CBI液压电磁式断路器选用安装维护手册R3.docx

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CBI液压电磁式断路器选用安装维护手册R3

南非CBI液压电磁式断路器

选用、安装与维护手册

XX电捷工贸XX

地址：

XX市西路1399号信达大厦20搂A1：

1：

4：

200040

.dianjie.

前言

南非断路器XX（CBI）是一家有着60多年的历史，专为低压供电设备、电子设备保护提供先进技术产品的专业公司.CBI在设计与制造产品方面有着丰富的经验，公司主要生产工业与民用的小型液压电磁式断路器、漏电保护装置与塑壳液压断路器等产品。

CBI公司具有强大的科技研发队伍，始终致力于研究电磁式液压断路器技术，不断提高产品技术含量，长期保持同行业的领先地位，在全电磁式断路器技术方面处于世界领先地位，并在国际上享有极高的声誉，产品在生产制造过程中严格按照IEC国际标准，所有操作工序获得ISO9001与EN29001认证，产品质量获得SABS，VDE、UL、CSA、BS、3C等多项证书，同时还符合欧洲ROHS环保标准。

早在上世纪九十年代初XX百欣公司与CBI公司合作，成功将断路器引入中国铁路市场，并专为中国铁路信号系统研制开发了“哈迈格”液压电磁式SA、SF、SP、Q-Frame、B-Frame等系列型号断路器，在铁路应用上获得了很大成功，铁道部于1999年---2000年二年颁布4个文件指定其为铁道部信号专用断路器。

目前，南非CBI公司生产的哈迈格（HY-MAG）系列断路器已广泛应用于铁路电源屏、智能电源屏、组合架、分线盘、控制台、轨道变压器箱、扼流变ZPW-2000型等不同信号设备上。

作为过载和短路保护开关，所有供给中国铁路产品均通过：

—国家电气检测中心XX低压电气检测站型式试验，获得CCC证书。

—铁道部产品质量监督检验中心，以铁道部运基信号（2007）650号文件规定的型式试验，获得CRCC证书。

—符合GB14048.2（IEC60947-2）/17701（IEC60934）标准。

—性能符合美国陆军军标MIL-STD2002.

—环境符合MIL-C55629美国军标。

作为XX百欣集团旗下的XX电捷工贸XX，是专为铁路服务的窗口,南非CBI断路器与配套服务，16年来，公司始终围绕铁路的需求，始终致力于产品的售前售后服务,致力于研究、开发和推XX全稳定可靠的新产品，为铁路信号设备改造与新建项目提供大量的断路器，为铁路的现代化建设做出了应有的贡献。

为适应CBI公司液压电磁式断路器技术的不断发展和结构不断更新,特编制本手册,供铁路XX所,工厂,使用维护部门在选用、安装和维护过程中参考.

第一章：

概论………………………………………………………………………………………………….5

第二章：

产品选用介绍………………………………………………………………………………..13

2.1、南非CBI液压断路器选用参数……………………………………………………..13

2.2、组合架（柜）用断路器…………………………………………………………………15

2.1.1、组合架（柜）用QA（13）系列断路器的选用……………………15

2.1.2、组合架（柜）用QDC（13）系列断路器的选用…………………16

2.1.3、组合架（柜）用Q（13）系列断路器与配件的安装………….16

2.3、室外轨道电路用断路器………………………………………………………………..17

2.2.1、室外轨道电路用SA-B系列断路器的选用…………………….…….17

2.2.2、室外轨道电路用SA-B系列断路器的安装……………………….….18

2.4、电源屏用断路器选用………………………………………………………….………..20

2.3.1SF系列产品选用…………………………………………………………….……….20

2.3.2QF系列产品选用………………………………………………………….…………21

2.5、控制台用断路器……………………………………………………………………………21

2.6防雷设备用断路器……………………………………………………..……22

2.7排架报警器………………………………………………………………….23

第三章、南非CBI断路器的安装注意事项………………………………………………….25

第四章、南非CBI断路器的日常维护注意事项………………………………………….27

第五章、紧急情况下,南非CBI断路器的操作注意事项……………………………..29

附录：

各产品脱扣曲线图……………………………………………………………30

第一章：

概论

1低压断路器的作用与类型

不论是交通运输部门、工厂企业、矿山、大型厅堂建筑、军事系统，以与民用建筑等各个部门都使用着各种类型的低压断路器。

按照使用要求，正确选择低压断路器成为一个重要问题，直接关系到生产与生活。

但在配电系统中不同种类的断路器其结构原理各不一样，其保护功能、使用场合不会有明显的差异。

低压供电设备和电子设备常用的分配保护器件有低压熔断器、低压热磁式断路器、液压电磁式断路器这三种低压保护器件。

1．1低压熔断器

低压熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。

熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统与用电设备中，作为短路和过电流保护，是应用最普遍的保护器件之一。

使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，起到保护的作用。

熔断器主要由熔体、外壳和支座3部分组成，其中熔体是控制熔断特性的关键元件。

常用的熔断器

（1）插入式熔断器

如图1所示，它常用于380V与以下电压等级的线路末端，作为配电支线或电气设备的短路保护用。

图1插入式熔断器

1-动触点2-熔体3-瓷插件4-静触点5-瓷座

（2）螺旋式熔断器

如图2所示。

熔体上的上端盖有一熔断指示器，一旦熔体熔断，指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察到，它常用于机床电气控制设备中。

螺旋式熔断器。

分断电流较大，可用于电压等级500V与其以下、电流等级200A以下的电路中，作短路保护。

图2螺旋式熔断器

1-底座2-熔体3-瓷帽

（3）封闭式熔断器

封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种，如图3和图4所示。

有填料熔断器一般用方形瓷管，内装石英砂与熔体，分断能力强，用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电路中。

无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式圆筒中，分断能力稍小，用于500V以下，600A以下电力网或配电设备中。

图3无填料密闭管式熔断器

1-铜圈2-熔断管3-管帽4-插座5-特殊垫圈6-熔体7-熔片

图4有填料封闭管式熔断器

1-瓷底座2-弹簧片3-管体4-绝缘手柄5-熔体

（4）快速熔断器

快速熔断器主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。

由于半导体元件的过载能力很低。

只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。

快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本一样，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。

从熔断器的时间电电流流特性看,它具有过载保护功能,但由于熔断器是依靠熔断体流过电流发热来使熔体熔化而分断电路的,制造时由于熔体的材质成分,截面、长度公差,传热、散热\环境温度等条件均会影响到它的熔断时间,因此不管那种型式的熔断器,它的过载保护特性分散性都很大,很难做到对被保护设备起到过载保护功能,一般多起到短路保护作用.

1.2热磁式断路器

热磁式断路器脱扣机构由热脱扣器和电磁脱扣器两部分组成，因而具有过载保护和短路保护功能。

热脱扣是通过双金属片过电流延时发热变形推动脱扣传动机构；磁脱扣是通过电磁线圈的短路电流瞬时推动衔铁带动脱扣。

（1）过载热脱扣器

　　采用热动式（双金属元件）作过载长延时保护时，其动作原理为I2R，若过载电流超过发热元件的整定值,产生的热量使双金属片弯曲超过正常X围,推动脱扣杆,使脱扣机构脱扣,从而将触头断开,切断电路,起到过载保护的作用,主电路被切断后,元件不再发热,经过一段时间冷却,即可复位.

（2）短路保护用电磁脱扣器

电磁脱扣器的主要部件是铁芯和线圈,线圈与热脱扣器串联,当正常或过载时,电流达不到衔铁的吸合电流值,电磁脱扣器不会动作,当电路发生短路时,电流超过电磁脱扣器的动作电流值,衔铁在电磁力的作用下,瞬间吸合,推动脱扣杆,使脱扣机构脱扣,触头打开,从而在很短时间内切断电流,起到短路保护作用.

（3）热磁式断路器的保护特性

典型的热磁式断路器保护特性如图:

（4）常用热磁式断路器的结构型式

常用热磁式断路器的结构型号式有两种,塑壳断路器和小型断路器

A）塑壳断路器外形如图;主要用低压配电系统,作配电保护用,符合IEC60947-2（GB14048.2）标准

B）小型断路器外形如图:

小型断路器一般作为家用与类似场所用以与设备保护用.符合IEC60898（GB10963）\IEC60934（GB17701）标准.

（5）热磁式断路器的主要缺点

热磁式断路器虽然其热脱扣器和电磁脱扣器出厂时都可进行调整整定,但是由于其过载保护是靠双金属元件,环境温度的变化对断路器动作值影响很大.出厂时按标准环境温度校正（30或40℃）.实际使用时,如装在箱内,夏天箱内温度可能达到60~70℃,而冬天如安装在室外,可能达到-40℃.环境温度高于出厂校正的标准温度时,断路器会发生早脱扣,能够正常工作的电流小于其额定电流,反之断路器会发生推迟脱扣,甚至不脱扣,两种情况都不能起到过载保护作用,使其应用受到限制,不能用于对过载保护精度要求高的场合,例如铁路信号\电源屏\通信机站设备等.

1.3液压电磁式断路器

液压电磁式断路器是一种比较先进的新一代断路器，工作原理与结构均不同于热磁式断路器。

由于采用了液压电磁脱扣器，使其具有不受环境温度影响，工作稳定可靠，寿命长等优点。

实用于民用、工业与商业各个部门，而且特别适合于可靠性与保护精度要求高的各种设备，例如现在被广泛应用于通信机站、电源、铁路行车信号电源等各种使用设备。

1.3.1结构

断路器的结构如图所示，

具有过载和短路保护功能的是一个电流脱扣器，它是一个液压电磁装置，其主要部件是油杯、套在油杯上的线圈，磁轭、衔铁和脱扣机构。

油杯是个关键部件，它由一个油杯管=一个铁芯、一根弹簧、一块极靴和硅油组成。

动、静触头均焊有银合金触点，具有良好的导电性能和耐电弧，独特的灭弧系统包括：

动、静触头的特殊引弧角、栅片灭弧罩、大的触头开距，有效提高断路器的分断能力和电寿命。

1.3.2液压电磁式断路器工作原理

液压电磁式断路器是靠流过串接线圈的电流产生的电磁力动作的，该线圈线在一密封管外面，管内装有一只铁芯一根弹簧和一些阻尼液。

当电流小于断路器额定值时，线圈的磁通量不足以将铁芯吸至极靴（由于弹簧压力）当发生过载，即电流大于断路器的额定值时，线圈的磁通就产生足够大的吸力使铁芯朝极靴运动。

在铁芯运动时，液体用于调节铁芯的运动速度，以产生一个延迟时间，该时间与电流量成反比，如果过载时间很短，则延迟时间是有用的，一旦过载消除，铁芯就会返回至其原休止位置。

如果过载持续存在，则铁芯经一定时间延迟后（与电流有关），就会朝极靴运动，运动期间磁阻明显降低，使铁芯与极靴面吸住，然后借助该吸力使锁扣释放，最后使断路器动作，触头打开后，断路器断电，铁芯返回到休止位置。

当出现较大过载或断路时，线圈产生的磁通量足以将衔铁吸至极靴面，使断路器很快脱扣，即使铁芯还未运动到极面，也能使断路器很快脱扣，这一运作区域称为断路器特性的瞬时脱扣区域

1.3.3液压电磁式断路器的特征

a）由于采用了液压电磁装置，使过载脱扣和短路脱扣一休化。

b）脱扣性能只决定于流过线圈的电流所产生的磁通量，不受环境温度影响。

硅油是一种粘度绍稳定的油。

在-40℃~+100℃X围内，粘度几乎不变，因此，这种断路器的过载延时特性与温度无关，非常适用于通信电器设备、铁路信号电源屏等保护精度要求高的设备保护。

c）断路器没有热元件，不需要冷却时间，只要故障电流消失，在很短时间内便再闭合。

d）改变线圈匝数，可任意选定断路器的额定电流，常用液压电磁式断路器额定电流值可以从0.5A~100A

e）改变油杯的结构，包括杯管尺寸，铁蕊材料，重量，大小，弹簧弹力，硅油牌号等，可以获得不同和保护特性曲线，满足不同被保护设备的实际要求。

由于液压电磁式断路器的特殊结构，使过载脱扣与短路脱扣一体化，所以也称全电磁式断路器。

始终保持100％额定容量，脱扣后可以立即再闭合，由于采用了液压电磁式脱扣装置，使其具有不受环境温度影响、工作稳定可靠、寿命长等优点。

适用于民用、工业、商业、军用等各个部门。

与热磁式断路器不同的是本液压电磁式断路器的脱扣点不受环境温度影响，脱扣后可立刻再闭合，无需冷却时间，根据本产品的工作原理，可得到不同的时间/电流特性。

断路器脱扣时间要求可选X围大，有多种特性曲线供选择，还可根据用户需要的特性曲线度身订制。

1.4对低压断路器的性能要求

低压断路器在配电系统中是如此重要的器件，当然对其性能的要求也是极其严格的。

性能分为对机械部分的要求与对电性能的要求。

对机械性能的要求主要是原料质量要选用得当、耐磨损和耐腐蚀，机械联动机构的加工和装配工艺要精密可靠等。

对电性能的要求如下：

（1）通断能力：

国际电工委员会（IEC）规定，断路器最主要特点是接通与分断短路电流的能力，即所谓分断能力。

IEC标准中没有具体规定分断能力的合格标准，而是作为各制造厂间的一项竞争指标。

断路器的通断能力随着科学技术的发展逐步提高。

一个制造厂生产的断路器的分断能力越高，就表明该厂产品先进，具有较强的市场竞争力。

（2）限流能力：

对快速、限流断路器的要求是限流能力越强越好。

限流能力通常用限流特性曲线表示，如图1—2所示。

在直角坐标系中，以纵坐标表示预期电流峰值，横坐标为预期电流有效值，曲线就表示相应的实际分断电流。

（3）保护特性：

断路器的保护特性包括过载电流脱扣的保护特性、低电压保护、漏电与反向等特性。

其中最重要的是过载电流脱扣器的保护特性。

保护特性用过载电流与脱扣时间的函数曲线表示并符合.

用于保护电动机的断路器应具有较高的过电流脱扣品质瞬时整定值或适当的延时动作,避免起动电流的冲击.

（4）电压过分降低的保护:

电压过分降低也是供电不正常现象.电压过分降低将引起电动机停转而烧毁.电压短路时降低后突然恢复正常,使电动机受到不适当的起动转矩.因此,在某些情况下需要对低电压进行保护.电动机的额定转矩大于负载转矩时才能正常运转.当供电电压降低到临界电压时,低电压保护就应瞬时或延时动作,实现所谓欠压保护.一般欠压脱扣器的动作电压X围是额定电压的35%--70%

当电压只有额定电压的10%--35%,就处于失压脱扣动作,实现失压保护.

配电系统用的小型塑壳断路器都没有欠压或失压脱扣保护.在铁路信号电源屏内,由于供电电压经过调压、稳压，一般不会发生欠压或失压现象，所以断路器中只有过载脱扣器。

（5）寿命：

断路器的使用寿命是以闭合/断开（ON/OFF）操作次数来表示。

经过一定的操作次数后，如触头、轴销等可能严重磨损，需要维修才能继续使用。

因此，对断路器寿命规定了两种标准：

需要维修和不需要维修。

小型塑壳断路器一般不需要维修，外壳是密封的，完成规定的使用操作次数后就予以更换。

保护和起动电动机用的断路器应具有较长的寿命。

1.5选用断路器的一般原则

不论何种类型的断路器，都应具有下列功能：

（1）在正常情况下，可以接通（闭合）、切断（断开）供电电网与负载之的电路，以实现停电、供电和转换电路的目的；

（2）在供电电网或负载出现不正常的情况时，能自动切断电网电压，避免引起损坏或发生人身伤亡事故，以与引起火灾。

在低压配电系统中的断路器作为过载的保护器件，可是断路器由于选用或维护不当，也有可能发生误动或不动作，失去应有的保护作用，造成事故。

因此，选用时应按照断路器所处的部位与工作条件，以与与相邻电路的配合等各方面考虑选用断路器。

各种断路器各有各的特点，选用时必须按照指定的用途从技术指标和经济指标两方面考虑。

确定结构类型后，就可以选择性能参数。

除了断路器的额定电压、额定电流与通断能力外，最重要的是确定过在载电流脱扣器的整定电流值和保护特性与相邻电路的配合等，以达到较理想的协调工作。

任何类型断路器的选用都必须符合的基本原则是：

（1）断路器的额定电压≥线路额定电压；

（2）断路器的额定工作电流≥线路计算的负载电流；

（3）断路器的额定分断能力≥线路中可能出现的最大短路电流（按有效值计算）；

（4）线路终端单相对地的短路电流≥1.25倍断路器瞬时（或短延时）脱扣器整定电流值.这对负载电流小、配电线较长的情况尤为重要，因为较长线路的终端短路电流更小，致使断路器不能脱扣，失去单相对地短路的保护作用。

对这种情况必须采取特别措施加以解决。

最简单的方法是使用灵敏度较高的漏电保护器，但变压器的中性点应接地。

（5）低压断路器过流脱扣器动作电流的整定

A、瞬时过流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流

B、短延时过流脱扣器的动作电流也应躲过线路的尖峰电流,

C、长延时过流脱扣器的动作电流应躲过线路计算电流

此外，还必须考虑断路器不同用途的特点加以选用

第二章：

南非CBI公司产品选用介绍

2.1、南非CBI液压断路器选用参数

2.1.1适用规格：

额定电流：

0.5-100A特殊要求可度身定做

额定电压：

交流240V、425V

直流12V、24V、80V、220V

分断能力：

1、3、5、10KA

脱扣特性：

可随需求选择

2.1.2、引用标准

1.铁道部运基信号（2007）650号文件

2.南非CBI断路器公司企业标准

3.IEC60947.2

4.铁道部运基信号[1999]101号文件

铁道部运基信号[2000]365号文件

铁道部运基信号[2000]98号文件

2.1.3、CBI断路器的选用标准

液压断路器以其优越的性能被广泛应用于过载和短路保护。

但选用不当可能发生早脱扣或晚脱扣，甚至有可能发生不脱扣等不正常情况，失去保护作用造成故障，打乱行车作业。

因此选用断路器必须慎重考虑：

1.满足需要保护对象的技术条件，实现正确的保护与动作的安全可靠。

2.根据实际需要，在保证安全运用的条件下，合理选择。

由于南非断路器系列很多，技术指标不同，选型不必追求不符合实际要求的高标准，而造成设备成本提高。

3.相邻电路的配合和下级负载的性质，也是重要条件。

4.断路器选用标准：

a.额定工作电压＞负载电压

b.额定电流≥负载电流

c.过载电流动作整定值≥电路正常工作的最大值；对于电动机应避过起动电流

d.额定通断能力＞电路可能出现的最大短路电流

2.1.4、目前在铁路信号设备上使用的断路器脱扣曲线种类与脱扣时间：

参考表1：

表1：

延时类型

B-frame（室外）

QA

QDC

SF

AI曲线─长延时

1.05倍电流：

不脱扣

1.25倍：

90s≤t≤1200s

2倍：

12s≤t≤100s

10倍：

≤0.07s

BI曲线─中延时

1.05倍：

不脱扣

1.25倍：

15s≤t≤300s

2倍：

2.6s≤t≤30s

10倍：

≤0.07s

CI曲线─短延时

1.05倍：

不脱扣

1.25倍：

1.3s≤t≤40s

2倍：

0.28s≤t≤2.5s

10倍：

≤0.07s

曲线9─长延时

1.05倍：

不脱扣

1.3倍：

72s≤t≤2400s

2倍：

16s≤t≤150s

10倍：

≤2s

曲线1─长延时

1.05倍：

不脱扣

1.3倍：

72s≤t≤2400s

2倍：

20s≤t≤150s

10倍：

0.12s≤t≤2s

1.05倍：

不脱扣

1.3倍：

68s≤t≤1800s

2倍：

22s≤t≤106s

10倍：

0.01s≤t≤2.2s

曲线2─中延时

1.05倍：

不脱扣

1.3倍：

20s≤t≤600s

2倍：

6.5s≤t≤40s

10倍：

≤0.08s

1.05倍：

不脱扣

1.3倍：

8s≤t≤240s

2倍：

2.3s≤t≤14s

10倍：

≤0.1s

曲线3─短延时

1.05倍：

不脱扣

1.3倍：

8s≤t≤300s

2倍：

2s≤t≤12s

10倍：

≤0.018s

曲线U2─中延时

1.05倍：

不脱扣

1.3倍：

13s≤t≤300s

2倍：

4.5s≤t≤20s

10倍：

≤0.1s

曲线U3─短延时

1.05倍：

不脱扣

1.3倍：

1.4s≤t≤30s

2倍：

0.45s≤t≤20s

10倍：

≤0.018s

曲线OP─瞬时

1.05倍：

不脱扣

1.25倍：

≤0.1s

1.05倍：

不脱扣

1.25倍：

≤0.018s

1.05倍：

不脱扣

1.25倍：

≤0.018s

注：

本书附录中提供的脱扣曲线为道上现用产品的脱扣曲线。

本表中提与而附录中没有的脱扣曲线，如需要请咨询。

2.2：

组合架（柜）用断路器

Q（13）系列四个型号

类型

外形

外型

脱扣曲线

交流

脱扣曲线：

1、2、3、9、OP

直流

脱扣曲线：

U2、U3、OP

2.2.1QA（13）交流断路器的选用：

交流断路器型号含义

例：

QA-A/T-1（13）-5A

容量

模数（mm）

1P

辅助接点T为报警接点

交流

Q系列

适用场所：

QA-A-1（13）交流220V以下通用，适用电源XJZ、GJZ、DJZ、JZ24等

QA-A-3（13）交流380V适用提速道岔

2.2.2QDC-13直流断路器的选用

直流断路器型号含义：

例：

QDC-A/T-1（13）-5A

容量

模数（mm）

1P

辅助接点T为报警接点

直流

Q系列

适用场所：

QDC-A-1（13）直流80V以下通用，适用电源KZ、KF等

QDC-A-2（13）直流110V-220V适用电源DZ、DF等

2.2.3组合架（柜）用Q（13）系列断路器与配件的安装

底板5种：

Q二极底板：

适用于QA-A-1（13）或QDC-A-1（13）断路器，一块底板可安装2台断路器。

Q380V底板：

适用于QA-A-3（13）断路器，一块底板可安装1台。

Q三极底板：

适用于QDC-A-2（13）和QA-A-1（13）断路器，一块底板可安装2台断路器。

Q三极底板（L）：

适合组合零层，断路器排列与三极底板相反（左侧为QA-A-1（13）断路器，右