GB/Z 25842.2-2012
基本信息
标准号:
GB/Z 25842.2-2012
中文名称:低压开关设备和控制设备 过电流保护电器 第2部分 过电流条件下的选择性
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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低压
开关设备
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保护
电器
选择性
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标准简介
GB/Z 25842.2-2012 低压开关设备和控制设备 过电流保护电器 第2部分 过电流条件下的选择性
GB/Z25842.2-2012
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标准内容
ICS 29. 130. 01
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 25842.2—2012/1EC/TR 61912-2:2009低压开关设备和控制设备
过电流保护电器
第2部分:过电流条件下的选择性Low-voltage switchgear and controlgear-Over-current protective devices-Part 2.Selectivity under over-current conditions(IEC/IR61912-2:2009,IDT)
2012-11-05 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2013-02-01实施
GB/Z 25842.2--2012/1EC/TR 61912-2 :2009目
1范罔
2规范性引用文件
3术语和定义、缩略语.
3.1术语和定义
3.2继略语
4选择性要求的范围
4.1一般要求
4.2电动机保护断路器/手动电动机起动器5选择性的确定
5.1断路器作为 UD
5.2熔断器(符合GB13539.1)作为UD6剩余电流电器(RCD)
6.1一般要求
6.2选择性
RCD/RCD
7区域选择性连锁(ZSI)
7.1一般要求
7.2工作原理-
7.3举例
8过电流保护继电器(OCR)
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
参考文献
与时间有关或无关的单输人测量继电器过电流保护电器之间的选择性举例固定负载-
断路器适用的选择性等级的举例…17在过载区域内固定负载对选择性的影响20
GB/Z 25842.2—2012/IEC/TR 61912-2:2009前言
GB/Z25842《低压开关设备和控制设备过电流保护电器》分为两个部分:-第1部分:短路定额的应用:
第2部分:过电流条件下的选择性。本指导性技术文件为GB/Z25842的第2部分。本指导性技术文件按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本指导性技术文件等同采用IEC/TR61912-2:2009%低压并关设备和控制设备过电流保护电器第2部分:过电流条件下的选择性》。与本指导性技术文件中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:-GB14048.1低压开关设备和控制设备第1部分:总则(IEC60947-1:2007,MOD)GB14048.4一2010低压开关设备和控制设备第4-1部分:接触器和电动机起动器机电式接触器和电动机起动器(含电动机保护器)(IEC60917-4-1.2009,MOD)GB16916.1—2003家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)第1部分:一般规则(IEC61008-1:1996,MOD)-GB16917.1一2003家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO)第1部分:一般规则(1EC61009-11996,MOD)本指导性技术文件作了下列编辑性修改:删除国际标准的前言:
-删除了国际标准中的3.1术语索引;将“本报告”改为“本指导性技术文件”;将引用文件IEC/TR61459&熔断器和接触器/电动机起动器问的协调使用指南》和IEC/TR61818《低压熔断器应用指南》改为引用IFC60269-5:2010《低压熔断器应用指南\。本指导性技术文件由中国电器工业协会提出。本指导性技术文件由全国低压电器标准化技术委员会(SAC/TC189)归口。本指导性技术文件负责起萨单位:上海电器科学研究院、环宇集团有限公司、上海电科电器科技有限公司。
本指导性技术文件参加起草单位:1海西门子线路保护系统有限公司、贵州长征开关制造有限公司、常熟开关制造有限公司、浙江正泰电器股份有限公司.渐江天正电气股份有限公司、施耐德电气(中国)有限公司、上海电器设备检测所、华通机电股份有限公司、中国质量认证中心、德力西电气有限公司、杭州科丰电子有限公司、法泰电器(江苏)股份有限公司、苏州电器科学研究院股份有限公司、无锡TCL罗格朗低压电器有限公司:
本指导性技术文件主要起草人:栗惠、黄业、李丽芳。本指导性技术文件参加起草人:包章尧、贺贵兵、褚波、方风枢、王卫国、孙海涛、曾婧婧、冯新民、郎建才、黄馨蓉、倪仕杰、丁高峰、王金根、傅凯。1
GB/Z25842.2—2012/LEC/TR61912-2:2009低压开关设备和控制设备过电流保护电器第2部分:过电流条件下的选择性本指导性技术文件规定了有关术语的定义。本指导性技术文什适用于低压开关没备和控制设备的过电流保护电器之间选择性的应用导则,并给出了一些应用举例。
本指导性技术文件中参考了下列产品标准:-IEC60255-3.IEC60255-6,IEC60255-8、IEC6025512;IEC60269-1,TEC60269-2、IEC60269-3.IEC60269-4-IEC 60898-1:
—IEC60947系列;
—-IEC61008-1系列;
-IEC 61009-1 系列。
本指导性技术文件不考患其他保护形式,例如逆功率保护、方向保护和电弧保护系统等。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注口期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB10963.12005电气附件家用及类似场所用过电流保护断路器第1部分:用于交流的断路器(IEC60898-1:2002,IDT)
GB13539.1—2008低压熔断器第1部分:基本要求(IEC60269-1:2006,DT)GB/T13539.2---2008低压熔断器第2部分:专职人员使用的熔断器的补充要求(主要用于工业的熔断器)标准化熔断器系统尔例A至I(IEC60269-2:2006,IDT)GB13539.3一2008低压熔断器第3部分:非熟练人员使用的熔断器的补充要求(主婴用于家用及类似用途的熔断器)标准化熔断器系统示例A至F(IEC60269-3:2006,IDT)GB14048.2—2008低压开关设备和控制设备第2部分:断路器(IEC60947-2:2006,IDT)GB14048.6一2008低压开关设备和控制设备第4-2部分:接触器和电动机起动器交流半导体电动机控制器和起动器(含软起动器)(IEC60947-4-2:2007,IDT)GB14048.9低压开关设备和控制设备第6-2部分:多功能电器(设备)控制与保护开关电器(设备)(CPS)(IEC60947-6-2:2007,IDT)GB/Z25842.1一2010低压开关设备和控制设备过电流保扩电器第1部分:短路定额的应用(IEC/TR 61912-1:2007,IDT)
IEC60947-1:2007低压开关设备和控制设备第1部分:总则(Law-voltageswithgearandcontrolgear--Part I:General rules)[EC60255(所有部分)电气继电器(Electricalrelays)IEC60269-1:低压熔断器第4部分:半导体设备保护用熔断体的补充要求(Low-vnltagc「uses—Part 4,Supplementary requircmcnts for fuse-links for the protection of semiconductor devices)1
GB/Z 25842.2—2012/1EC/TR 61912-2;2009IEC60269-5:2010低压熔断器应用指南IEC60947-4-1低压开关设备和控制设备第4-1部分:接触器和电动机起动器机电式接触器利电动机起动器(含电动机保护器)(Low-voltage switchgaer and controlgear--Part 4-l:Contactors andmotorstarters Electromechanical contactors and motor-slarters)IEC61008-1家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)第1部分:一般规 (Residual curenl operated circuit-breakers without integral over-current protection farhouschold and similar uscs(RCCBs)-Part l;General rules)IEC 61009-1家用和类似用途的带过电流保扩的剩余电流动作断路器(RCBO)第1部分:一般(Residual current operated dicuit-breakers with integral over-current protcction for houschold andsimilar uses(RCBOs)—Part l,General rules)3术语和定义、缩略语
下列术语和定义、缩略语适用于本文件。3.1术语和定义
过电流保护电器的配合conrdinalion of uver-currenl protective devices串联的两个或多个过电流保护电器之问的配合,以确保过电流选择性和/或提供后备保护。注:本部分规定了选择性的要求,关于斥备保护的要求见 GB/T 25842,1。3. 1. 2
过电流选择性over-current discrimination两个或多个过电流保护电器之间动作特性的配合,在给定范围内出现过电流时,指定在这个范国内动作的电器动作,而其他电器不动作。EIEV 441-17-15]
注:中联选择性和网络选择性是有区弱的,申联选择性指不同的过电流保护电器通过间一过电流,网络选择性指同一过电流保护电器通过不同大小的过电流。3. 1.3
保护选择性 selectivity of protecilon可以识别电源系统的故障点和/或故障相的保护能力。[IEV 448-11-06]
注:根据IEV的定义,\sclcetivity\\“discrimination”其有类似的含义,在给定的过电流范围内,表示一个过电流保护电器先于另个串联的过电流保护电器前动作的能力时,本部分中使用“selectivity\一函。本挪分中也讨论了在过载区域内各负截电流对于选择性的影响。3. 1. 4
选择性极限电流selectivitylimilcurrent下级过电流保护电器的最大分断时间-电流特性与上级过电流保护电器的弧前(对于熔断器)时间电流特性或脱抑(对于断路器)时间·电流特性交点处的电流(I,)。[IEV442-05-60修改]
注1:与无人为延时的断路器配合使用时,在短路范国内,选择性极限电流不是时间的一个简单函数,必须通过试验数据来确定。
注2:与熔断器配合使用时、在短路范围内,选择性极限电流是允通能量[3:的函数。2
GB/Z 25842.2—2012/IEC/TR 61912-2:2009过电流保护电器over-currentprotectivedevice(OCPD)当电路中的电流超过规定值一定时间后,用以分断电路的电器。[1EV 826-14-14 修改]]
注:(OCPD包括与单独的开关电器配合使用的过电流保护继电器。3. 1. 6
后备保护back-upprotection
两个串联的过电流保护电器之间的过电流配合,电源侧保护电器(一般是电源侧,但并非一定是电源侧电器)在有/无另一保护电器的帮助下实现过电流保护,并防止另一保护电器产生过负荷。「IEC60947-1:2007中的定义2.5.24]注:当讨论配合的特定电器时,后备保护有时候可以理解为“审联的额定值”。3. 1. 7
上级电器 upstream device
在考虑两个OCPD之间的选择性时,土级电器指的是连接在电路中靠近电源侧的OCPD,3.1.8
downstream device
下级电器
在考虑两个OCPD之间的选择性时,下级电器指的是位于负载侧的、在电路中紧邻上级电器的OCPD.
(过电流的)过裁区域
over Ioad zane(of over-current)在正常情况下,在电路中产生的超过OCPD额定电流的电流范围。注1:在反时限电流特性中,OCPI的过载区域动作时问可以从几秒直至1h。注2:在配电电路中,过载区并没有严格规定,西为其与负载承受过电流的能力有关。可以根据OCPD的特性规定如下
一如果OCFD是断踏器,则为由反时限脱扣特性转为瞬时脱扣特性的点,此处的动作时间小于0.2s。一殷来说,报整定值不同,该点位于10倍标称满载电流内。在GB10963.1:2005的表7中,对于MCB规定了3种瞬时脱扣范圖,分别为B,CD。-如果OCPD是熔断器,过载区域则指的是使熔断器在U.15后动作的过电流值,一般小于10借~20倍的额定电流。
注3:对予为单个电动机供电的电路来说,过载区域不超过电动机的堵转电流,一般为6倍一15倍的电机满载电流I.特殊情况也有较高的电流。
注4:在过载区域内,可能会发生持续时间仅为几毫秒的短时条件,例如变正器的冲击电流。3.1.10
(过电流的)故障电流区域taultcurrentzone(of over-current)在故障条件下,电璐中产生的超过过载电流的电流范围。注1:在故障电流区域内-作为OCPD的断路器,其动作时间一般从几毫秒(对于瞬时脱扣)到3(对于定时限脱扣。小于50ms的,时间电流特性不适用:应参照限流和/或允通能量待性。注2:如果是熔断器,故障电流区域指的是使熔断露在小于0,1$的时间内动作的过电流值。熔断器的时间电流特性使用孤前时间,即超过该时间熔断器会动作,对于交流电源来说,孤前时间超过0.1s的话,熔断器的燃弧时间可以恕略。然而如果殖前时间小于0.1,则在考虑总时间时,需考虑熔断器的燃孤时间,此时,时间电疏特性不再适用,需使用It特性。注3:故障电流区域也可以称为短路这域。3
GB/Z 25842.2—2012/IFC/TR 61912-2:20093.2缩略语
符合 GB 14048.2的万能式断路器符合GB14048.2的断路器(包括ACB.MCCB和ICB)符合GB14048.2中附录B的具有剩余电流保护的断路器符合 GB14048.9的控制与保护开关电器下级电器
符 GB13539.1.GB/T13539,2、GB13539.3、IEC60269-4的熔断器符合心B 1404:8. 2 附录 0 的仅具有瞬时脱抑的断路器MCB的极限短路分断能力
CB的额定极限短路分断能力
预期短路电流
选择性极限电流
符合GB10963.1的家用及类似场所用过电流保护断路器符合GB14048.2的塑壳断路器
电动机过载继电器
符合 GB 14048. 2 附录 M 的剩余电流装置模块中医
过电流保护电器
符合IEC60255系列的过电流继电器符合IEC61009-1的剩余电流断路器符合IEC.61008-1、IEC61009-1和GB14048.2的剩余电流电器短路保扩电器
延时时间
变压器
上级电器
区域选择性联锁
4选择性要求的范围
4. 1 —般要求
表1给出了所考虑的 OCPD的型式,对每一种选择型式都规定了一个名称,并给出了其相应的条款号。
对于装有欠电压线圈(与电源电压有关)的OCPD,短路时产生电压跌落,上级电器的动作可能会影响选择性。为了提高选舜性,可能需要使用延时型的欠电压脱扣器。4
上级电器
CB/MCB
CB/MCB
GB/Z 25842.2—2012/IEC/TR 61912-2:2009表1选择型式及相应的条款号
下级电器(DD)
4.2电动机保护断路器/手动电动机起动器CPS
该类电器的特性并没有在-份单独的IEC标准中规定,而是在GB14048.2中规定了断路器的特性,在JEC60947-4-1中规定了电动机过裁继电器的特性。为了与上级电器进行选择性配合,可以将该类电器作为断路器看待。
5选择性的确定
本章规定了用于确定系统任一点两个串联OCPD之间选择性的方法。讨论整体的配合性则要求将此方法运用于所有的OCPD上,包括从电源到负载。在确定选择性极限电流时,要考虑动作特性的公差。在下面的图中,为了简便起见,并没有标出公差带。在使用规定的时间-电流特性时,下级电器(DD)使用最大动作时间曲线,上级电器(UD)使用最小动作时间曲线。
注:为了获得更高的精确度,应该考虑热过载电器的工作温度,既要考虑热态特性,也要考患冷态特性。实际应用中,在大多数情况下,对比任意两条冷态特性曲线或任意两杂热态特性曲线即可获得满意的结果。5. 1断路器作为 UI
MCB、MCCB或ACB提供的过电流保护特性如下所示:固有特性:
热保护/磁保护;wwW.bzxz.Net
-电子式保护(仪指MCCB,ACB)。外部/远程特性:
一过电流保护继电器,与MCCB或ACB配合使用。5.1,1断路器之间的选择性
确定断路器之间选择性的方法见5.1.1.1和5.1.1.2,5.1.1.1中规定了过载区域中的动作要求,5.1.1.2中规定『故障电流区域中的动作要求。电瓶
5.1.1.1断路器
衡路器LT
在过载区域中的选择性
断路器DD
通过对比时间-电流特性可以验证过载区域中的选择性,如图 1a)和图1b)[图 1b)仅适用于MCCB和ACB]所示。两条曲线在时间轴和电流轴上均不重合,这样就确保了DD和UD在该区域中的选择5
GB/Z 25842.2--2012/1EC/TR61912-2:2009性动作。同时也要考虑该特性所使用的公差,制造商应根据产品标准的要求给出公差带,或者给出所适用的公差。
a)过载区域中热磁时间-电流特性的比较注F:应考虑每条特性线所适用的公差,见第5章的说明。可谢
b)过载这域中电子式时间-电流特性的比较注2:为了便于各条特性曲线之间的对比,电流单位采用安培(或千安)。制造商所给出的特性应该以安培为单位,或者规定额定电流的倍数。
注3:热/磁和电子式特性的组合也比较常用。图1过载区域中断路器动作特性的比较5.1.1.2断路器—-在故障电流区域中的选择性断路器之间的选择性在GB 14048.2 的附录 A 和 GB 10963. 1 的附录D 中有详细描述,规定了所适用的试验要求,给出在故障电流区域中确定选择性的方法。见5.1.1.2.1和5.1.1.2.2.注:由手基本结构的不同,符合GB10963.1的MCB相对于符合GB14048.2的MCCB来说·般具有商选择性。5.1.1.2.1断路器-一通过特性比较摘定在故障电流区域中的选择性在故障电流区域中通过两台断路器特性比较确定选择性限于下述情况:图2中UD的电子式脱扣器提供短路延时脱扣功能,对于电子式和电燃式脱扣器来说,在D会发生瞬时脱扣的故障电流处,需要通过制造商所提供的试验数据来确定两台断路器之间的选择性(见5.1.1.2.2)如果UD的瞬时脱与电磁效应有关,且没有具体的试验激据,那么在故障电流区域巾两台断路器之问的最低选择性可以通过下述方式确定:在故障电流处,如果DD的峰值允通电流小于UD发牟瞬时脱扣时所对应的峰值允通电流,那么在不超过该故障电流的范围内,选择性可以得到保证。示例:UD= 80GA MCCB, Inm. =8 kA--12 kA(r. m- s)(10 kA 差定值±20%) ;DD=125A MCCB,UD的最小脱扣电流峰值为8×1.414=11.3kA。制造商所给出的资料中规定,由于DD的,在颅期电流为 15 kA(r. .s)时,DD的允通电流咚值为 11 kA。所以系统的选择性至少在预期电流不超过15kA(r.m.s)时可以得到保证,9
GB/Z 25842.2—2012/1EC/TR 61912-2:2009要注意的一点就是,在大多数情况下,通过该方法得到的选择性范国在小电流时可能会有误差,通过试验(5.1.1.2.2)而确定的实际选择性范围可能会大很多。回盘
瞬时脱扣
故障电流区域
注:应考虑每条特性曲线所适用的公差,见第5章的说明。电液
图2带短路延时脱扣器的断路器在故障电流区域中的选择性示例5.1.1.2.2断路器—通过试验方法确定故障电流区域中发生瞬时脱扣故障电流下的选择性对每一种断路器的配合来说,选择性极限电流可以通过试验来确定,制造商可以提供数据,一般以图表的方式给出。在每一种情况下,可以实现如下所述的全选绎性或局部选择性:a)全选择性:在不超过分断能力的所有过电流下均可实现选择性,即DD在不超过分断能力的所有过电流下,可以自已动作(至脱扣位置)分断电路。如果UD是具有限流作用的断路器,则动触头斥开可以使得在超过DD的分断能力的电流下实现选择性(动触头斥开指的是匕D触头的短时分断(时间一般<10ms))。可参见注3;b)局部选择性:在小于DD分断能力的一个过电流下可以实现选择性。选择性极限电流可以通过比较时间电流特性来确定,或者,如果UD为瞬时脱扣的话,可以通过比较试验数据和制造商提供的数据来确定。如果UD为限流型断路器,则可能发生动触头斥开。断路器所适用的选择性等级示例见附录A。在有些情况下,可能不允许发生短时的触头斥开,此时,要通过断路器的选用和/或整定值的设定来保证不会发生该情况,例如上级电器来用短延时。然而,无论SCPD的型式如何(熔断器或断路器),在短路故障过程中均会发生与故障电流大小以及故障电路阻抗有关的比较严重的电压跌落。注1:在故障电流区域中导致断路器障时脱扣的选择性极限电流数据可以通过试验获得,电器型式不同,其选择性极限电流也不同。泌有统-的方法来确保不同厂家产品之间的互相替代性。注2:通过各制造商提供的时间/电流特性数据,使用专用软件可以确定选择性。注3:在翘过DD分断能力的故障电流下,如果DD输入侧的感性负义(例如电动机)对短路电流的影响很太,则不能利用动触头斥开作为后务保护。GB/Z 25842.2—2012/IEC/TR 61912-2:20095.1.2断路器(UD)和熔断器(符合GB13539.1的要求)(DD)之间的选择性源
5.1.2.1断路器/熔断器
断路器UD
在过载区域中的选择性
熔断馨 DL
通过比较时间-电流特性来确定过载区域中的选择性(见图3)。断路器
熔断器
注:应考虑每祭特性曲所适用的公楚,见第5 章的说明。图 3过载区域中断路器(UD)和熔断器(DD)之间的选择性5.1.2.2断路器/熔断器——故障电疏区域中的选择性如果断路器带有短路延时脱扣器,则可以通过对比时间电流特性来确定故障电流区域中的选择性。如果断路器没有短路延时脱扣器,那么在瞬时脱扣区域内,必须通过制造商提供的试验数据采确定选择性极限电流。
如果UD为热/磁式断路器,旺没有具体的试验数据,那么在故障电流区城中熔断器和断路器之间的最低选择性可以通过下递方式确定:在故障电流处,如果DD的蜂值允通电流小于UD发生瞬时脱抑时所对应的峰值允通电流,那么在不韬过该放障电流的范围内,选择性可以得到保证要注意的是,在大多数情况下,通过该方法得到的选择性范围在小电流时可能会有误差,通过试验确定的实际选择性范围可能会大很多,5.1.3断路器(符合GB14048.2)(UD)和CPS(符合GB14048.9)(DD)之间的选择性电源
断路器UD
控制与保护
电器DD
GB/Z25842.2—2012/IEC/TR61912-2:2009-般来说,符合GB 14048.9的CPS是终端电器,例如电动机控制器:由于其有过电流脱扣器,且具备短路分断能力,所以就选择性而言,可以将其视为断路器来对待(见5.1.1)。5.1.4断路器(UD)和电动机保护过载继电器(符合IEC60947-4-1或GB14048.6)(DD)之间的选择性结合产品标准中规定的特性要求,本条中给出了用以确定选择性的方法。电源
电动机过载
维电器1.31
电动机
电动机起动器或起动器组件中的电动机保护过裁维电器可以为电动机和电路中的导体提供过裁保护。上级断踏器对电路导体和起动器提供短路保护。过载继电器和断路器之间的配合可以通过试验来确定,试验根据IEC 60947-4-1的附录 B.4以及 GB14048.6的附录 C的要求进行。不论选择1型或2型配合,都应确保在不超过电动机堵转电流的范围内可以实现选择性。可以使用带有过裁保护和故障电流保护的断路器(见图4)。然面,只要求具备瞬时脱扣功能,符合GB14048.2中附录O的要求的ICB可以专门用以此用途(见图5)。符合GB10963.1要求的断路器具有特定的过载特性,按照瞬时脱扣等级来分类,具有相应的公差带。所以在过载区域中的选择性可以根据B、C或D特性来确定。考虑到电动机的冲击电流,一般选用D型断路器。
瞬时脱扣范围:(3~5)T,
瞬时脱扣范围:(5~10)L
解时脱扣范围:(10~20)I。
拍动机过载
继电器
电动机
让独带
断路器
故障电滤带
注:应考虑每条特性曲线所适用的公差,见第5章的说明。图4断路器/MOR
断路器与电动机过载继电器之间的选择性
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