低压断路器长延时保护整定电流Ir的范围,一般为脱扣器额定电流In的0.4~1.0倍,其延时时间Tr一般以6Ir作为整定基准,整定范围从0.5秒到24秒。
意味着当过负荷电流为6倍整定电流Ir时,动作时间为0.5秒~24秒,如图1为MT框架断路器的长延时保护区域。
图1 MT框架断路器长延时保护区域
短路短延时保护一般可以设置为长延时整定电流Ir的1.5~10倍,延时时间tsd的范围为0.1秒~4秒。
意味着当故障电流超过短延时保护整定电流Isd时,其动作时间为0.1~0.4秒,见图2为MTMT框架断路器的短延时保护区域。
图2 MT框架断路器短延时保护区域
有设计师提出疑问,如果长延时保护的延时时间Tr设定为8秒,短延时保护整定电流设定为6Ir,延时时间Tsd设定为0.4秒,那么当故障电流达到6Ir时,断路器的动作时间是8秒,还是0.4秒呢?
先看第一种情况:短延时保护整定电流大于6Ir。
我们以框架断路器NT16H1为例,脱扣器额定电流为1000A,长延时保护整定电流Ir为1000A,长延时时间Tr选择8s@6Ir,短延时保护整定电流Isd设定为10Ir,短延时时间设定为0.4秒,见图3。
图3 NT16H1短延时保护设定值10Ir
从图4的时间-电流曲线上看,故障电流为6000A即6Ir时,低于短延时保护整定电流10Ir,所以短延时保护不会动作,长延时保护会动作,脱扣时间为8秒。
图4 短延时Isd>6Ir时间-电流曲线
第二种情况:短延时保护整定电流小于6Ir。
将NT16H1断路器的长延时保护整定电流Ir为1000A,长延时时间Tr仍然选择8s@6Ir,短延时保护整定电流Isd设定为4Ir即4000A,短延时时间设定为0.4秒,见图5。
图5 NT16H1短延时保护设定值4Ir
从图6的时间-电流曲线上看,故障电流为6000A即6Ir时,大于短延时保护整定电流4Ir,所以短延时保护延时0.4秒后动作,此时长延时保护不会动作。
图6 短延时Isd<6Ir时间-电流曲线
第三种情况:短延时保护整定倍数等于6Ir。
将NT16H1断路器的长延时保护整定电流Ir为1000A,长延时时间Tr仍然选择8s@6Ir,短延时保护整定电流Isd设定为6Ir即6000A,短延时时间设定为0.4秒,见图7。
图7 NT16H1短延时保护设定值6Ir
从图8的时间-电流曲线上看,故障电流为6000A即6Ir时,等于短延时保护整定电流6Ir,所以短延时保护延时0.4秒后动作,此时长延时保护不会动作。
图8 短延时Isd=6Ir时间-电流曲线
由此可见:
1、当低压断路器短延时保护整定倍数大于6Ir时,如果故障电流为6Ir,那么断路器将按长延时保护对应@6Ir的延时时间动作;
2、当低压断路器短延时保护整定电流小于(等于)6Ir时,只要故障电流大于(等于)短延时保护设定值(包括6Ir),那么断路器将按短延时保护的延时时间Tsd动作。
长延时保护基于6Ir的延时时间Tr意义,是决定反时限区域其他过载倍数下动作时间的长短。
例如图9为Tr=4倍时的反时限曲线,图10为Tr=24倍时的反时限曲线,你会发现二者只是在Y轴方向作平移运动。
Tr@6Ir只是决定了曲线的走向,当短延时保护整定电流低于6Ir时,并不影响短延时保护的延时时间。
图9 长延时保护Tr=4秒的反时限曲线
图10 长延时保护Tr=24秒的反时限曲线
作者:宾昭平