適用于隧道射流風機的低壓斷路器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種隧道消防排煙排風機的上級變電所出線回路保護設備，具體涉及 一種適用于隧道射流風機的低壓斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002] 如圖1所示，隧道內(nèi)射流風機101作為隧道內(nèi)部重要的消防設備，一般成對布置， 主要用于在隧道內(nèi)出現(xiàn)火災時排煙，以保證隧道內(nèi)人員能夠及時疏散撤離，使得人身安全 及財產(chǎn)損失降到最小。
[0003] 根據(jù)我國標準GB 50054-2011《低壓配電設計規(guī)范》第6.3.6條和6850055-2011 《通用用電設備配電設計規(guī)范》第2. 3. 7條規(guī)定，"過負荷斷電比過載造成的損失更大時，其 過負荷保護不應切斷線路，可作用于信號"。因此重要消防負荷的線路保護斷路器常采用沒 有過負荷保護而只有短路保護的單磁脫扣器，如ABB的Tmax塑殼斷路器或者施耐德的NSX 塑殼斷路器。此類產(chǎn)品所選用單磁脫扣器的磁脫扣電流通常為斷路器額定電流的6~15倍， 且無過載保護報警功能。另外，電子脫扣器由于其過載保護功能無法關(guān)閉且造價非常高，因 此也不適用。
[0004] 隧道內(nèi)射流風機與消防水栗等消防設備相比，最顯著的差別是數(shù)量多、線性分布、 距變電所的距離較遠。根據(jù)我國行業(yè)標準JTG D70/2-2014《公路隧道設計規(guī)范第二冊交通 工程與附屬設施》第11. 2. 4條的條文說明一一 "經(jīng)過對大量隧道變電所設置的技術(shù)經(jīng)濟比 較，1.0 km及以下的隧道單端設一座變電所，I. 0~1. 5km的隧道兩端分別設置一座變配電所 和一座戶外箱式變電站，I. 5~3km的隧道兩端各設一座變配電所"。因此，隧道中間部分的射 流風機距離變電所的低壓供電距離有可能達到1~1. 5km。這時候由于供電距離較長，線路 末端發(fā)生的單相短路(包括單相接地故障）電流通常很小，這時傳統(tǒng)斷路器能否實現(xiàn)保護功 能呢？我們通過以下實例計算加以驗證： 如圖2所示，為用于驗證的隧道射流風機控制箱一次系統(tǒng)圖的一種實例，系統(tǒng)電路連 接引自變電所的常用電源和備用電源，電源下接有兩路射流風機控制電路，每路控制電路 自電源起依次電路連接有：雙電源自動切換202、浪涌保護器203、普通單磁斷路器204、接 觸器206、電動機保護器207和射流風機208。每路射流風機控制電路還包含有消防電源監(jiān) 控模塊201、205, 一個消防電源監(jiān)控模塊201電路連接于電源與雙電源自動切換202之間， 另有一個防電源監(jiān)控模塊205電路連接于普通單磁斷路器204與接觸器206之間，該消防 電源監(jiān)控模塊20U205分別與外接的消防電源監(jiān)控系統(tǒng)主機通信連接。
[0005] 該隧道射流風機控制箱一次系統(tǒng)所連接的變電所變壓器采用1000 kVA的 10/0. 4kV干式變壓器；射流風機208單機容量為18. 5kW/臺，終端控制箱一控二，進線開關(guān) 選用額定電流In=80A的單磁斷路器204。變電所至射流風機207低壓供電電纜長度800m， 電纜規(guī)格為ZANH-YJV-I (3x120+2x70)，并且采用TN-S接地系統(tǒng)。具體計算過程如下：
式（1)中，I kl為單相接地故障電流，Rphp為線路的相線-保護線電阻，Xphp為線 路的相線-保護線電抗。根據(jù)《工業(yè)與民用配電設計手冊第三版》可知，800米規(guī)格為 3x120+2x70 電纜的 Rphp=O. 8x0. 596=0. 48 _，Xphp=O. 8x0. 161=0. 13 _。
[0006] 由上述參數(shù)計算式（1)可得：單相接地故障電流I'kl =445. 44A。
[0007] 注：此處計算僅考慮電纜線路的相保阻抗，如考慮系統(tǒng)及變壓器相保阻抗，單相短 路電流計算結(jié)果會更小。
[0008] 根據(jù)我國標準GB 50054-2011《低壓配電設計規(guī)范》第6. 2. 4條規(guī)定，"當短路保 護電器為斷路器時，被保護線路末端的斷路電流不應小于斷路器瞬時或短延時過流脫扣器 整定電流的1. 3倍"。因此，要實現(xiàn)對于800米規(guī)格為3x120+2x70電纜末端445. 44A的單 相接地故障保護，斷路器的瞬時脫扣器整定電流最多為342. 65A。而現(xiàn)有斷路器單磁脫扣器 的脫扣電流最小為斷路器額定電流In的6倍，因此本工程In=SOA的單磁斷路器最小動作 電流為480A，無法實現(xiàn)單相接地保護功能。
[0009] 同樣，現(xiàn)有技術(shù)的其他保護方法同樣不能滿足保護要求，例如： 1)采用相保阻抗更低的3x240+2x120電纜，經(jīng)計算可以In=SOA的單磁斷路器實現(xiàn)保護 功能，但這種辦法將使得項目投資將大大增加，極不經(jīng)濟。
[0010] 2)采用額定電流In更低的單磁斷路器，比如采用In=50A單磁斷路器，此時可以實 現(xiàn)保護功能，但由于斷路器整定電流小于了回路正常工作的計算電流，因此更加無法實現(xiàn) 回路的過負荷報警功能。
[0011] 3)采用帶短延時功能的電子脫扣器，可以利用短延時動作電流在相對較短的時間 內(nèi)切除故障電流，但電子脫扣器的過載保護無法關(guān)掉，且造價比單磁脫扣器貴很多，因此也 不適用于長距離供電的隧道消防風機。
[0012] 4)采用帶漏電保護的斷路器，可以采用三相不平衡電流的檢測實現(xiàn)單相接地故障 檢測。但這種漏電斷路器同樣有過載保護不能關(guān)掉的確定，且漏電動作電流一般只有幾安 到幾十安，容易誤動作，因此不適合用于消防負荷的配點保護。
[0013] 因此，現(xiàn)在市場上尚無一種能夠完美應用于隧道射流風機出線電纜保護的塑殼斷 路器。使用現(xiàn)有斷路器一旦出現(xiàn)故障或誤動作，將造成巨大的經(jīng)濟財產(chǎn)損失甚至由于無法 正常進行消防排煙而造成人員傷亡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明提供一種適用于隧道射流風機的低壓斷路器，能實現(xiàn)單相接地保護功能， 電動機保護機只觸發(fā)報警不跳閘，降低生產(chǎn)成本。
[0015] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種適用于隧道射流風機的低壓斷路器，其特點 是，該低壓斷路器包含： 主觸頭，其電路連接在隧道射流風機的控制電路中； 跳鉤，其與主觸頭機械連接，控制主觸頭斷開或?qū)ǎ?鎖扣，其設置于跳鉤旁，與跳鉤相扣或脫鉤；相扣時跳鉤保持靜止，主觸頭導通；脫鉤 時跳鉤發(fā)生位移，帶動主觸頭斷開； 脫扣模塊，其靠近鎖扣設置，通過對鎖扣施加作用力，控制鎖扣與跳鉤相扣或脫鉤； 上述脫扣模塊包含過電流脫扣器和過載保護脫扣器，該過電流脫扣器的脫扣電流為低 壓斷路器額定電流的N倍，N取大于3且小于等于4,過載保護脫扣器的過載報警電流整定 倍數(shù)小于等于低壓斷路器的額定電流。
[0016] 上述過電流脫扣器的脫扣電流設為低壓斷路器額定電流的3. 5倍。
[0017] 上述過電流脫扣器的脫扣電流設為不可調(diào)。
[0018] 上述過載保護脫扣器的過載報警電流整定倍數(shù)為低壓斷路器的額定電流的0. 8 至1倍。
[0019] 上述過載保護脫扣器的過載報警電流整定倍數(shù)設為可調(diào)。
[0020] 上述過載保護脫扣器不對鎖扣施加作用力； 上述低壓斷路器還包含有報警電路，過載保護脫扣器只與該報警電路的觸發(fā)開關(guān)電路 連接，控制報警電路的啟停。
[0021] 上述低壓斷路器還電路連接有漏電火災監(jiān)控模塊和/或消防電源監(jiān)控模塊。
[0022] 脫扣模塊實時監(jiān)控隧道射流風機的控制電路，當發(fā)生異常，脫扣模塊對鎖扣施加 作用力而發(fā)生位移，使鎖扣與跳鉤之間脫扣，跳鉤即帶動主觸頭斷開，實現(xiàn)隧道射流風機的 控制電路斷路。
[0023] 本發(fā)明一種適用于隧道射流風機的低壓斷路器和現(xiàn)有技術(shù)的低壓斷路器相比，其 優(yōu)點在于，本發(fā)明采用過電流磁脫扣器的脫扣電流為斷路器額定電流的3. 5倍，使動作電 流既能實現(xiàn)對于長距離供電線路單相接地故障電流的保護，又能避開射流風機的全壓起動 電流，本產(chǎn)品根據(jù)使用特性，采用不可調(diào)的過電流脫扣器，不需要設置分勵脫扣及失壓脫 扣，有助于降低生產(chǎn)成本； 本發(fā)明過載保護脫扣器只作用于報警信號回路，不用于低壓斷路器的跳閘，實現(xiàn)低壓 斷路器對隧道射流風機的控制電路的過負荷報警功能。
【附圖說明】
[0024] 圖1為隧道內(nèi)射流風機的布置圖； 圖2為隧道射流風機控制箱一次系統(tǒng)圖； 圖3為本發(fā)明適用于隧道射流風機的低壓斷路器的一次系統(tǒng)圖； 圖4為本發(fā)明適用于隧道射流風機的低壓斷路器的結(jié)構(gòu)