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          空氣開關反著接會有危險嗎?

          發布時間:2020-12-04 瀏覽次數:993

          空氣開關按照標識來說應該是左火右零。如果按左零右火接的,會有什么問題呢



          這個問題,解析時可以分解為兩個相互關聯的子問題。我們來看下圖:

          4.jpg

          圖中用了藍色框標明的區域就是斷路器,當然,這臺斷路器是低壓配電室里面用的,而用粉色框起來的部分與問題有關。


          注意看這臺斷路器,我們發現它是四的,而且在三條相線中,半圓的標識和半個正方形的標識標識這臺斷路器具有過載保護和短路保護功能。


          特別注意的是

          N線所在的里,保護,斷路器在這里充其量只不過具有隔離開關功能而已。

          因此,這臺斷路器的接線屬于3P+N的型式??紤]到N在斷路器內部,為了說明問題,故意將N觸頭繪制成斷路器的型式,但在實際繪圖時,N觸頭應當繪制成隔離器的型式。


          請注意兩件事:

          1:進線方向是從上往下。

          2:除非N線也有與相線一樣的保護功能,而且整定值也一致,否則不得把斷路器相線接入與N線接入對調互換使用。


          下面我們來一一解釋。


          我們先來看個問題的解答。這個問題涉及到斷路器動靜觸頭的介電能力和電弧移動方式。


          1
          斷路器動靜觸頭的介電能力


          我們來看下圖:

          5.jpg

          這是一只微型斷路器。它的上側是進線端,下側是出線端。我們從圖中可以看出,出線端的機械復雜程度超過進線端。


          其實進線側是斷路器的靜觸頭,而出線側是斷路器的動觸頭。靜觸頭的結構相對簡單,散熱條件好一些,因此靜觸頭側的介電性能也即絕緣性能優于動觸頭側。


          也因此,如果斷路器制造廠的技術和設計水準相對較低時,如果反向進線,也即將斷路器的出線側改為進線側,則需要降容。降容后的運行電流僅為額定電流的75%。例如斷路器的額定電流是100A,反向送電后其運行電流為75.A。


          對于設計比較好的斷路器,則無需降容。


          這在斷路器的說明書或者樣本材料中都會說明。


          如果需要從下部進線,除了需要用具有下部進線無需降容功能的斷路器外,有時還需要采取其它一些措施。例如電纜和母線槽搭接問題等等。


          需要指出的是:把進線方向弄錯是開關柜制造廠的新入職工程師們常見錯誤。


          2
          斷路器內部電弧移動方式


          我們來看下圖:

          6.jpg


          當斷路器因為線路短路而跳閘瞬間,這時的電路是有性的。圖中上部是靜觸頭,下部是動觸頭。圖中左側(部分)表示靜觸頭為負或者陰,右側(紅色部分)表示靜觸頭為正或者陽。我們來看其中的電弧運動。


          圖1:左右兩側的上圖中因為動觸頭做開斷運動,觸頭間出現電??;


          圖2:隨著觸頭間隙加大,電弧也被拉長,其中部在電場力的作用下向滅弧室方向彎曲。


          圖3:左圖中電弧已經離開觸頭,向滅弧室方向運動;右圖中我們看到,電弧的陽區已經離開觸頭,而陰區卻滯留在動觸頭上;


          圖4:經過一段時間后,滯留在動觸頭(陰)上的電弧陰區才離開觸頭,并向滅弧室方向運動。


          什么原因呢?


          當斷路器的觸頭打開,電弧開始出現,同時間的電阻不斷增大。電弧在兩上形成電弧斑點,以及熔融金屬和它的蒸汽,這時的電弧被稱為金屬性電弧。金屬性電弧是靠金屬蒸汽的離子來支撐的,我們把它稱為金屬相電弧。


          金屬相電弧的直徑較大,電弧基本上不運動。當電弧隨著觸頭開距加大而拉長后,在外磁場的作用下,周圍氣體進入電弧,使得電弧中心的溫度升高,電流向中心集中,電弧變細,電弧變為氣相電弧。這時,電弧才具有運動的可能性。


          我們知道,低壓電器是有滅弧罩的,電弧要進入滅弧罩,會遇見各種拐角和臺階。這些拐角和臺階對于電弧的運動會產生什么影響呢?


          一位很出名的學者,叫做R.Michal,他研究了電弧弧根運動的機理,得出的結論是:


          1、陽電弧弧根具有跳躍通過阻擋物的能力。也就是說,陽電弧遇見臺階和間隙能一躍而過。


          2、陰電弧弧根的運動是連續的,它只能沿著阻擋物的表面運動。


          這個現象有點像男孩子和女孩子。男孩子遇見障礙可以跳過,女孩子則只能老老實實地沿著地面走過去。當電弧在遇見臺階時,陰電弧弧根要從臺階下方沿著立面攀升到臺階上方再繼續前進,而陽電弧弧根則直接越過,于是電弧必然會出現傾斜和停滯。


          我們再來看上方的電弧運動圖。圖中部分的下方動觸點是電弧陽。


          從張開始出現電弧,到下方的第三張電弧弧根進入滅弧室,我們看到陽電弧弧根的運動沒有問題,它順利地越過了動觸頭與電弧罩之間的臺階。


          圖中紅色部分的下方動觸點是電弧陰。


          從張開始出現電弧一直到第三張,我們看到電弧陰弧根始終跟著動觸頭運動,而后第四張陰弧根才越過臺階進入滅弧室中。


          看到這里,相信大家會想到,這對于具體的斷路器來說,能產生什么作用呢?


          答案是:與斷路器的進線位置有關。


          我們來看下圖,這張圖是ABB的Emax框架斷路器結構簡圖:

          7.jpg


          如果我們將電源的進線側接在斷路器的出線側,有50%的可能會出現右圖所示狀況。


          如果斷路器的進線方向為上進線,且其動觸頭在下方。當觸頭打開時,不管陰在靜觸頭還是動觸頭,電弧都能相對順利地進入滅弧室;反過來,斷路器的進線方向為下進線,則電弧進入滅弧室的時間會比前者要遲,也即電弧會有停滯時間。


          如此說來,斷路器的上進線和下進線優劣程度,很大程度上與斷路器的制造技術相關。


          對于國產斷路器,好不要采取下進線。如果要下進線,則降容。


          對于或者合資生產的斷路器,例如施耐德、西門子和ABB的斷路器,則上下進線的容量是一致的,無需降容。


          這里,我們再一次看到中國制造的不足之處。中國制造,任重而道遠。


          綜上所述,不建議將電源進線接在斷路器的出線側。


          對于較大電流規格的低壓斷路器,例如框架斷路器,其載流量更大,電流可達數千安。由于斷路器的溫升更高。如果確實要反進線,則要仔細看選定的斷路器的樣本,確保無需降容才行。


          我們再來看個問題的解答,也是問題的核心:


          如果把雙開關中的相線和N線位置互換,會出現何種問題?


          我們知道,低壓雙斷路器的N,或者四斷路器的N,它的脫扣能力是按相線脫扣能力的百分位數來定義的。一般是25%、50%、75%和100.%。


          對于ABB的微型多斷路器,各的脫扣能力是一致的,無所謂互換。


          我們看下圖:

          8.jpg


          我們很明確地看出,表中并未說明N的脫扣能力與相有何區別。


          這個名詞,英文叫做Pole,因此我們把1的斷路器叫做1P,兩的自然叫做2P,類似的還有3P和4P。


          對于1P到3P的斷路器,它內部的線路保護脫扣能力都是一致的,但如果是1P+N,或者3P+N,則情況就不一樣了。N有可能除了具有隔離開關功能外,什么線路保護都沒有!實際使用時要把N的保護脫扣功能搞清楚。


          現在我們來仔細看問題圖:

          9.jpg


          圖中紅色的相線接到了N,而藍色的N線卻接到了相。正如同問題所說,線接反了。另外,到底是從底部進線還是從頂部進線,圖中看不出來。若從底部進線,問題就更大了。


          我下載了這種開關的圖,并加以放大,我們來仔細看它的面板說明。(當然,規格可能會與朋友使用的不同,朋友用的是32A的規格,而此圖為16A規格)規格并不影響說明問題。圖如下:


          10.jpg


          注意看開關的符號,在C16字符的右側:我們看到左邊的相圖表示其具有短路保護和過載保護,而右邊的N圖只是一條直線而已,可見N只具有隔離開關功能,不具有短路保護和過載保護功能。


          結論:

          對于ABB的微型斷路器SN201L C32,它屬于1P+N類型的斷路器,它的相線與N線位置不能互換。一旦把相線接入N,則開關不再具有線路保護功能。


          因此,盡快把相線和N線換回正確位置。


          增加內容:

          許多網友們提出從斷路器的N線引入L線后,因為串聯電路的電流處處相等,因此不會影響到斷路器的保護。為此,專門增加這部分來進行說明。


          我們來看下圖:

          11.jpg

          ▲圖中的斷路器均為1P+N


          從圖中我們看到左邊的QF1是正常的端口引入相線,而右邊的QF2卻從N線端口引入相線。


          先注意到幾點:

          1、家裝配電網的接地系統是TN-C-S。也即由電源引來的PEN線在入戶前接地,然后分開為N線和PE線入戶。


          2、用電負荷的外露導電部分(也即金屬外殼)接地,也即接到PE線上。


          3、當發生單相接地故障時,由于TN-C-S屬于大電流接地系統,因此接地電流非常接近于相對N的短路電流,因此單相接地故障的保護裝置為斷路器。


          4、家裝配電網的總入口處也可加裝漏電保護器,用以提高人身防護能力。


          現在開始分析:

          先看左圖:圖中接線方向是正確的,因此斷路器相線的脫扣器能起到線路保護作用。


          當用電負荷的外露導電部分發生單相接地故障時,由于它的外殼與PE相連,因此故障電流的路徑是:斷路器相線回路用電負荷的外露導電部分PE線,因此,斷路器會執行保護操作。


          再看右圖:圖中的接線方向是反的,也即從斷路器的N線端子引入相線。


          1、我們看到,當電流離開用電負荷后,從斷路器的下樁頭進入斷路器,也即進線方向從下而上,違反了進線從上往下的規則。因此,斷路器降低容量使用。


          2、當用電負荷的外露導電部分發生單相接地故障時,故障電流的方向是:斷路器N線回路用電負荷的外露導電部分PE線,我們看到,這條路徑沒有線路保護能力。


          如果配電網中未接漏電開關,則全系統地失去了保護,會發生嚴重電氣火災事故。


          3、如果在斷路器的出線側發生相對N的短路事故,雖然看似斷路器能夠執行正常的保護操作,但因為斷路器需要降容使用(見正文條說明),因此斷路器的保護可能會因為觸頭電壽命降低的原因而失效。


          結論是:在任何情況下,不要將1P+N的斷路器進線方向弄反?。?!


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          作為電工,你是否和我一樣,經歷過這樣的困擾?“ 師傅,電機方向反了,需要倒線!”“ 師傅,忘了確認電機方向,水泵報廢了!”原因:在工程建設中所有新安裝的電動機都是接線,對于這種細節部分,設計往往都是忽略的,沒有規定如何接線。所以,施工人員在接線時都以嘗試的心態,將三相電源 A、B、C 任意接通,至于電機轉向正確與否,通過試車來確定,這樣接對的可能性只有 50%!如果發現電機反轉的話,還要停電、辦理工作票、拆線、換相等重復性工作,待接線完成后再重新通電試車。這種碰運氣的工作方法不僅浪費時間和大量人力,而且還有很多弊?。?、對于不可逆的電動機,一旦方向反轉了還會導致部件損壞。2、大功率電動機的電纜比較粗硬,接線很困難,費時費力;3、高壓電動機在換相過程中容易損壞高壓電纜終端頭;4、如果操作不慎,可能還會引發其它麻煩。方法:為了防止電動機反轉,保證一次性接對,建議按照如下方法進行:在接線前先要確定電動機應該旋轉的方向,如果要求電動機順時針方向旋轉(面對電機軸伸端視之),三相電源可以按正相序A、B、C分別接入U1、V1、W1;若該電動機要逆時針旋轉,可將A、B、C三相電源任調其中兩相即可。這種有預見性的接線規則已得到有力性驗證,一次性接對電機方向就是這么簡單,朋友們快試試吧! rw33高壓交流熔斷器 GN19-12戶內交流高壓隔離開關 戶外跌落式熔斷器 低壓電纜分支箱1 樹脂絕緣干式變壓器 XLS動力配電柜 LW3-12六氟化硫斷路器 GGD、GGJ低壓無功補償配電柜 ZW7-40.5戶外交流高壓真空斷路器 JPS不銹鋼綜合補償配電柜
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