断路器的上进线和下进线
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断路器的上进线和下进线
什么是上进线和下进线呢?
上进线表示电源是接在断路器盖板标有LINE或1、3、5、7字样的一端(塑壳式断路器手柄“ON”(“合”)的上方),负载接在断路器盖板标有LOAD或2、4、6、8字样的一端(塑壳式断路器手柄“OFF”(“分”)的下方)。
下进线则是倒一个方向,电源线接LOAD,负载线接LINE。
对于绝大多数的塑料外壳式断路器,如DZ20塑壳断路器等系列只能上进线而不能下进线。
万能式断路器的DW15-630、DW16-630也只能上进线。
DW16-2000、DW16-4000规格既可上进线,也可下进线。
DW40、DW45各种电流都可上进线也可下进线。
对只能上进线而不能下进线的理由是:
1)结构原因:对塑料外壳式断路器来说,上进线表示电源线经过联接板-静触头-动触头-软连接-保护系统(双金属元件或发热电阻元件和电磁铁系统)-连接板;而下进线则是电源线-连接板-保护系统-软连接-动触头-静触头-连接板。
下进线时,如果开断短路电流,电弧虽然大部分进入灭弧室,但总有一部分带电的游离气体向动触头连接部分移动,某相的游离气体与相邻相带电体接触,就可能发生相间短路。
另一方面,断路器即使成功地开断短路电流,但因是下接线,
保护系统、软连接、公共转轴一直处于电源电压下(尽管无电流流过),将使绝缘件老化,也可能产生相间爬电等事故。
2)恢复电压的原因:所谓恢复电压是指断路器开断短路电路的过程,加在动静触头之间的电压。
只要电弧经过拉长和驱入灭弧室,使其受冷却,提高电弧电阻和电弧电压,且电弧电压大于恢复电压时,电弧才能被熄灭。
恢复电压分有稳态恢复电压和暂态恢复电压两种。
暂态恢复电压有两个重要参数就是振荡频率f和过振荡系数r,f和r越大,触头间的电压增大速度也越高,电弧的熄灭就更困难。
而振荡频率! 则与线路的电感、电容和电阻有很大的关系。
下进线因为有一大串的元件,电感、电容。
电阻相对于上进线要高很多(上进线仅是流过连接板和静触头),所以它的暂态恢复电压也高很多,熄灭电弧很困难,常常引起击穿而电弧重燃。
DW15、DW16的大电流规格(1600A以上)和DW40、DW45等之所以既能上进线又能下进线是因为:触头的开距(动静触头的断开距离)较大,相间距离大并采取一些隔离和加大绝缘措施,DW40、DW45的每相用塑料结构隔离或形成独立小室,解决可能会导致相间短路及暂态恢复电压大的问题。
某些塑壳式断路器,因采用双断点或是短路分断能力有很大的裕度,所以能既上进线又能下进线。
反接(下进线)后,还可能引起触电危险。
因为一般人按习惯,总认为手柄上端(ON)是接电源,下端(OFF)是接负载。
尽管断路器是分闸的,但如果有不了解情况人以为负载端没电压,去触摸时,就可能受电击(反接负载端有电压)。
有必要提及带过载、短路保护的电子式剩余电流动作断路器(漏电断路器)的接线,它们也只能上进线。
这是因为电子式剩余电流动作断路器的脱扣线圈是装在靠近负载侧,上进线时,脱扣器线圈在发生漏电时,它使断路器跳闸,因为动静触头打开,动触头处无电压;如果现在改为下进线,发生漏电动作后,断路器分闸,从原负载端(因下进线负载端成了电源端),至脱扣器线圈及动触头处均有电压,如果线路电压有浪涌现象等故障,就会烧毁线圈,使剩余电流动作断路器失去应有的功能。
对于只允许上进线的断路器,如果一定要下进线,就只有降低短路分断能力了。
一般的经验数字是短路分断电流Ic小于或等于20KA时降15-20%,大于20KA时降25-30%左右,但不同的制造厂、不同型号的塑壳式断路器,下进线时的降低短路分断能力可能会有所不同,应按制造厂的技术条件的规定。
下进线要降低的是短路分断能力,而不必降低它的使用电流。
大多数万能式及塑壳式断路器的电源进线端在上方,馈线(即负载)端在下方。
主要原因是灭弧系统设在上方(电源
侧),这时若将电源进线接至下方,灭弧条件更为苛刻。
这类断路器的额定断流容量乃是上进线时的数据。
日本一些电气公司的试验结果表明,断流容量≤20KA的塑壳断路器改为下进线时,断流容量降低约1/3。
我国也曾将上进线断路器按下进线作通断能力试验、试品受到极大破坏。
国产DW15
-200 630;DWX15-200 630;DZ40等型号断路器及引进技术生产的H、TL、TG等系列断路器等等均为上进线断路器,只能应用于上进线条件。
对于绝大多数的塑料外壳式断路器,如DZ20/TO/TG/HSM1/CM1/TM30等系列只能上进线而不能下进线。
万能式断路器的DW15-630/DW16-630也只能上进线。
DW15-1600-2500-4000/DW16-2000-4000和一些国际知名品
牌的:MT、M、ABB的F系列、E系列/AE等规格既可上进线,也可下进线。
DW40/DW45各种电流都可上进线也可下进线。
有些应用条件(如分段母线联络断路器、馈电及受电通用回路断路器等)下,电源引入方向可能改变,必须采用允许上、下进线(即上、下进线额定断流容量相同)的断路器。
这类断路器不仅其结构设计采取了特殊技术措施,型式试验中还应将上、下进线互换进行短路通断能力试验。
我国断路器产品标准规定在产品文件及产品铭牌上应
明确说明该产品是否允许上,下进线或标明电源进线端及出线(负载)端。
令人遗憾的是我国大多数断路器的产品文件,产品样本,使用说明书及铭牌上并未明确注明其允许的进线方向,必然会对用户产生误导,以为凡未注明进线方向的断路器都允许上,下进线。
以致在全国统一设计的几类定型低压屏(如PGL及GGD系列)中的部分方案也有这种错误发生,此产生的负面影响更为严重。
为杜绝这类误用,避免可能产生的恶果。
需尽快解决几个问题:
(1)统一规范断路器产品的技术文件和铭牌标识。
必须明确注明产品允许的进、出线方向;
(2)改进产品结构与性能,力求断路器产品上、下进线断流容量相同;
(3)及时组织检查并修正低压屏柜产品的上述类似错误。