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结合实例探讨一个塑壳断路器选择的问题

2021/11/14 0:38:47 人评论 次浏览 分类:电工基础  文章地址://ny-tec.com/tech/4030.html

问题:假设一个供电回路计算电流75A,我们选择热磁型塑壳断路器,脱扣器长延时整定值选100A,那么脱扣器的额定电流(In)和塑壳断路器的框架电流分别选多少?

以施耐德NSX塑壳来说,250A及以下为热磁式,长延时脱扣器整定电流(Ir)为(0.7~1)In,此处In为塑壳的脱扣器额定电流(In),不是框架电流。



如此,我们的图纸上热磁型塑壳断路器应该标3个参数(仅对热保护探讨):塑壳壳架电流,脱扣器额定电流(In),长延时整定值电流(Ir)。三者关系为壳架电流≥脱扣器额定电流(In),长延时整定值电流(Ir)=(0.7~1)脱扣器额定电流(In)。


大家见到的图纸一般都是标两个参数,一个塑壳断路器壳架电流,一个长延时整定值电流(Ir),而且长延时整定电流都是常见的数值,如16A,25A,32A,40A,63A,80A,100A,125A,160A等,那是因为设计者默认为脱扣器额定电流=长延时整定值电流,即取的(0.7~1)中的1系数。


对长延时整定值16A,25A,32A,40A,63A,80A,100A,125A,160A来说,广大设计师都有自己的快速电缆速查表,如100A对应相线截面35mm²,125A对应相线截面50mm²等等,以便快速设计。


 倘若脱扣器选择80A,长延时整定值为(0.7~1)×80=56A、64A,72A,80A这四个数,这对设计师是比较陌生的,可能在快速选择电缆截面表中不能一眼找出来,还得仔细核对一下才能得出电缆规格。


返回开头的问题,一个供电回路计算电流75A,选择热磁型塑壳断路器,脱扣器长延时整定值选100A,需确定脱扣器额定电流和壳架电流。

①脱扣器额定电流(In)=100A/(0.7~1)=100~160A。
②根据脱扣器额定电流,断路器壳架电流范围100~160A。

以广大设计师最容易选择的情况比对:
施耐德规格为NSX100(壳架电流)TMD-100A(脱扣器额定电流)和NSX160(壳架电流)TMD-100A(脱扣器额定电流)和NSX160(壳架电流)TMD-160A(脱扣器额定电流)。


结合本例,一个75A计算电流的回路,长延时整定值100A,上表为



从初始投资考虑,第三个方案基本被设计师否决,电缆截面大,断路器成本高,考虑后期增容,同行们一般选择第二个选项,NSX160TMD-100A。


此时还就真得需要增容了,这条回路计算电流由75A变为95A了,我们长延时整定值需调整为125A,原先的100A脱扣器不够用了,方案一需要更换断路器和电缆,方案二需要将100A脱扣器更换为160A脱扣器并更换电缆,方案三直接调节旋钮将长延时整定值调整为128A,脱扣器和电缆均不需更换。



可能觉得这样第三种好啊,啥都不用换,但是它的初始投资是最大的,而且实际工程并不是所有回路均需要增容。


假设一个工程共有100个75A计算电流的供电回路,每个回路电缆长度都为100m,为简化计算1mm²电缆价格为2元,发生增容的(95A)概率按10%即10个回路考虑,大致简单计算一下。



如此看还是方案一最节省成本造价,但上面没有考虑增容更换开关及电缆的人工费用。


小结:

工程中,计算电流75A,上面三种方案长延时整定值选100A(方案三是112A),已经预留了约20%的增容余量,若超过此部分余量的增容回路数量越多,方案三越划算,方案二次之,但这种情况毕竟很少,10%比例已经不少了。

方案二NSX160TMD-100A在考虑20%的余量情况下,又考虑了60A(约90%)余量,但是这60A余量是不能直接拿来用的,没有即战力,只能更换脱扣器才可,这样多出来的脱扣器成本(TM160为580元,TM为330元)成了摆设。


针对上述情况,原来我是按方案二设计。但以后可能考虑80%选择100A壳架,100A脱扣器额定电流,另外20%供电回路选择方案三。


真发生超容量增容,直接换开关或者把方案一开关与方案三开关对换,原有电缆不动,载流量满足要求情况下直接并一条与原电缆规格相同的电缆,这样载流量差不多成倍增加,满足要求。


若是用一根粗电缆替换原有电缆(如新买相线截面70替换原有35截面电缆),那么购买电缆的成本增加,同时替换下来的电缆如何处置也是个问题。


本例为特定实例,其他情况无法一一考虑,如前期设备不能具体确定或者性质就是可能比较大占比回路增容,这就需要具体分析了,本文仅是提出问题和个人的解决办法。


另,假如热磁式脱扣器像电子式一样,长延时整定值倍数范围为(0.4~1)×脱扣器额定电流,上述情况如何考虑?相关内容将留到电工基础栏目其他文章再谈吧。
作者:老科

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