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论软起动器的短路保护

发布时间:2009-05-12     作者:夏 明      

摘要:电机软起动器能自动控制电机电压,并监控电机电流,作过载或过流保护。软起动器的主回路器件是可控硅,由于可控硅无自关断能力,因此在发生短路的时候无法靠电子线路快速响应关断的办法进行短路保护,必须引入其它断路保护机制。本文分析了快熔作软起动器短路保护的可行性和必要性。
软起动器的短路过流保护。实际上施耐德推出此功能本身也只是定位在改善对动力电缆或母线的保护上的。
  讨论二、 用半导体保护专用快速熔断器作短路保护(丹佛斯说明书的要求)
  丹佛斯推荐MCD3220软起动器前级安装800A的快速熔断器。
  快速熔断器的熔断特性如图三所示:
  熔断器动作时间分为两段,第一四是弧前时间控制工程网版权所有,即熔断器溶化的时间www.cechina.cn,期间电流与预期短路电流相同。
  弧前时间具体值可从图五查得。可以查到额定电流800A的快速熔断器www.cechina.cn,当短路电流为13222A时,弧前时间<2mS;当短路电流为99165A时,弧前时间< 0.1mS。第二段为弧断时间,这是产生电弧和灭弧所需的时间www.cechina.cn,在此期间电流是不断减小的。

施耐德断路器的reflex抑制短路电流功能快速熔断器的弧前时间

 

  总的来说快速熔断器在发生故障时的总动作时间与短路电流的热效应相关,因此快熔的关键参数不是动作时间,而是动作过程中的累计电流发热量I2t,这与可控短路保护需要参考的数据指标是一致的。只要快熔的总I2t值与被保护的半导体器件的I2t值相匹配,就能起到有效的短路保护作用。
  下表是丹佛斯软起动器要求的前级短路保护快熔选型表:

快速熔断器的动作特性


 

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  丹佛斯说明书中要求MCD3220前级安装BUSSMANN的170M6012半导体熔断器,要求的可控硅需要的短路保护I2t值为320000A2S,也就是MCD3220软起动器使用的可控硅T588N16TOF需要的短路保护I2t值。
  半导体熔断器170M6012的数据见下表:

  由于BUSSMANN的手册

丹佛斯软起动器要求的前级短路保护快熔选型表半导体熔断器170M6012的数据

中给出的弧断I2t值为660V电网电压时的数据,所以还要查表求出400V电网电压时的修正系数,从右图可以查到修正系数约为0.61。则可得:
  170M6012在400V电网中的弧断I2t 。
  弧断I2t = 465000×0.61= 283650
  170M6012的总I2t值 = 弧前I2t + 弧断I2t
  = 69500 + 283650
  = 353150
  此值与可控硅保护需要的I2t值320000相近。
  结论:
  半导体器件保护专用快速熔断器能够提供软起动器短路保护。对于通常客户www.cechina.cn,必须要求采用丹佛斯推荐的半导体熔断器作软起动器短路保护。断路器不能满足软起动器短路保护的要求。
 


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