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2016年10月31日星期一

微型断路器的工作特性


BS 7671标准将断路器定义为
能够制造和携带的机械装置 正常电路下的电流 在一定条件下也能断开电流 指定的异常电路条件,例如短路条件

性能数据由制造商针对所有 断路器,用ff表示。 

额定电流
  • 标称电流(IN)是连续电流额定值 断路器的
  • 微型断路器(MCB)的额定电流会有所不同 from 2 A to 125 A
额定电压
  • 断路器的电压值’s short 给出了电路性能。
  • 另外,爬电距离和绝缘击穿 高于额定电压。
时间/电流特性曲线
  • 这显示了跳闸时间与 过电流值。从时间/电流曲线获得的其他信息 是将操作磁脱扣器和热脱扣器的电流值 mechanisms. 
MCB的3种不同的时间电流特性 
  • B type - 平均跳闸电流等于额定电流的4倍 
  • C type - 平均跳闸电流等于额定电流的7.5倍
  • D type - 平均跳闸电流等于额定电流的12.5倍

断路器的时间-电流曲线
资料来源:SWSI Miller澳大利亚
选择断路器时,必须考虑 考虑到以下因素:
  • 最大 demand of 的 load
  • 当前 电路电缆的承载能力 
  • 类型 所需的断路器数量(B,C或D),取决于负载特性 
  • 帧 断路器尺寸 
  • 周围 安装时的温度 
  • 预期 安装点的故障电流 
  • 的 需要备份保护。 
资料来源:
  1. 西南悉尼学院-米勒
  2. 施耐德电气
  3. BS 7671标准

电气安装中根据BS 7671的检查计划清单

资料来源:www.iet.org


检验计划清单


防触电保护方法

基本保护和故障保护:
(i)SELV(ii)PELV(iii)双重绝缘(iv)加强绝缘

基本防护:
(i)带电部件的绝缘(ii)障碍物或外壳(iii)障碍物
(iv)放在遥不可及的地方

故障保护:
(i)自动切断供应:
接地导体的存在
电路保护导体的存在
存在保护性接合导体
存在辅助连接导体
存在接地装置,以实现保护和功能的组合 purposes
是否有适当的其他来源安排

轻量级
选择和设置保护和监视设备(用于故障和/或 过流保护)

(ii)非导电位置:
缺少保护导体

(iii)无地球局部等电位连接:
存在无地球局部等电位键

(iv)电气隔离:
提供一件电流使用设备
提供多于一项电流使用设备

附加保护:
剩余电流装置的存在
存在辅助连接导体

防止相互有害的影响:
(a)接近非电力服务和其他影响
(b)隔离频段I和频段II的电路或使用频段II的绝缘
(c)安全回路隔离

身份证明
(a)是否有图表,说明,电路图和类似信息
(b)存在危险通知书和其他警告通知书
(c)保护装置,开关和端子的标签
(d)导体的识别

电缆和导体

  • 选择导体的载流量和压降
  • 架设方法
  • 在指定区域布线
  • 带有接地铠甲或护套的电缆,或在接地的电缆内运行的电缆 接线系统,或以其他方式充分保护以防钉子,螺钉 and 的 like
  • 30 mA RCD为隐藏在墙上的电缆提供了额外的保护 (在非技术人员或 instructed person)
  • 导体连接
  • 存在防火屏障,合适的密封件并防止热效应


一般

  • 存在并正确放置用于隔离和切换的适当设备
  • 足够使用开关设备和其他设备
  • 特殊安装和场所的特殊保护措施
  • 连接单极设备,仅用于保护或切换导线
  • 附件和设备的正确连接
  • 欠压保护装置的存在
  • 选择适合外部影响的设备和保护措施
  • 选择合适的功能开关设备




2016年10月29日星期六

什么是SELV和PELV电路?

SELV和PELV电路的应用和布置


1. SELV-定义 according to BS 7671标准

SELV-安全(隔离)超低电压
超低电压系统(即通常不 交流电超过50 V或120 V无纹波的直流电) 来自地球和其他系统的故障,使得单个故障无法给出 引起触电。



受保护 SELV 高风险使用 电气设备运行状况严重的情况 安全隐患。一个典型的位置是泳池区域中的区域0,该区域位于 水容器本身。区域中连接的泳池灯的标称电压 0不得超过交流12V或直流30V无纹波。

在此系统中,没有电流通过的返回路径 接地,因为不允许将保护性接地导体安装在 变压器的次级ELV端。

SELV系统的典型应用包括:
  • 泳池 lighting
  • 温泉 lighting
  • 桑拿 lighting
  • 浴室 lighting



2. 肺炎病毒-根据BS 7671的定义

肺炎病毒- 额外防护 low-voltage额外的低压系统 与地球电气隔离,但可以满足所有条件 SELV的要求。




受保护 肺炎病毒 用于超低电压的地方 要求,但是电击的危险比可能要低得多 预期用于SELV接线情况。

肺炎病毒系统可能包括在 ELV电路的次级导体。虽然没有保护性接地 PELV变压器的次级要求,如果 连接的设备需要它。

肺炎病毒系统的典型应用包括:
  • 花园 lightin
  • 一般 ELV 灯光
  • 自动化 busways
  • 轻型电动车 机器控制电路 

经过绝缘电阻测试的SELV和SELV的IEC要求



安装要求
在使用SELV的情况下,无论额定电压如何,都应通过以下措施提供防止直接接触的保护:

  • 至少提供SASO 980 IP2X或IPXXB等级的防护等级的围栏或外壳,或
  • 能够承受500 V a.c的测试电压的绝缘材料。 1分钟

资料来源:
  • 国际电工委员会
  • BS 7671标准
  • 市和行会
  • AUS / NZ 3000:2007

什么是多重接地中性线?

定义了多接地中性接地系统


Aus / NZ 3000(称为澳大利亚/新西兰接线规则)将多重接地中性定义为


接地系统,其中按照本标准要求接地的电气设备的各个部分连接在一起,形成一个等电位联结网络,并且该网络既连接到供电系统的中性导体,又连接到大地。 (AUS / NZ 3000:2007第1.4.66条)

资料来源:AUS / NZ 3000:2007

该规范解释说,在该系统下,配电系统的中性导体在电源处,整个系统中的固定间隔以及与系统相连的每个电气装置处均接地。 


在电气设备中,接地系统与中性线分开,并且布置成用于连接设备裸露的导电部分。 

MEN系统的特征

  • 电气系统中所有裸露的金属零件均已接地
  • 有一个连接中性线的链接&在主配电盘中接地
  • 电源变压器的中性点必须接地。
  • 要安装的土壤必须有效地导电


MEN系统的优势是什么?


该系统的主要优点是可以实现 下接地故障回路阻抗 可以使断路器快速运行。这是因为裸露的导电部分和外部导电部分立即电连接到大地。不像其他 接地系统 像TN-S一样,其接地连接可以追溯到信号源,存在高接地故障回路阻抗的风险,如果发生故障,该阻抗会延迟电路保护装置的运行。

MEN接地系统的风险


即使中性线断开,设备仍然带电


尽管这种情况很少发生,但是在该系统下,当供电侧的中性线断开时会出现特定的问题。在这种情况下,由于接地连接提供的连续路径,设备仍然可以运行,而潜在的 


的 流过接地阻抗的电流将导致系统中的保护性接地上升到高于“outside”地球的潜力。在极端情况下,这可能会 主电源电压。 

在接合导体中流动电流的可能性


另一件事是有可能会流过大电流 连接导体会引起潜在的火灾危险。的大小 电流将取决于中性点的位置以及系统的接地条件。

资源:

·         AUS / NZ 3000:2007
·         电气接线实践 创建人:Keith Pethebridge和Ian Neeson
·         BS 7671标准

2016年10月27日星期四

什么是接地故障回路阻抗?

什么是接地故障回路阻抗(EFL)?


国际电工委员会将接地故障回路阻抗定义为


接地故障电流回路在接地点开始和结束的阻抗 故障。该阻抗用符号(Zs)表示。


资料来源:城市和行会


为什么知道它的价值很重要?


这很重要,因为EFL阻抗会影响故障条件下保护设备打开的时间。从基本电路分析来看,较高的电阻会产生较低的电流,而较低的电阻也会产生相反的结果。 

断路器曲线描述了故障状态下故障电流的值如何影响其断开时间。因此,IEC提供了特定的接地故障回路阻抗值,以保持我们保护设备的完整性。 


什么会影响EFL阻抗?

以下将影响接地故障回路的阻抗值:

  • 接地电阻
  • 电缆电阻
  • 变压器阻抗

在这三个值中,只有在验证EFL不符合要求的情况下,才能方便且实际地更改电缆的大小。 

万一发生,我们需要更改电缆的尺寸,因为更改接地电阻和变压器阻抗的值不切实际。小号选择更大规格的电缆,直到可以达到允许的EFL值为止。 


我们如何确定EFL的确切值?


国际电工委员会为电气系统中的不同电压水平提供特定的EFL值,以保持保护设备在故障情况下自动打开所需的时间。


资料来源:BS 7671:2008
下表显示了保护设备正常运行所需的EFL最大值。例如,如果我们安装32安培B型断路器来保护负载,这意味着我们需要的最大EFL小于或等于1.44欧姆。 


注意:所示表格仅是IEC针对特定应用给出的示例之一。对于其他设计和应用,您可以阅读IEC和BS 7671标准以查看其他表格,您可以获得有关特定要求的确切信息。  

国际电工委员会还为客户或当地电力供应商可能使用的特定电压水平提供了最大断开时间。 


资料来源:BS7671:2008

例如,如果我们使用的是230 V单相TN-S系统,则在故障条件下断路器断开的最大时间必须仅为0.4 s。不仅如此,还会存在严重的问题,例如设备损坏,电击和其他不良后果。 



如何获得EFL值?


如何获得EFL的价值有不同的方法。一种方法是计算,这将在另一篇文章中详细讨论。但是最实用的方法是使用EFL测试仪。



资料来源:城市和行会

如何使用EFL测试仪测量EFL的步骤:
  1. 将安装主开关隔离并固定在关闭位置。 
  2. 为安全起见,确保所有主保护连接均已连接至主接地端子。如果供应商的电缆出现故障,则可能会将故障电流引入设备的外部。 
  3. 断开接地导线与主接地端子的连接。 
  4. 检查仪器的安全性和正确设置。 
  5. 将接地夹连接到断开的接地导体,然后将测试仪器线探针连接到主开关的电源线端子。 
  6. 按下测试按钮并记录结果。 
  7. 对于三相安装,请对所有线路导体重复此测试。对于三相安装,获得的最高读数记录为外部接地故障回路阻抗。 
  8. 对于单阶段安装,请记录该值。 
  9. 将接地导体重新连接到MET。 
  10. 如果需要,可以重新打开安装电源。 
资源:

  • IET
  • 国际电工委员会
  • 市和行会

如何确定接地导体的尺寸?

什么是接地导体?

BS 7671标准将接地导体定义为...
在给定之间提供导电路径或一部分导电路径的导体 指向系统,装置或设备以及接地电极。

确定正确的接地导体尺寸对于确保每个电气系统设计中的每一个的安全都是非常重要的。

下表为我们提供了有关如何计算正确尺寸的接地导体的公式:


线的横截面积 导体,S mm2
最小横截面积 相应的保护导体,毫米2
如果 保护导体与线路导体的材料相同
如果 保护导体与线路导体的材料不同
S小于或等于 16
S
(k1 / k2)x S
S大于16但小于或等于35
16
(k1 / k2)x 16
S 大于35
S/2
(k1 / k2)x(S / 2)


哪里:
k1 = 国际电工委员会定义的​​导线的k值
k2 =的k值 接地导体由IEC定义

资源: 国际电工委员会60364-5-54附件A



2016年10月25日星期二

符合BS 7671的接地系统

什么是接地?

根据BS 7671

设备的裸露导电部分与主接地的连接 安装终端。

什么是接地系统?

BS 7671标准进一步定义

接地系统是一种电气系统,由单一电源和一个装置组成。出于某些目的,在本规章中,系统的类型如下确定,具体取决于源以及设备的裸露导电部件与地球之间的关系。
其主要目的是通过使系统中所有导电部件的电位与地面相同(零伏)来确保安全。因此,在故障期间将尽快切断电源。 

接地系统类型


T =地球(法语单词Terre)

N =中性
S =独立
C =合并
I =隔离 


1. TN-S系统
在整个系统中具有独立的中性和保护导体的系统。





2. TNC-S系统
结合了中性和保护功能的系统 在系统的一部分中使用单个导体。



















TN-S和TNC-S都属于TN一类,二者具有共同的特征,例如


保护人员的技术:
  • 裸露的导电部件和中性线必须互连和接地
  • 使用过电流保护(断路器或保险丝)中断第一个故障
操作技术: 第一次绝缘故障中断

3. TT系统
一种系统,其能量源的一点直接接地, 设备的裸露导电部分连接到接地电极 在电气上与源的接地电极无关。

















特点:

  • 设计和安装的最简单解决方案。在公共LV配电网络直接提供的安装中使用。
  • 在运行期间不需要连续监视(可能需要对RCD进行定期检查)。
  • 通过特殊设备(剩余电流设备(RCD))确保保护,当它们设置为≤ 500 mA.
  • 每种绝缘故障都会导致电源中断,但是,通过串联(选择性RCD)或并联(电路选择)安装RCD可以将故障仅限于故障电路。
  • 在正常运行期间会引起高漏电流的负载或安装部件,需要采取特殊措施来避免麻烦的跳闸,即为负载提供隔离变压器或使用特定的RCD
4. IT系统
在带电部件与地球之间没有直接连接的系统, 电气设备的裸露导电部件已接地。


















特点:
保护人员的技术:
  • 裸露的导电部件和中性线必须互连和接地
  • 使用过电流保护(断路器或保险丝)中断第一个故障
操作技术: 第一次绝缘故障中断

资源:
  • IET
  • electrical-installation.com
  • BS 7671标准
  • 市和行会

2015年3月6日,星期五

常见的发电机问题及其保护是什么



介绍

发电机保护在电厂运行中非常重要。发电机的保护涉及比任何其他系统元件的保护更多地考虑异常运行状况。在无人值守的电站中,应提供针对所有有害异常情况的自动保护。

问题

过度兴奋
当给定发电机的电压与频率的比率(伏特/ Hz)超过设定值时,由于发电机磁芯的饱和以及随后在未设计成承载磁通量的组件中引起杂散磁通,可能会导致严重的过热这种过度励磁最经常发生在机组以降低的频率运行时的启动或关闭期间,或者在完全甩负荷的过程中,这会使传输线连接到发电站。

具有反时限特性的伏特/ Hz继电器可与受保护设备的能力相匹配,并具有确定的时间设定点,用于保护发电机免于过励磁。

失步保护
当电力系统的两个区域或两个互连系统失去同步时,整个系统中的电压和电流将有很大的变化。当系统同相时,电压最大,电流最小。当系统为180度时,电压异相最小,电流最大。


负相序或不平衡电流
不平衡的故障和其他系统状况可能会导致发电机中的三相电流不平衡。这些电流的负序分量会在转子中引起双频电流,从而导致过热和损坏。

过电压

在甩负荷或励磁控制故障期间可能会发生发电机过电压。对于水力发电机或燃气轮机驱动的发电机,在甩负荷时,发电机可能会加速并且电压可以达到高水平,而不必超过发电机’s V/Hz limit.

调压设备通常提供这种保护。如果不是,则应由交流过电压继电器提供。该继电器应具有一个延时单元,其拾取器的额定电压约为额定电压的110%。它还应具有一个瞬时单元,其拾取器的额定电压约为额定电压的130%至150%。蒸汽轮机驱动的发电机通常不需要。

欠电压

欠压状态是指交流电源的均方根电压在超过1分钟的持续时间内在电源频率下降至不到90%。术语“电力不足”通常用于描述由公用事业公司发起的持续的欠压时段,以减少电力需求。欠电压是由与引起过电压的事件相反的事件引起的。


动力反转

对于与另一台发电机一起运行的发电机,必须监控功率方向。如果原动机发生故障,则交流发电机将作为电动机运行并驱动原动机。继电器检测电源方向的反转并关闭交流发电机。避免了动力损失和原动机损坏。

发电机死电保护
如果死机意外通电,则在转动齿轮时,它将启动并起感应电动机的作用。在发电机加速期间,转子中会感应出非常大的电流,并且可能会很快损坏它。


过频
系统故障可能导致系统分裂为孤岛,从而在可用发电量和负载之间造成不平衡。这导致所连接负载的功率过大。功率过大会导致频率过高,而负载需求减少可能会导致过电压。

完全或部分甩负荷可能导致发电机超速运行,因此会导致超频运行。通常,除非超过额定功率和大约105%的电压,否则超频操作不会引起任何严重的过热问题。可以采取控制措施将发电机速度和频率降低到正常水平,而不会使发电机跳闸。

欠频
当所连接的负载产生的功率不足时,频率不足会导致负载需求增加。电压下降会导致稳压器增加励磁,从而导致定子和转子过热。同时,由于发电机无法以降低的频率提供功率,因此需要更多的功率。

发电机在降低的频率下长时间运行会给燃气轮机或蒸汽轮发电机带来特殊问题,这些问题很容易因超出其正常频段的运行而损坏。由于在涡轮的许多级中可能发生机械共振,因此在降低的频率下,涡轮比发电机更具限制性。如果发电机转速接近任何一个叶片的固有频率,则振动会增加,这会导致叶片结构破裂。

甩负荷是防止发电机过载的主要保护措施,但应提供低频继电器以提供额外的保护。

定子接地故障
尽管单个接地故障不会影响发电机的运行或不会立即产生任何破坏性影响,但第一个接地故障会建立接地参考,从而使第二个接地故障更有可能发生。这将增加田间其他点对地面的压力。第二个接地故障将通过以下方式造成广泛的损坏:
  • 短路部分励磁绕组
  • 引起高单位振动
  • 由于不平衡电流导致转子发热
  • 故障点的电弧损坏

保护

接地故障保护

接地故障的主要原因之一是绝缘故障。发电机的零序阻抗通常低于正序或负序阻抗,因此,对于牢固接地的发电机,单相接地故障电流大于三相故障电流。发电机通常通过阻抗接地,以限制接地故障电流。

与相间故障相比,在阻抗接地的发电机上可用于检测相间接地故障的故障电流可能很小。根据故障位置和发电机接地方法,通常会提供单独的接地故障保护。

定子过热保护

此问题是由过载或冷却系统故障引起的。由于叠片短路导致的过热非常局部化,在严重损坏之前是否能够检测到过热只是一个偶然的问题。

实践是将电阻温度检测器线圈(RTD)或热电偶嵌入槽中,发电机的定子绕组大于500至1000 kVA。图9示出了与RTD一起使用的桥接电路。这些检测器中的足够多的位于绕组中的不同位置,因此可以获得整个定子的温度条件的指示。

选择了几个提供最高温度指示的检测器与温度指示器或记录器一起使用,通常带有警报触点。给出最高指示的检测器可以被布置为操作温度继电器以发出警报。


超速

建议对所有原动机驱动的发电机进行超速保护。超速元件应通过机械或等效的电气连接对机器速度作出响应。如果是电动的,则超速元件不应受到发电机电压的不利影响。

超速元件可以作为原动机,其限速器或发电机的一部分来提供。它应该操作限速器,或者提供其他任何关闭装置来关闭原动机。它还应使发电机断路器跳闸。这是为了防止发电机本身通过交流系统超频运行。

应将超速元件调整为在满载抑制速度之上约3%至5%的速度运行。

缺相保护

发电机定子绕组中的相故障会导致绝缘,绕组和铁心的热损坏,并导致轴和联轴器受到机械冲击。发电机跳闸且磁场断开后,机器内部被困的通量可能导致故障电流流过许多秒钟。

发电机相间故障的初级保护最好由差分继电器提供。差动继电器将检测相相故障,三相故障和双相接地故障。通过发电机的低阻抗接地,还可以检测到某些单相接地故障。

自动总线切换

图10所示的一种自动总线切换单元以以下方式操作。

普通市电模式
在正常情况下,当市电可用时,市电通过转换开关控制接触器运行,电源先连接到配电盘,然后再连接到电气负载。公用事业公司为安装在转换开关控件中的电池充电器供电,以使发电机组中的启动电池保持充电状态。

发生断电
当市电电压低于正常值的85%或完全失效时,备用电源系统将自动执行启动顺序。转换开关控制电路不断监控公用电源和发电机组的电能质量。当转换开关控制电路检测到不可接受的市电时,控制将等待3秒钟,然后发送信号以启动发电机组发动机。如果市电在3秒钟之前恢复,发电机组将不会发出启动信号。

当接收到启动信号并将手动/自动开关设置为自动时,发动机将启动,达到适当的运行速度,并且发电机组可提供交流电源。转换开关控制电路会感测到这一点,等待3秒钟,然后将发电机组的电源传输到转换开关接触器。从停电发生到连接发电机组电源的时间通常少于10秒。

转换开关包括一个手动手柄。如果传输电路未导致自动转换为发电,则可以将手动/自动开关移至手动位置,然后使用手柄将其从市电转换为应急电源,反之亦然。

市电回电
当市电恢复供电时,转换开关控制电路会感测到这一点,并会在5分钟的时间内监视可接受的电压水平。在这之后
5分钟内且电压水平稳定后,控制器将向转换开关接触器发出信号,以将负载重新传输回市电,然后断开发电机组电源。此时,发电机组为“off-line”并会自动再运行5分钟,以使其正常冷却。在此冷却周期之后,发电机组将自动关闭并重置为待机模式。


接地系统

接地定义为零电压电位的参考点,通常是到地面的实际连接。接地的需求非常重要,因为开阔的地面状况可能会给操作发电设备的任何人带来严重的安全问题。接地可确保任何人触摸任何金属部件都不会受到高压电击。用于此目的的导体是裸线或绿色绝缘线。


避雷针

避雷器用于使由雷击或其他系统问题引起的过高电压传导到地面。遭到雷击时,电源线和相关设备可能无法使用。它们被设计为在必要时可快速重复运行。避雷器连接到变压器或开关柜的内部。

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