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            为什么要使用限流式保护器

            2022-06-16

            应急管理部消防救援局统计,在造成电气火灾事故的原因中,最为主要的当为末端线路短路,在电气火灾事故中占比高达70%以上。如何效预防末端线路短路引发的电气火灾事故?


            现阶段最为常见的短路保护产品为断路器和熔断器。220V末端用电回路中,由于安装有断路器和熔断器,如果发生短路故障,将通过断路器电磁脱扣或熔断器熔断的方式进行保护,分断短路电流速度为ms级。而短路电流很大,短路点能量的迅速聚集产生电弧火花,在易燃易爆或部分重要供电的场合存在安全隐患。


            GB51348-2019民用建筑电气设计标准》以及多个地方标准中提到,需要在重要负荷、危险场所、电动车充电等场合使用限流式保护器

            断路器、熔断器和限流式保护器三者功能对比


            断路器、熔断器和限流式保护器三者功能对比:

            断路器、熔断器和限流式保护器三者功能对比

            下面对断路器、熔断器和限流式保护器的短路保护原理和动作时间进行分别说明。


            为什么要使用限流式保护器


            当线路发生一般性过载时,过载电流虽不能使电磁脱扣器动作,但能使热元件产生一定热量,促使双金属片受热向上弯曲,推动杠杆使搭钩与锁扣脱开,将主触头分断,切断电源。

            当线路发生短路或严重过载电流时,短路电流超过瞬时脱扣整定电流值,电磁脱扣器产生足够大的吸力,将衔铁吸合并撞击杠杆,使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开,锁扣在反力弹簧的作用下将三幅主触头分断,切断电源。

            空气开关开的动作曲线如下:


            过载跳闸的响应时间在秒级,短路保护的门限值一般是3In或者5In,响应时间在10ms到20ms之间。


            为什么要使用限流式保护器


            当电路发生故障或异常时,保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时间之后,自身熔断切断电流,从而起到保护电路安全运行的作用。

            常规使用的熔断式保险丝的时间特性曲线如下图:

            保险丝的熔断时间是和瞬时短路电流大小的平方正相关,空气开关的动作时间相对线性,因此熔断器动作时间在某一电流值下是比空气开关反应慢;在某电流值以后,动作时间比空气开关反应快,整体动作时间为ms级。



            为什么要使用灭弧式保护器


            下面以CET中电技术公司的PMC-T412电气防火限流式保护器为例进行限流式保护器测试,选用20A选型。测试的波形如下:



            测试采用15mΩ进行电流取样,通过测试电阻上的电压计算出短路电流,短路电流从0A升到120A时间为19.4μs,从120A到电流达到峰值226A关断,时间为38.4μs。整个响应时间为57.8μs,在同等情况下比空气开关和熔断器的响应时间要快很多。


            为什么要使用限流式保护器

            220V末端用电回路中,由于安装有断路器和熔断器,如果发生短路故障,将通过断路器电磁脱扣或熔断器熔断的方式进行保护,分断短路电流速度为ms级。而短路电流很大,短路点短路能量的迅速聚集会产生电弧火花,在易燃易爆或部分重要供电的场合存在安全隐患,应安装限流式保护器。



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