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关于断路器的GB/T 10963.1和GB/T 14048.2标准差异

来源 : 博鱼官网平台(中国)有限公司发布时间 : 2022-06-02 16:47:00

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断路器设计开发、制造和应用人员经常会遇到断路器符合不同标准的情况,常见的是GB/T 14048.2《低压开关设备和控制设备 第二部分:断路器》和GB/T 10963.1《电气附件 家用及类似场所用过电流保护断路器 部分:用于交流的断路器》。都是低压断路器的标准,这两项标准有哪些差异?是设计、制造、试验和使用者必须了解的。

首先,从标准的名称可知,两项标准差异的根源在于各所适用断路器的使用场合不同。GB/T 14048.2“适用于任何额定电流、各种结构型式或各种预定用途的断路器”,而GB/T 10963.1规定范围的断路器“是用来保护建筑物的线路设施的过电流及类似用途,它们设计成供未受过(专门)训练的人员使用,并且无需维修”。前者是通用的、更广泛的,一般指各种工矿场合使用,所以覆盖额定电压可至交流1000V、直流1500V的任何额定电流断路器;后者主要是家用或类似场合的非人员使用,所以覆盖额定电压至400V、额定电流至125A的、属于“终端电器”的小(微)型断路器。此外,更需要我们关注的是由此引出对断路器性能指标及试验要求的不同,这些不同主要体现在使用条件、保护特性、温升、介电、短路特性及“可靠性”要求等6方面。

1 使用条件差异

使用条件中,影响断路器电气性能的主要因素是环境大气的污染等级和断路器运行中可能会遇到的过电压等级、亦即安装类别.

因为符合GB/T 14048.2的是配电、工业、建筑等用途断路器,所以规定的污染等级是“除制造厂另有规定外,断路器应适合在污染等级3的环境下安装”(标准第6章)。实际上制造厂的产品会规定污染等级3或4,污染等级3为“有导电性污染,或由于凝露使干燥的非导电性污染变成导电性的”;污染等级4为“造成持久性的导电性污染,例如由于导电尘埃或雨雪造成的污染”,这些都是一般工厂、冶金企业、矿山、码头等环境的污染状况。符合GB/T 14048.2的断路器主要为框架断路器和塑料外壳式断路器,它们的的安装类别应该是III或IV,即配电级水平或电源进线端水平。

GB/T 10963.1 规定的适用污染等级是2(标准7.5)“一般情况仅有非导电性污染,但是必须考虑到偶然由于凝露造成短暂的导电性"。这也是家用、办公、商业等的环境条件。这类断路器的安装类别应该是II,即负载级水平。

注:因为产品的使用条件是对其使用环境的一些限定,而“环境”应该包含温度、湿度、海拔、冲击振动,也应包含电磁环境、过电压环境等。断路器不允许安装在超出它所能适应的安装类别之外,所以这里把安装类别(过电压类别)也归入使用条件中。

2 保护特性的不同

2.1 瞬动保护特性

GB/T 14048.2仅规定了动作电流的允差为不超过20%,未对动作电流的整定值、额定工作电流的倍数做具体要求,留由制造厂作出规定。制造厂大多按配电保护的通用需要定为10Im或12In,按允差士20%、则分别为81m~121m或9。6In~~14。41n.“瞬动”意味着没有人为的延时,但在不同的短路电流下,瞬动脱扣的(固有)动作时间是有差异的,在动作电流的下限值,断开时间应该大于0.2s,在动作电流的上限值,断开时间应该小于0.2s。

GB/T 10963。1中,瞬动保护的电流整定范围分B、C、D三种特性:B特性为>3In~5In(含5In);C特性为>5In~10In(含10In);D特性为)10In~20In(含20In).在动作电流的下限值,断开时间应该大于0.1s,在动作电流的上限值,断开时间应该小于0.1s。归纳起来,两项标准瞬动保护特性的差异见表1:

标准

整定动作电流Ii及范围

瞬动脱扣时间

GB/T14048.2

Ii(1±20%)

整定电流下限(0.8Ii):〉0.2s
  整定电流下限(1.2Ii):〈0.2s

对Ii来作明确规定

制造厂通常规定Ii=10In或12In

GB/T10963.1

B型:3In〉Ii≤5In

下限值(3In):〉0.1s,上限值(5In):〈0.1s

C型:5In〉Ii≤10In

下限值(5In):〉0.1s,上限值(10In):〈0.1s

D型:10In〉Ii≤12In

下限值(10In):〉0.1s,上限值(20In):〈0.1s

 

2过载保护特性表1两项标准瞬动保护特性的差异

GB /T14048.2规定的过载特性为,在基准环境温度(30℃±2℃,也有不少企业标准规定40℃±2℃)下:断路器冷态、施加1.051r时,对In》63A,不脱扣约定时间为2h;对In≤63A,不脱扣约定时间为1h,这里Ir是过载整定电流。断路器热态(在这里,意味着做完1。051r的约定不脱扣试验后,紧接着进行过载脱扣)施加1。301r,对In)63A及In≤63A的约定脱扣时间分别为2h和1h。

GB/T 10963.1规定的过载特性为,在基准环境温度(30℃+5℃)下:断路器冷态、施加1.131n时,对In>63A,不脱扣约定时间为2h;对In≤63A,不脱扣约定时间为lh。

GB/T 14048.2规定的过载特性为,在基准环境温度(30℃±2℃,也有不少企业标准规定40℃±2℃)下:断路器冷态、施加1.051r时,对In)63A,不脱扣约定时间为 2h:对In≤63A,不脱扣约定时间为lh,这里Ir是过载整定电流。断路器热态(在这里,意味着做完1.051r的约定不脱扣试验后,紧接着进行过载脱扣)施加1.30Ir对In》63A及In≤63A的约定脱扣时间分别为2h和1h。

GB/T 10963.1规定的过载特性为,在基准环境温度(30℃+5℃)下:断路器冷态、施加1.13In时,对In>63A,不脱扣约定时间为2h;对In≤63A,不脱扣约定时间为1h。断路器热态(在这里,意味着做完1.131n的约定不脱扣时间后,紧接着进行过载脱扣)施加1.45In时,对In>63A 及In≤63A的约定脱扣时间分别为2h和1h;并且还要在冷态下测2.55In,脱扣时间应该在1s32A);

归纳起来,两项标准过载保护特性的差异见表2:

3 温升要求

3.1 温升试验的断路器状态不同

标准

基准环境

不脱扣电流及时间

脱扣电流及时间

GB/T 14048.2

30℃±2℃
  或40℃±2℃

1.05Ir:〉1h(In≤63A)
  〉2h(In≤63A)

1.3Ir(热态):〈1h (In≤63A)
  〉2h(In≤63A)

GB/T 10936.1

30℃+5℃

1.13Ir:〉1h(In≤63A)
  〉2h(In≤63A)

1.45In(热态)
  〈1h (In≤63A)
  〈2h (In≤63A)

2.55In(冷态)
  1s〈t〈63s(In≤32A)
  1s〈t〈120s(In≤32A)

GB/T 14048.2未对温升试验做单独要求,即未规定新的断路器要做温升试验。规定温升试验是在部分程序试验后需进行的验证项目中出现,这些程序试验包括一般工作特性(含脱扣限和特性、介电性能、机械操作和操作性能、过载性能)试验、额定运行短路分断能力试验、额定短时耐受电流试验。

GB/T 10963.1中,温升试验是一项独立的要求项目,是在新的断路器上进行的.两项标准过载保护特性的差异.

3.2 温升允许的限值不同

断路器发热试验的温升测试点通常规定4个部位:接线端子、人力操作部件、操作时易(可能)触及部件、其它无需触及部件。

两个标准对各部位的允许温升限值的规定见表3。

表3各部位允许温升限值

4。1 型式试验4介电性能

4.1.1 两项标准相同点

 

标准

与外部导线接线端

人力做部件

可触及但不握持部件

无需触及外部部件

金属件

非金属件

金属件

非金属件

金属件

非金属件

GB/T14048.2

80

25

35

40

50

50

60

GB/T10963.1

60

40

25

60

 

1)均要求做冲击耐压和工频耐压;

2)对隔离功能触头断开位置的泄漏电流要求相同:按试品状态不同,泄漏电流分别按0.5mA、

2mA和6mA要求;

3)对型式试验工频耐压设备的容量和动作灵敏度相同:输出端短接时的短路电流不小于200mA,漏电继电器的动作值不大于100mA。

4.1。2型式试验项目不同

GB/T 14048.2规定断路器介电型式试验包含三项考核:冲击耐压、工频耐压和泄漏电流测量.此外,在程序试验I“一般工作特性试验(含电寿命)”、程序试验II“额定运行短路试验Ics”、程序试验III“额定限短路试验lcu”和程序试验IV“短时耐受电流试验Icw(B类断路器)”后均要做工频耐压试验的验证。

GB 10963。1规定的介电型式试验:在首先经过48h耐潮试验后再进行包含冲击耐压、工频耐压和绝缘电阻测量三项介电试验.在低短路试验、1500V 短路试验、额定运行短路试验、电寿命试验和额定电流试验后,均要进行工频耐压试验的验证.

4.1.3冲击耐压试验的程序要求不同

GB/T 14048.2的冲击试验为:正反向各施压5次,每两次间隔时间≥1s;GB10963.1的冲击试验为:正反向各施压3次,同相每两次间隔≥1s,反向间隔≥10s。

4。1.4 工频耐压试验差异

两个标准中,型式试验工频耐压的电压和施压时间不同,电压差异见表4.

额定绝缘电压Ui(V)

交流试验电压(有效值)V

相应直流试验电压V
  (仅适用于GB14048.2系列)

GB/T14048.2

GB/T10963.1

Ui≤60

1000

Us≤400V

2000
  (2500)b

1415

60〈Ui≤300

1500

2120

300〈Ui≤690

1890

2670

690〈Ui≤800

2000

2830

800〈Ui≤1000

2200

3110

1000〈Ui≤1500


3820

a:GB/T10963.1的控制及辅助回路的试验电压Ui≤60V时为1000V;Ui〉60V时为2Ui+1000V或1500V取值。
  b:GB/T10963.1中规定采用绝缘材料内衬的金属外壳断路器,框架与覆盖在绝缘材料衬垫,包括套管和类似装置内表面的金属箔之间,试验电压为2500V.

 

表4两项标准型式试验工频耐压的电压差异工频耐压施加时间,GB/T 14048.2为5s,GB/T 10963.1为1min。在部分程序试验后,工频耐压验证的电压也不同。GB/T 14048.2为2Ue与1000V(交流、有效值)或1415V(直流)的大值.GB/T 10963.1除了额定短路能力试验Icn后的验证电压取900V外,其余几项试验(低短路电流试验、1500A 短路试验、运行短路能力试验lcs和电寿命试验)后均为低于表2所示值500V。

4.2 常规试验

GB/T 14048.2规定可从下列三种方法中任选一种:

1)冲击+工频:30%Uimp 但不低于2Ui峰值的冲击耐压,再加2Ue但不低于1000V(交流有效值)的工频耐压,时间不少于1s。

2)工频耐压:施加电压峰值取30%Uimp与2Ui及1000V(交流有效值)的大值,时间不少于1s。

3)绝缘电阻:用500V直流电压测绝缘电阻,不小于1MΩ。

常规工频耐压设备与型式试验设备的不同处为泄漏电流动作值仅为25mA(型式试验设备为100mA),且设备动作值不大于输出端短路电流的1/8(动作电流25mA 对应输出端短路电流恰为200mA).

GB/T10963。1的介电常规试验为1500V,时间不少于Is。耐压设备与型式试验同(短路容量200mA,动作电流100mA)。#p#副标题#e#

5 短路性能要求的差异

5.1 GB/T14048.2的短路性能

GB/T 14048.2的短路性能包含额定运行短路分断Ics(试验程序0-t-CO-t-CO)、额定限短路分断Icu(试验程序O-t-CO)和(具短延时保护断路器)额定短时耐受电流Icw三组程序试验考核。对适用于IT系统的断路器,还应在1.2倍短延时脱扣电流整定值,或1。

2倍瞬时脱扣电流整定值,及相与相之间电压下试验(试验程序0-t-CO)。

5.2 G/TB 10963。1的短路性能

GB/T 10963.1的短路性能要求包含:

1)低短路电流:电流为500A与101n取大值,COSΦ=0。93~0。98,试验程序为6次接通及3次通断(O-1-0-t-0-t-0-t-0-1-0-1-CO-t-CO-t-CO):

2)IT系统适用性(对Ue=230V,或240V或230/400V的断路器):电流为500A与1.2倍瞬动电流上限值的大值,但不超过2500A,COS=0.93~0。98,试验电压为相与相之间电压,试验程序为0-t-CO(对二次“O”的接通相位有要求);

3)1500A 短路试验:在1500A电流下,按相应于1500A短路指标下的功率因数进行试验,试验程序与低短路电流试验相同(6次接通及3次通断),但对Ue=230V/400V的单断路器

试验程序:单和二0-t-0-t-CO,三四O-t-CO-t-CO;

5)额定短路能力Icn:试验电流按断路器运行短路指标,功率因数按该标准的电流分档规定,试验程序为0-1-CO。

6 GB/T 10963.1的28周期(天)试验(俗称“可靠性试验”)

这是该标准特有的要求。断路器在闭合状态下,由另一串联的开关接通和断开不低于30V的额定电流,每周期包括通电21h和断电3h,共进行28周期.在后一个周期中测量接线端子温升,不应超过原试温升的15K;接着在5s内电流升至约定脱扣电流,应在约定时间内脱扣。

注:本项试验俗称“可靠性试验”,但不同于真正意义上的可靠性试验(符合GB/Z 22203-2008《家用及类似场所用过电流保护断路器的可靠性试验方法》,包含操作可靠性试验和瞬动保护可靠性试验)。

7 结束语

产品标准是指导产品设计、制造、使用的基础。作为应用量大面广的断路器,是主要的保护电器,按使用场合不同而制定的两大类断路器标准GB14048。2和GB 10963。1指导着两大类断路器的设计、制造、使用,所以清楚了解这两类标准的异同,对于断路器的研发、制造、试验人员是必须的。对成套电气设备设计、装配人员和运行应用人员,也应尽可能多了解一些断路器所遵循的标准,有利于正确选用和合理安装、维护。