GB T 22710-2008 低压断路器用电子式控制器.pdf
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1、ICS 2913020K 32 缮宦中华人民共和国国家标准GBT 227 1 02008低压断路器用电子式控制器Electronic controller for low-voltage circuit breaker20081230发布 200910-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等焘中国国家标准化管理委员会捉19GRT 227 1 02008目 次前言1总则2术语和定义、符号3 j类4控制器的特性-5产品数据和资料6正常工作、安装及运输条件7结构和性能要求8试验方法9检验规则附录A(资料性附录) 断路器的保护特性参数示例工234666髂刖 吾GBT 227 1 02008本
2、标准的附录A为资料性附录。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国低压电器标准化技术委员会(SACTC 189)归口。本标准主要起草单位:上海电器科学研究所(集团)有限公司、上海磊跃自动化设备有限公司。本标准参加起草单位:浙江正泰电器股份有限公司、人民电器集团有限公司、常熟开关制造有限公司、北京人民电器厂、虎牌控股集团有限公司、上海精益电器厂有限公司、德力西电气有限公司、浙江科丰电子有限公司、施耐德电气(中国)投资有限公司、浙江科能达电气有限公司、浙江瑞安市工泰电器有限公司、广东珠江开关有限公司。本标准主要起草人:施惠冬、朱建高、周积刚、季慧玉。本标准参加起草人:萧红卫、高文乐、殷建强、魏占
3、勇、龙骥、胡正业、黄蓉蓉、倪仕杰、何巍伟、项林新、蔡甫寒、李富德,本标准为首次发布。低压断路器用电子式控制器GBT 227 1 020081 总则11范围本标准规定了适用于低压断路器用电子式控制器(以下简称控制器)的分类、结构、性能要求、试验方法及检验规则等。本标准规定的控制器包括信号采集单元(包含电流传感器)、处理和执行单元(包含脱扣元件),并至少应具有一个由被保护线路能量产生的自生电源。本标准规定的控制器适用于额定电压不超过交流1 000 V、频率为60 Hz或60 Hz电路中使用的断路器,用来保护线路及电气设备,使其免受过电流和其他影响其安全运行的故障(如欠压、接地、断相等)的危害,并可
4、具有合理的人机界面、自身故障诊断与处理功能,以及充分发挥电子技术优势的其他可选功能。注:如果制造商生产的控制器仅与自身的断路器配套,只要配套后的断路器符合GBl40482 2008及相关标准的要求,则其控制器不必单独按本标准进行试验。12规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GBT 24234 1993电工电子产品基本环境试验规程试验Db:交变湿热试验方法(eqv I
5、EC60068230:1 980)GBT 290018 2008 电工术语低压电器GBT 4207-2003固体绝缘材料在潮湿条件下相比电痕化指数和耐电痕化指数的测定方法(IEC 60112:1979,IDT)GB 4824 2004工业、科学和医疗(ISM)射频设备 电磁骚扰特性 限值和测量方法(CISPR11:2003,IDT)GB 140481-2006低压开关设备和控制设备第1部分:总则(IEC 609471:2001,MOD)GB 140482-2008低压开关设备和控制设备第2部分:断路器(IEC 609472:1995,IDT)GBT 1693532005低压系统内设备的绝缘配合
6、第3部分:利用涂层、罐封和模压进行防污保护(IEC 606643:2003,IDT)GBT 1762622006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GEC 610004_2:1995,IDT)GBT 176263 2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验(IEC 6100043:1995,IDT)GBT 176264 2008 电磁兼容试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IEC 6100044:2004,IDT)GBT 1762652008电磁兼容试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验(IEC 6100045:2005,IDT)GBT 1762662008电磁兼容试
7、验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC 6100046:2006,IDT)GBT 176261l 2008电磁兼容试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度GBT 227102008试验(IEC 610004一II:2004,IDT)GBT 17626132006 电磁兼容试验和测量技术交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的低频抗扰度试验(IEC 610004 13:2002,IDT)GBT 1885832002低压开关设备和控制设备控制器一设备接口(CDI)第3部分:DeviceNct(IEC 620263:2000,IDT)2术语和定义、符号21术语和定义除下列规定的术语和
8、定义外,其余均符合GBT 290018 2008、GB 140481 2006、GB 1404822008中的有关规定。211控制器自生电源self-produced power supply of controller由被保护回路中的电流通过低压断路器电流互感器感应产生的、在一定条件下可维持控制器基本功能的电源。212低压断路器用电子式控制器electronic controller for lowvoltage circuit breaker对电路中的电量信号进行采集、处理,并根据预先的设定值控制断路器的断开或报警,从而对被保护电路和设备进行保护的装置。该装置可以根据自身的设计情况配置有利
9、于提高线路和设备安全运行的其他保护功能和辅助功能,例如:电量测量、区域选择性联锁、负载监控、通信等功能。213三相电流不平衡率three phase current imbalance三相电流不平衡是指在运行过程中,由于线路电流不完全相等而存在一定的差异,用三相电流不平衡率来衡量三相电流的差异程度(通常以百分数表示),推荐采用以下计算方法:Max j,一J。e。一生_一100 1“唁式中:avg-墨每止,J。为三相电流的平均值,L为第j相电流的有效值。注1:上式中的电流均指有效值;注2:当采用不同于上式的公式计算或其他方法判别时,制造商应在说明书或其他资料中加以说明。214三相电压不平衡率th
10、ree phase voltage imbalance三相电压不平衡是指在运行过程中,由于线路电压不完全相等而存在一定的差异,用三相电压不平衡率来衡量三相电压的差异程度(通常以百分数表示),推荐采用以下计算方法:Max UJ U。,。I。一型i一100 Uavg式中:Vavg墨毛监U。为三相电压的平均值,u为第j相电压的有效值。注1:上式中的电压均指有效值;注2:当采用不同于上式的公式计算或其他方法判别时,制造商应在说明书或其他资料中加以说明。215热记忆thermal memory在断路器过电流时电流恢复正常或断开一个短时间(在此期间电器和设备还不能恢复至冷态)后2GBT 227 1 020
11、08再出现过电流,控制器能根据电流恢复正常或断开时间长短持续记录设备因电流而产生的能量,并将该能量值作为与设定值比较的依据。如果能量未衰减到零之前电路再次过电流,控制器的保护延时时间将比规定的时间短。这种保护功能可防止反复间歇性过载对电路或设备造成的损害。216区域选择性联锁zoneselective interlocking区域选择性联锁是一种提高配电系统选择性保护性能的措施。通过电网中各级断路器控制器之间的数据信息交换实现保护动作的配合,确保离故障点最近的断路器瞬时分断,从而缩短清除故障所需要的时间,降低短路或接地故障对电气设备造成的危害程度。22符号主回路电流额定运行短路分断能力(电流)
12、额定极限短路分断能力(电流)额定短时耐受电流额定工作电流接地故障整定电流短路瞬时脱扣整定电流断路器额定工作电流额定剩余动作电流过载长延时脱扣整定电流短路短延时脱扣整定电流接地故障延时整定时间过载长延时整定时间短路短延时整定时间额定控制电路电压额定工作电压额定绝缘电压额定冲击耐受电压额定控制电源电压区域选择性联锁电流不平衡率电压不平衡率控制器可按下列型式分类:31 按配套的断路器的型式分万能式断路器用控制器;塑料外壳式断路器用控制器。32按有无辅助电源分无辅助电源的控制器;有辅助电源的控制器。注:控制器的基本保护功能应与辅助电源无关。在需要增加通信或显示等功能时,或负载电流小于一定值时为保证工作
13、稳定性,可采用辅助电源作为控制器的供电电源,这种情况下,制造商应在其提供的相关资料中予以说明。3j,kkkttLLkkk岛h妇uuuu捌。濮3GBT 227 10200833按通信接口分无通信接1:3的控制器;有通信接口的控制器。4控制器的特性41特性概述控制器的特性可用下列项目(如适用时)表明:控制器的型式(42);配套断路器的额定值(43);控制器的功能(44);一一辅助电源(45);整定操作方式(46);一一显示方式(47);机械特性。注:控制器的机械特性因控制器的结构而异,具体技术要求由制造商在相应的产品标准中规定42控制器的型式421极数二极断路器用控制器;一一三极断路器用控制器;四
14、极断路器用控制器。422配套用断路器型式万能式断路器用控制器;塑料外壳式断路器用控制器。43配套断路器的额定值指与控制器相配套的断路器额定工作电流(I。)。44控制器的功能441概述控制器的基本保护功能是必备功能,其他功能由制造商根据条件配置。442基本保护功能过载长延时保护;短路短延时保护;短路瞬时保护。注:控制器至少应具有上述一种基本保护功能。443附加保护功能本标准推荐的附加保护功能如下,制造商也可增加其他新的附加保护功能。接通电流脱扣保护;接地故障保护;剩余电流保护;电流不平衡保护;中性极过电流保护;电压不平衡保护;过电压保护;4欠电压保护;热记忆功能;频率(最大、最小)保护;相序保护
15、;逆功率保护;区域选择性联锁;一一试验功能;自诊断功能;温度保护功能。444输入输出功能 有触点输入输出(例如用于负载监控的继电器输出)无触点输入输出。445测量功能电压测量;电流测量;有功功率测量;无功功率测量;视在功率测量;功率因数测量;频率测量;谐波分析;需用量测量(如需用功率、需用电流)。446通信功能采用Modbus协议通信;一采用DeviceNet协议总线通信;采用ProfibusDP协议总线通信;采用工业以太网或其他通信协议通信。447扩展功能(事件和记录功能)事件记录;故障录波;电能量监视;一一其他扩展功能。45辅助电源AC:220(230)V、380(400)V;DC:24
16、V、48 V、110 V、220 V;其他电源。46整定操作方式采用旋钮整定;采用按键整定;采用其他整定。47显示方式面板刻度指示;数码管显示;GBT 227 10一2008GBT 227102008液晶显示;其他显示方式。5产品数据和资料51控制器标志每台控制器应以清晰、耐久的方式标志以下的内容:a)制造商名称或商标;b)型号或系列号;c)额定工作电压;d)配用的断路器的型号;e)配用的断路器的额定电流;f)整定电流调节范围;g)额定频率值(或范国)(例如50 Hz);h) 接线端子或接线端头标志或编号;i)接线图。上述标志中b)、c)、e)、f)、g)、h)标志应位于控制器的本体上,或按配
17、套断路器制造商的要求a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)、h)、i)标志在制造商出版的资料中。6正常工作、安装及运输条件GB 140481 2006中第6章适用并补充如下。61工作环境温度控制器正常工作的环境温度为一5+40。62安装类别控制器安装类别应与配套的断路器的安装类别相匹配。63污染等级除非制造商另有规定,控制器应能在荇染等级为3的环境条件下正常工作。64运输和贮存条件控制器应能承受下列在运输和贮存过程中可能发生的极限温度,其性能不应发生不可逆的变化。极限温度范围:一25+85。如果运输和贮存条件超出上述范围时,应由用户与制造商协商。65安装条件控制器的安装使用位置及安装方式应与
18、配套的断路器匹配。7结构和性能要求71一般要求711控制器应操作灵活,状态转换可靠,面板指示(文字、图形和符号)和屏幕显示应清晰、正确。712控制器金属件不应有裂纹、麻点、镀层脱落等现象,塑料件表面应平整、光洁、无气泡、裂纹、划痕等缺陷。713控制器标牌的商标、型号和技术数据等应以清晰、耐久的方式标识。714控制器线路板组件应采取涂层保护或其他更好的方式,以达到绝缘要求。72结构要求721 控制器的爬电距离和电气间隙应符合GB 140481 2006中表13和表15有关规定确定。线路6GBT 227 1 02008板的爬电距离和电气间隙,按GBT 169353 2005中表1的规定。722控制
19、器的绝缘材料应能承受650的着火危险试验。723控制器绝缘材料的相比电痕化指数不小于100。724控制器组件的外形尺寸和安装方式应和所配套的断路器良好配合。725控制器接线端子的结构应保证良好的电接触和预期的载流能力,其所有的接触部件和载流部件都应由导电良好的金属制成,并应有足够的机械强度。73电气性能要求731温升控制器的温升应符合GB 140482 2008中722的要求,并补充规定如下:控制器单独进行温升试验时,考虑断路器温升的影响,控制器接线端子和易接近部件的温升极限值应符合表1的要求。表1 接线端子和易接近部件的温升极限值部件名称1 温升极限值K与外部连接的接线端子 60人力操作部件
20、:金属零件; 10非金属零件。 15可触及但不是手握的部件:金属零件; 20非金属零件。 30正常操作时无需触及的部件:金属零件; 30非金属零件。 408除上述所列部件外,对其他部件不作温升规定,但以不引起相邻绝缘部件损坏为限。732介电性能控制器各部件应能承受表2规定的工频试验电压,试验时间为1 rain,试验过程中应无绝缘击穿或闪络现象。常规试验时施加电压的时间为1 s。表2控制器的介电性能 单位为伏特部件名称 工频试验电压值(交流有效值) 额定绝缘电压U1 500 601 i 不动作动作延时 1 s5 s 09 定时限特性10】1 返回保护返回延时 1 s-36 s 1 1 定时限特性
21、3仅当动作方式为“报警”时,才有此设定值。769控制器的热记忆功能控制器在过载反时限或短延时反时限动作时具有热记忆功能。制造商应明确规定各种保护的热记忆恢复时间,如长延时热记忆的恢复时间可以是:30 rain、20 rain、10 min。短延时的恢复时间可以是:1 5 min、10 rain、5 rain。在规定的热记忆时间内,能量按一定规律衰减释放结束,在此时间内再出现同类故障,则故障延时动作时间按衰减剩余的能量相应缩短。推荐按照电器散热方程对热量进行衰减,但不排斥其他方法。注:控制器断电后能量自动释放。7610控制器的最大、最小频率保护特性控制器频率保护以电压频率为基准,对频率超过极限范
22、围时进行保护,控制器的动作方式可以是脱扣或报警。本标准只针对5060 Hz配电系统,其他频率在考虑中。保护特性整定范围、整定值、动作特性及误差范围的推荐值见表7,制造商也可采用其他的整定值及更小的误差范围。】1GBT 227102008表7最大、最小频率保护特性类型 整定范围 频率实际值 动作特性 动作时间误差范围阔值一1 Hz 不动作动作闯值 50o Hz650 Hz阈值+1 Hz 动作最大频 动作延时 02 m5 0 S 阈值+1 Hz 定时限特性率保护 周值一1 Hz 返回返回阈值4 450 Hz动作阚值阈值+】Hz 不返回返回延时 1 s360 s 阈值一1 Hz 定时限特性土lo阈值
23、1 Hz 动作动作闭值 450 H洲60 0 Hz阈值+1 Hz 不动作最小频 动作延时 0 2 s5 0 s 阈值1 Hz 定时限特性率保护 阈值一1 Hz 不返回返回阈值 动作阈值600 Hz阈值+1 Hz 返回返回延时 1 s360 s 周值+1 Hz 定时限特性8仅当动作方式为“报警”时,才有此设定值。7611控制器的相序保护特性控制器的相序保护以电压相序为基准,当控制器检测相序与相序保护设定方向相反时,动作方式可以是脱扣或报瞀,推荐采用定时限延时,对问03 S或按制造商的规定。一旦缺相,控制器应立即禁止该功能。7612控制器的逆功率保护特性控制器的逆功率保护以有功功率为基准,当它检测
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