煤矿用照明信号综合保护装置使用的说明
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装置执行标准：Q/ZD07-2006《矿用隔爆型照明信号综合保护装置》及 JB6312-92 《 矿用隔爆型煤电钻综合装置》。 1.2 产品分类 1.2.1 按变压器容量分：为 2.5kVA 和 4.0kVA 两种额定容量。 1.2.2 按额定控制电压分：为 660（380）V 及 1140（660）V 两种电压等级。 1.2.3 按主电路控制元件分:本系列装置为以交流接触器分断主电路的装置。 1.3 防爆型式及型号含义 1.3.1 防爆型式为:矿用隔爆型；防爆标志：ExdI； 1.3.2 型号含义:
1.5
150
300
1
100
200
3.2.3 信号短路保护参数见表 4
表4
电 缆 截 面 ,mm2
保 护 距 离 ,m
4kV 电流整定值 5.5A
2.5kV 电流整定值 4.5A
6
1800
1800
4
1400
1500
2.5
850
1100
1.5
600
750
1
400
500
4 电气原理 本装置电气线路主要由主电路、控制和保护电路组成。
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电缆绝缘电阻降到 10kΩ±2kΩ时，漏电电 流在 R26 的压降信号由 T2 管 脚 4 输 入 ，触 发 T2 翻 转 ，管 脚 2 由 高 电 位 变 为 低 电 位 ，电 源 +→ 插 件 17→ LED5 →插件 1→R24→T2 管脚 2→T2 内部→负电 流，LED5 发出黄色指示信号，当 绝缘故障排除，电阻值大于危险值时，LED5 熄灭，解除危险指示信号。 4.4 动作试验电路： 4.4.1 短路动作试验：按合按钮 TA2，其回路为电源+→插件 17→TA2→LHO→电流传感器→ LHZa（或 Zc、Xa）→插件 18（19、20）→D14（或 D15、D16）→R11→R10（或 R16→R15） →负电。
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与此同时，发光二极管 LED2 导通发出红光，给出短路故障指示信号。 T1 触发导通后可实现自锁，只有解除故障后，将 1K 组合开关分断停电，然后重新 送电方可正常工作。 正常工作时电流传感器之信号电压不足以使 T1 触发翻转动作。 4.3.3 信号短路保护电路： 由集成电路 T1 的另二分之一部分电路及管脚 1、2、4、5、6、7 所接元件组成 。 当信号负载线路发生短路故障时，电流传感器 LHXa 产生较大电压信号。电压信号 LHXa→插件 20→D16→R16→R15→负电→D13→插件 16→QA2→TA2→LHO 形成回路。在 R15 上产生电压降信号。由 T1 管脚 6 输入触发 T1 内部翻转导通，其输出端管脚 2 由高 电位降为低电位、BG1 通过 C 极→B 极→R3→D5→T1 管脚 2→负电，流过基极电流，BG1 开关导通。继电器 J 吸合，J1 接点断开 CJ 接触器线圈回路，切断主电源。 由于规程规定打点信号回路必须声光具备，又因光信号的白炽灯丝由冷态变为热 态，其电阻相差很大，在启动的瞬间电流之大相当于短路，因此在打点瞬间有可能产 生误动作，所以在信号短路保护电路中，设置有充电延时，放电加速电路（BT1、C9、 R14 等元器件组成）。 在信号打点的瞬间，电流传感器的信号电压在 R15 两端电压（BT1 控制极与阴极间 电压）高于 C9 两端电压（BT 阳极与阴极间电压），即 BT1 的控制极高于阳极电位。BT 处于截止状态，R14、C9 充电延时，打点与打点的停顿之间，电流传感器之电压信号降 低，此时 C9 两端电压高于 R 两端电压，即 BT1 的阳极电位高于控制极电位。BT1 阳极 对阴极击穿导通，C9 两端电荷迅速放电，从而防止了连续打点 C9 两端产生积累电压大 于 BT1 的触发翻转电压而产生的误动。 4.3.4 漏电保护电路： 由集成电路 T2 的二分之一及其管脚(8、9、10、11、13、14)联接元件组成。 127V 照明与信号线路未送电状态下，网络存在漏电故障时保护电路可实现闭锁。 其动作回路为：电源+→D11→插件 4→CJ5→故障点→Za（或 Zb、Zc）→插件 12（或 13、14）→R35（或 R36、R37）→D8（或 D9、D10）→R34→R26→负电，R26 上的信号 电压由 T2 管脚 8 输入触发 T2 翻转，管脚 13 由高电平转为低电平。电源+→BG1C 极→ BG1B 极→R3→D7→T2 管脚 13→T2 内部→负电。BG1 开关导通，继电器 J 吸合，断开 CJ 线圈回路，切断 127V 主电源。同时发光二极管 LED4 发出红光指示。 127V 照明信号网路在送电状态下，网络漏电时保护器可实现动作跳闸。其动作回路 为：Za（或 Zb、Zc）→插件 12（或 13、14）→R35（或 R36、R37）→D8（或 D9、D10） →R34→R26→负电→R25→R38→D12→插件 11→漏电故障点→Za（或 Zb、Zc）。R26 上的 电压信号触发 T2 翻转，BG1 导通 J 吸合，CJ 释放，切断除故障后，切断 1K 开关再重新 送电方可正常工作。 4.3.5 电缆绝缘危险指示电路: 由集成电路的另二分之一及管脚 4、2、5 所 联接元件组成。 电缆绝缘危险指示的漏电触发电路与漏电保护相同，只是漏电动作值不 同 （ 漏 电 动 作 2±0.2kΩ ， 绝 缘 危 险 值 为 10k Ω ±2kΩ ）。
4.1 主电路： 由隔离开关 1K、一次熔断器 1RD、2RD、主变 压器 ZB、二次熔断器 3RD、
4RD、交流接触器 CJ 等部件组成。 4.2 控制电路：
由接触器 CJ 线圈，送电按钮 QA、停电按钮 TA、控制继电器常闭接点 J1 等组成。 装置投入工作时，首先闭合 1K，使主变压器 ZB 及控制变压器 KB 有电工作。此时 运行，发光二极管 LED3（绿色）通电发光。在 127V 网路负载侧无漏电状态下可按合送 电按钮 QA，给 CJ 线圈通电，CJ 吸合主接点 CJ1～3 闭合，127V 网路负荷得电工作。停 电时，可按合 TA，CJ 断电释放，断开主接点。 4.3 保护电路 本装置具有短路、漏电动作、漏电闭锁、电缆绝缘危险指示等保护功能。 4.3.1 稳压电源： 控制变压器 KB，一次电压 127V，二次电压 20V，整流桥堆将 20V 交流变为直流脉动 电流，R1、C1、C2 为π形滤波。集成稳压器 W1，固定输出+15V 直流电压。C3、C4 为输 出滤波电容器。 4.3.2 照明短路保护电路： 由集成电路 T1 的二分之一及其管脚 8、9、10、11、13、14 所接半导体元件组 成 。 当 照 明 线 路 任 意 两 相 发 生 短 路 故 障 时 ，LHZc、LHZa 产 生 较 大 的 电 压 信 号 ， 电压 信号 由 LHZc、LHZa→D14→D15→R11→R10→ 电源 负极 →D13 插件 →QA2 →TA2→LHO，形成回路。在 R10 产生压降信号由 T1 管 8 脚输入，触发 T1， 内部翻转导通。其输出端管脚 13 由高电位 降为低电位。三极管 BG1E 极到 B 极 通 过 R3→ D2→ T1 管 脚 13→ 负 电 。BG1E 极 对 C 极 开 关 导 通 。继 电 器 J 吸 合 ， 其回路为正电→BG1E 极→C 极→插件 2→J→ 插件 5→负电。J1 接点断 开 CJ 接触器回路而释放。CJ3、CJ2、CJ1 断开， 切断 127V 主电源。
ZBZ-2.5/660(380)M
660/133 380/133
2.19/10.85 3.79/10.85
Y/Y △/Y
ZBZ-4.0/660(380)M
660/133 380/133
3.50/17.36 6.0/17.36
Y/△ △/△
ZBZ-2.5/1140(660)M
1140/133 660/133
Z BZ□/ □ M
照明信号
额定电压
额 定 容 量 ； kVA 综合
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隔爆型 装置 1.4 装置工作条件 a）海拔不超过 1000m； b）环境温度为-5～40℃；最高年平均气温 20℃； c）空气相对湿度不大于 95%（25℃时）； d）在含有爆炸气体（甲烷）混和物的煤矿井下； e）与水平面的安装倾斜度不超过 15°； f）在无显著摇动和冲击振动的地方； g）在无明显破坏绝缘的气体和蒸气的环境中； h）在无滴水及其它液体浸入的地方； i）安装类别：Ⅲ；污染等级：8 级； 2 结构概述 2.1 本装置为外壳、干式变压器、保护三合一式结构。 综合装置的隔爆外壳为圆筒形，具有凸出的底和盖。壳盖与壳体采用转盖止口结 构。外壳上部有一接线箱作为引进引出电缆用。外壳右侧装有操作隔离开关的手柄、 起动及停止按钮和检验短路、漏电保护系统是否有效的试验按钮，并有可靠的机械联 锁装置，保证当隔离开关闭合时，壳盖打不开；壳盖打开时，隔离开关不能闭合。壳 盖上方有一透视镜，可以从外面观察状态指示灯。 2.2 主要元件作用： 2.2.1 隔离开关 1K：正常情况下仅作隔离电 源之用，不允许带负荷操作。在 故障状态下，可分断主变压器的 6 倍额定电流 3 次。 2.2.2 一次熔断器 1RD、2RD：对主变压器作 短路保护。 2.2.3 二次熔断器 3RD、4RD：127V 系统后备 保护。 2.2.4 控制电路熔断路 5RD：保护控制变压器 。 2.2.5 交流接触器 CJ 用于控制 127V 负荷的 通断。 2.2.6 电流互感器 LHZa、LHZc 用于照明系统 保护取样。 2.2.7 电流互感器 LHXa 用于 127V 信号系统 短路保护信号的取样。 2.2.8 主变压器 ZB：127V 动力电源。 2.2.9 控制变压器 KB：综合装置保护系统的 低压电源。 2.2.10 电 子 线 路 插 件 ：由 保 护 电 器 电 子 元 件 组 成 ，用 于 实 现 装 置 各 保 护 功 能 。 2.2.11 控制试验按钮 QA、TA：用于控制负荷的接入和分断及试验装置保护功能是 否 正常。 2.2.12 发光二极管 LED1～5：用于正常工作 及故障状态指示。
信
照
运
漏
绝
○黄
○红
○绿
○红
○黄
号
明
行
电
缘
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2.2.13 直流继电器 J1：作为保护电路终端执 行元件。
3 主要技术参数及保护功能
3.1 主变压器技术参数见表 1
表1
型号
额定电压 V
额定电流 A
主变压器 接线方式
1.27/10.85 2.19/10.85
Y/Y △/Y
ZBZ-4.0/1140(660)M
1140/133 660/133
2.03/17.36 3.50/17.36
Y/△ △/△
绝缘等 级
B
允许温 升
85℃
3.2 基本参数
3.2.1 基本参数应符合表 2 的规定 表2
主变压器
额定 容量 kVA
额定电压 V
ZBZ-2.5(4.0)/660(380)M ZBZ-2.5（4.0）/1140(660)M 矿用隔爆型照明信号综合保护装置
使用说明
1 适用范围、用途与功能 1.1 ZBZ 系 列 矿用隔爆型照明信号综合保护装置（以下简称装置）,装置适用于含 有爆炸性气体（甲烷）混和物的煤矿井下，在 127V 的供电网络中，作照明及信号负 载的电源控制之用，具有短路保护、漏电动作及电缆绝缘危险指示等功能。
单相漏电 整定电阻
kΩ
漏电
单相漏电 闭锁电阻
kΩ
控制与保护
单相经 1kΩ 电阻接地装 置分断时间，
s
短路（载频）
有效保护距离 (4mm2 电缆)
m
相间短路装 置分断时间
s
绝缘
电缆绝缘 危险指示
值 kΩ
2.5 660-380/133
1140-660/133 4.0
2～2.5
3～4
照明：400
来自百度文库
0.25
600 信号：1400
照明＜0.10
10±2kΩ
信号＜0.4
1500
3.2.2 照明短路保护参数见表 3
表3
电 缆 截 面 ,mm2
保 护 距 离 ,m
4kV 电流整定值 18A
2.5kV 电流整定值 11A
6
750
1100
4
400
600
2.5
250
450
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1.5
150
300
1
100
200
3.2.3 信号短路保护参数见表 4
表4
电 缆 截 面 ,mm2
保 护 距 离 ,m
4kV 电流整定值 5.5A
2.5kV 电流整定值 4.5A
6
1800
1800
4
1400
1500
2.5
850
1100
1.5
600
750
1
400
500
4 电气原理 本装置电气线路主要由主电路、控制和保护电路组成。
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电缆绝缘电阻降到 10kΩ±2kΩ时，漏电电 流在 R26 的压降信号由 T2 管 脚 4 输 入 ，触 发 T2 翻 转 ，管 脚 2 由 高 电 位 变 为 低 电 位 ，电 源 +→ 插 件 17→ LED5 →插件 1→R24→T2 管脚 2→T2 内部→负电 流，LED5 发出黄色指示信号，当 绝缘故障排除，电阻值大于危险值时，LED5 熄灭，解除危险指示信号。 4.4 动作试验电路： 4.4.1 短路动作试验：按合按钮 TA2，其回路为电源+→插件 17→TA2→LHO→电流传感器→ LHZa（或 Zc、Xa）→插件 18（19、20）→D14（或 D15、D16）→R11→R10（或 R16→R15） →负电。
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与此同时，发光二极管 LED2 导通发出红光，给出短路故障指示信号。 T1 触发导通后可实现自锁，只有解除故障后，将 1K 组合开关分断停电，然后重新 送电方可正常工作。 正常工作时电流传感器之信号电压不足以使 T1 触发翻转动作。 4.3.3 信号短路保护电路： 由集成电路 T1 的另二分之一部分电路及管脚 1、2、4、5、6、7 所接元件组成 。 当信号负载线路发生短路故障时，电流传感器 LHXa 产生较大电压信号。电压信号 LHXa→插件 20→D16→R16→R15→负电→D13→插件 16→QA2→TA2→LHO 形成回路。在 R15 上产生电压降信号。由 T1 管脚 6 输入触发 T1 内部翻转导通，其输出端管脚 2 由高 电位降为低电位、BG1 通过 C 极→B 极→R3→D5→T1 管脚 2→负电，流过基极电流，BG1 开关导通。继电器 J 吸合，J1 接点断开 CJ 接触器线圈回路，切断主电源。 由于规程规定打点信号回路必须声光具备，又因光信号的白炽灯丝由冷态变为热 态，其电阻相差很大，在启动的瞬间电流之大相当于短路，因此在打点瞬间有可能产 生误动作，所以在信号短路保护电路中，设置有充电延时，放电加速电路（BT1、C9、 R14 等元器件组成）。 在信号打点的瞬间，电流传感器的信号电压在 R15 两端电压（BT1 控制极与阴极间 电压）高于 C9 两端电压（BT 阳极与阴极间电压），即 BT1 的控制极高于阳极电位。BT 处于截止状态，R14、C9 充电延时，打点与打点的停顿之间，电流传感器之电压信号降 低，此时 C9 两端电压高于 R 两端电压，即 BT1 的阳极电位高于控制极电位。BT1 阳极 对阴极击穿导通，C9 两端电荷迅速放电，从而防止了连续打点 C9 两端产生积累电压大 于 BT1 的触发翻转电压而产生的误动。 4.3.4 漏电保护电路： 由集成电路 T2 的二分之一及其管脚(8、9、10、11、13、14)联接元件组成。 127V 照明与信号线路未送电状态下，网络存在漏电故障时保护电路可实现闭锁。 其动作回路为：电源+→D11→插件 4→CJ5→故障点→Za（或 Zb、Zc）→插件 12（或 13、14）→R35（或 R36、R37）→D8（或 D9、D10）→R34→R26→负电，R26 上的信号 电压由 T2 管脚 8 输入触发 T2 翻转，管脚 13 由高电平转为低电平。电源+→BG1C 极→ BG1B 极→R3→D7→T2 管脚 13→T2 内部→负电。BG1 开关导通，继电器 J 吸合，断开 CJ 线圈回路，切断 127V 主电源。同时发光二极管 LED4 发出红光指示。 127V 照明信号网路在送电状态下，网络漏电时保护器可实现动作跳闸。其动作回路 为：Za（或 Zb、Zc）→插件 12（或 13、14）→R35（或 R36、R37）→D8（或 D9、D10） →R34→R26→负电→R25→R38→D12→插件 11→漏电故障点→Za（或 Zb、Zc）。R26 上的 电压信号触发 T2 翻转，BG1 导通 J 吸合，CJ 释放，切断除故障后，切断 1K 开关再重新 送电方可正常工作。 4.3.5 电缆绝缘危险指示电路: 由集成电路的另二分之一及管脚 4、2、5 所 联接元件组成。 电缆绝缘危险指示的漏电触发电路与漏电保护相同，只是漏电动作值不 同 （ 漏 电 动 作 2±0.2kΩ ， 绝 缘 危 险 值 为 10k Ω ±2kΩ ）。
4.1 主电路： 由隔离开关 1K、一次熔断器 1RD、2RD、主变 压器 ZB、二次熔断器 3RD、
4RD、交流接触器 CJ 等部件组成。 4.2 控制电路：
由接触器 CJ 线圈，送电按钮 QA、停电按钮 TA、控制继电器常闭接点 J1 等组成。 装置投入工作时，首先闭合 1K，使主变压器 ZB 及控制变压器 KB 有电工作。此时 运行，发光二极管 LED3（绿色）通电发光。在 127V 网路负载侧无漏电状态下可按合送 电按钮 QA，给 CJ 线圈通电，CJ 吸合主接点 CJ1～3 闭合，127V 网路负荷得电工作。停 电时，可按合 TA，CJ 断电释放，断开主接点。 4.3 保护电路 本装置具有短路、漏电动作、漏电闭锁、电缆绝缘危险指示等保护功能。 4.3.1 稳压电源： 控制变压器 KB，一次电压 127V，二次电压 20V，整流桥堆将 20V 交流变为直流脉动 电流，R1、C1、C2 为π形滤波。集成稳压器 W1，固定输出+15V 直流电压。C3、C4 为输 出滤波电容器。 4.3.2 照明短路保护电路： 由集成电路 T1 的二分之一及其管脚 8、9、10、11、13、14 所接半导体元件组 成 。 当 照 明 线 路 任 意 两 相 发 生 短 路 故 障 时 ，LHZc、LHZa 产 生 较 大 的 电 压 信 号 ， 电压 信号 由 LHZc、LHZa→D14→D15→R11→R10→ 电源 负极 →D13 插件 →QA2 →TA2→LHO，形成回路。在 R10 产生压降信号由 T1 管 8 脚输入，触发 T1， 内部翻转导通。其输出端管脚 13 由高电位 降为低电位。三极管 BG1E 极到 B 极 通 过 R3→ D2→ T1 管 脚 13→ 负 电 。BG1E 极 对 C 极 开 关 导 通 。继 电 器 J 吸 合 ， 其回路为正电→BG1E 极→C 极→插件 2→J→ 插件 5→负电。J1 接点断 开 CJ 接触器回路而释放。CJ3、CJ2、CJ1 断开， 切断 127V 主电源。
ZBZ-2.5/660(380)M
660/133 380/133
2.19/10.85 3.79/10.85
Y/Y △/Y
ZBZ-4.0/660(380)M
660/133 380/133
3.50/17.36 6.0/17.36
Y/△ △/△
ZBZ-2.5/1140(660)M
1140/133 660/133
Z BZ□/ □ M
照明信号
额定电压
额 定 容 量 ； kVA 综合
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隔爆型 装置 1.4 装置工作条件 a）海拔不超过 1000m； b）环境温度为-5～40℃；最高年平均气温 20℃； c）空气相对湿度不大于 95%（25℃时）； d）在含有爆炸气体（甲烷）混和物的煤矿井下； e）与水平面的安装倾斜度不超过 15°； f）在无显著摇动和冲击振动的地方； g）在无明显破坏绝缘的气体和蒸气的环境中； h）在无滴水及其它液体浸入的地方； i）安装类别：Ⅲ；污染等级：8 级； 2 结构概述 2.1 本装置为外壳、干式变压器、保护三合一式结构。 综合装置的隔爆外壳为圆筒形，具有凸出的底和盖。壳盖与壳体采用转盖止口结 构。外壳上部有一接线箱作为引进引出电缆用。外壳右侧装有操作隔离开关的手柄、 起动及停止按钮和检验短路、漏电保护系统是否有效的试验按钮，并有可靠的机械联 锁装置，保证当隔离开关闭合时，壳盖打不开；壳盖打开时，隔离开关不能闭合。壳 盖上方有一透视镜，可以从外面观察状态指示灯。 2.2 主要元件作用： 2.2.1 隔离开关 1K：正常情况下仅作隔离电 源之用，不允许带负荷操作。在 故障状态下，可分断主变压器的 6 倍额定电流 3 次。 2.2.2 一次熔断器 1RD、2RD：对主变压器作 短路保护。 2.2.3 二次熔断器 3RD、4RD：127V 系统后备 保护。 2.2.4 控制电路熔断路 5RD：保护控制变压器 。 2.2.5 交流接触器 CJ 用于控制 127V 负荷的 通断。 2.2.6 电流互感器 LHZa、LHZc 用于照明系统 保护取样。 2.2.7 电流互感器 LHXa 用于 127V 信号系统 短路保护信号的取样。 2.2.8 主变压器 ZB：127V 动力电源。 2.2.9 控制变压器 KB：综合装置保护系统的 低压电源。 2.2.10 电 子 线 路 插 件 ：由 保 护 电 器 电 子 元 件 组 成 ，用 于 实 现 装 置 各 保 护 功 能 。 2.2.11 控制试验按钮 QA、TA：用于控制负荷的接入和分断及试验装置保护功能是 否 正常。 2.2.12 发光二极管 LED1～5：用于正常工作 及故障状态指示。
信
照
运
漏
绝
○黄
○红
○绿
○红
○黄
号
明
行
电
缘
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2.2.13 直流继电器 J1：作为保护电路终端执 行元件。
3 主要技术参数及保护功能
3.1 主变压器技术参数见表 1
表1
型号
额定电压 V
额定电流 A
主变压器 接线方式
1.27/10.85 2.19/10.85
Y/Y △/Y
ZBZ-4.0/1140(660)M
1140/133 660/133
2.03/17.36 3.50/17.36
Y/△ △/△
绝缘等 级
B
允许温 升
85℃
3.2 基本参数
3.2.1 基本参数应符合表 2 的规定 表2
主变压器
额定 容量 kVA
额定电压 V
ZBZ-2.5(4.0)/660(380)M ZBZ-2.5（4.0）/1140(660)M 矿用隔爆型照明信号综合保护装置
使用说明
1 适用范围、用途与功能 1.1 ZBZ 系 列 矿用隔爆型照明信号综合保护装置（以下简称装置）,装置适用于含 有爆炸性气体（甲烷）混和物的煤矿井下，在 127V 的供电网络中，作照明及信号负 载的电源控制之用，具有短路保护、漏电动作及电缆绝缘危险指示等功能。
单相漏电 整定电阻
kΩ
漏电
单相漏电 闭锁电阻
kΩ
控制与保护
单相经 1kΩ 电阻接地装 置分断时间，
s
短路（载频）
有效保护距离 (4mm2 电缆)
m
相间短路装 置分断时间
s
绝缘
电缆绝缘 危险指示
值 kΩ
2.5 660-380/133
1140-660/133 4.0
2～2.5
3～4
照明：400
来自百度文库
0.25
600 信号：1400
照明＜0.10
10±2kΩ
信号＜0.4
1500
3.2.2 照明短路保护参数见表 3
表3
电 缆 截 面 ,mm2
保 护 距 离 ,m
4kV 电流整定值 18A
2.5kV 电流整定值 11A
6
750
1100
4
400
600
2.5
250
450
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