱体侧面、上顶面、后面或箱门进出。电器安装于木板上。电箱安装位置不合理。  正确做法:配电箱、开关箱应采用冷轧钢板或阻燃绝缘材料制作,钢板厚度应为1.2-2.0mm,其中开关箱箱体钢板厚度不得小于1.2mm,配电箱箱体钢板厚度不得小于1.5mm,箱体表面应做防腐处理。配电箱、开关箱外形结构应能防雨、防尘。配电箱和开关箱应进行编号,并标明其名称、用途,配电箱内多路配电应作出标记。总配电箱、分配电箱、开关箱均应设置电源隔离开关,隔离开关应设置于电源进线端,即为电线进入电箱后的第一个电器。隔离开关应采用分断时具有可见分断点,能同时断开电源所有极的隔离电器,不能用空气开关或者漏电保护器作隔离开关,不得使用石板开关。电线应从电箱箱体的下底面进出,电箱进出线口处应作套管保护。电箱内电器安装板应用金属板或非木质阻燃绝缘电器安装板板,若用金属板,则金属板应与箱体作电气连接。电箱的安装应符合以下要求:配电箱、开关箱应装设端正、牢固,固定式电箱的中心点与地面的垂直距离应为1.4-1.6m,移动式电箱中心点与地面的垂直距离宜为0.8-1.6m;配电箱、开关箱前方不得堆放妨碍影响操作、维修的物料,周应有足够2人同时工作的空间和通道,电箱安装位置应为干燥、通风及常温场所,不受振动、撞击。  六、线路敷设存在问题  用电架空线路架设在脚手架上,或穿越脚手架引入在建工程。采用竹竿或者钢管作为电线杆。架空线路和灯具架设高度过低。电线、电缆沿地面明设。电线外皮老化、破损,绝缘性差。采用四芯电缆外加一根线代替五芯电缆,两种线路绝缘程度、机械程度、抗腐蚀能力以及载流量不匹配,引发事故。  正确做法:施工现场用电线路的敷设应架空或埋地敷设。架空线路严禁沿脚手架、树木或其他设施敷设。架空线路应沿电杆、支架或墙壁敷设,并采用绝缘子固定,绑扎线必须采用绝缘线。室外架空电线最大弧垂与施工现场地面最小距离4m,与机动车道最小距离6m,与建筑物(含外脚手架)最小距离1m.室内配线距地面高度不得小于2.5m.电缆沿墙壁敷设时最大弧垂距地不得小于2m.电杆不得采用竹竿,宜采用钢筋混凝土杆或木杆。木杆梢径不应小于140mm.电缆线路严禁穿越脚手架引入在建工程,必须采用电缆埋地引入。电缆垂直敷设上楼层不得与外脚手架相连,应充分利用在建工程的竖井、垂直孔洞,电缆垂直敷设也可穿套管沿外墙敷设,固定点每层不得少于一处。电缆埋地敷设埋深不小于0.7m,经过道路等易受损伤场所应加设套管。接零保护系统的电缆线路必须采用五芯电缆。电线及电缆应保持外皮完好,绝缘良好。

一般来讲按照额定电流来选择就可以了,比如22kw电机,额定电流大概是44A左右。接触器选50A的就可以了,如果额定电流与接触器额定电流比较接近或电机启动电流较大,启动时间较长可以考虑选择大一档的接触器。接触器放大一些是好的,只是涉及到成本和安装空间等问题。
开关和热继按照额定电流选择,不要放大,否则起不到保护作用,如果怕启动时热继跳断电路,可以在控制回路上改进。开关选择电动机专用型号,不要用配电型的,启动时就不会跳闸。
线号规律是自己定的,以简单易懂为原则,较多回路是最好给线号赋予含义,比如很多页原理图时可以把页作为线号的前几位,或将电编号编到线号里都可以,主要以日后查线方便为原则。
配电上一般采用单号用在电源端,双号用在公共端。如一个开关主来,220V端用1.经过件后用3、5、7等 0V端用2。电流计量回路用400起编号,电压测量用600起编号。
其他也可以顺序编号,如1、2、3、4这样编下去,只要看着方便就好。

接触器按电机KW * 2倍(如算出的额定电流考虑选择靠大一档的接触器来定)。

空开和热继保护器按额定电流选择,不要放大,否则起不到保护作用。

电气原理图上的字母和线号的标注是有规则的。

如数字11是指电路图中从A相过来的第一路第一个线号(字码管)
13是第一路第二个线号(字码管)
......
21是第二路第一个线号(字码管)
一般升序排列,以奇数定义。

12是指电路图中从C相过来的第一路第一个线号(字码管)

一般的380V电机,每KW2个电流

你说的太笼统了,题问题要具体点 比如你需要控制的什么电机,多少KW,
全是根据实际使用和工作需要来选择的。如果要计算去看看书基本公式上面
都有的。
线号的编号只要你编定的号能和图纸一致就可以了没什么其他要求。

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