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电弧故障装置(AFDD)的一般要求(标准)(2)

发布者 : 泰西电气发布日期 : 2018-04-14浏览 : 339

3.定义

GB/Z 6829-2008 、GB 10963 、GB 16916.l 、GB 16917.1 、GB 22794-2008 以及下列定义适用。除非另有规定, 本标准中所用术语“ 电压” 和“ 电流” 均为有效值。

3.1 关于电弧故障检测装置的定义

3.1.1

电弧或燃弧arc or arcing电弧是穿过绝缘介质的一种气体放电现象,通常在两极间伴随局部挥发。一个完整的正弦半波电流不视为一个电弧半波。

3.1.2

电弧故障或燃弧故障arc fault or arcing fault导体之间危险的非故意并弧或串弧。

3.1.3

电弧故障检测装置Arc fault detection device (AFDD)当检测到电弧故障时,通过断开电路以降低电弧故障影响的机械开关电器。

3.1.4

电弧故障检测单元arc fault detection unit (AFD unit)AFDD 的一部分,确保检测和辨别危险的接地电弧故障、并弧故障和串弧故障的功能;并驱动开关电器动作以断开电路。

注 既可以由与AFD单元一体的保护电器断开电路,也可以由与AFD组装的保护电器或断开机构断开电路。

3.2 关于电弧故障检测装置动作和功能的定义Definitions relating to the operation and to the functions of the arc fault detection device

3.2.1

检测detection感知电弧故障电流存在的功能。

3.2.2

断开interruption使得AFDD的主触头自动从闭合位置转换到断开位置,从而切断其流过的电弧故障电流的功能。

3.2.3

接地电弧故障earth arc fault电流从带电导体流入大地的电弧故障。注: 在某些装置中(如τN装置) , 接地电弧电流可能与并弧电流值相近。

3.2.4

并联电弧故障Parallel arc fault电弧电流流过与负载并联的带电导体之间的电弧故障。

3.2.5

串联电弧故障Series arc fault电弧电流流过由AFDD保护的终端电路的负载的故障电弧。

3.3 关于AFDD 动作和功能的定义Definitions relating to the operation and to the functions of AFDD

3.3.1

闭合位置closed position保证AFDD主电路预定的连续性的位置。

3.3.2

断开位置open position保证AFDD主电路的断开触头之间有预定的电气间隙的位置。

3.3.3

极pole仅与主电路的一个独立的导电路径相连的AFDD的部件, 具有用来连接和断开主电路本身的触头。它不包括那些用来将各极固定在一起并使各极一起动作的部件。

3.3.4

可开闭中性极switched neutral pole只用来开闭中性线而不需有短路能力的极。

3.3.5

隔离(隔离功能) isolation (isolating function)出于安全原因, 通过把电器或其中一部分与电源分开的办法以达到切断电器一部分或整个电器电源的功能。

3.3.6

隔离距离isolating distance在满足规定的隔离安全要求时处于断开位置触头间的电气间隙。

3.3.7

接通能力making capacityAFDD在规定的使用和工作条件下以及在规定的电压下能够接通的预期电流的交流分量值。

3.3.8

分断能力breaking capacityAFDD在规定的使用和工作条件下以及在规定的电压下能够分断的预期电流的交流分量值。

3.3.9

限制短路电流conditional short-circuit current被一合适的串联的短路保护装置( 以下简称SCPD)保护的AFDD在规定的使用和工作条件下能够承受的预期电流的交流分量值。

3.3.10

预期电流prospective current如果AFDD和过电流保护装置(如果有的话) 的每个主电流回路用一个阻抗可忽略不计的导体代替时-,在电路中流过的电流。注: 预期电流同样可以看作一个实际电流, 例如: 预期分断电流, 预期峰值电流等。

3.3.11

(交流电路)最大预期峰值电流maximum prospective peak current (of an a.c.circuit)在电路接通后瞬态期间的预期电流峰值。

3.3.12

短路(接通和分断)能力short-circuit (making and breaking) capacity在规定条件下,用AFDD 来接通, 承载其断开时间和分断的用有效值表示的预期电流的交

流分量。

4. 分类

4.1 根据结构类型分

4.1.1 由AFD 单元和断开机构构成的单一装置的AFDD 。预期与制造厂声明的保护装置串联连接在电路中。

4.1.2 由AFD 单元与符合下达1 个或多个标准G B 10963.1 、G B 16916.1 、G B 16917.1 、G B 22794的保护电器组合为单一装置的A FDD 。

4.1.3 由符合附录D 的AFD 单元与符合一个或多个标准GB 10963.1 , GB 16916.1 、GB 16917 . 1 、GB 22794 的相关保护电器现场组装的AFDD 。

4.2 根据安装和连接方式分面板式AFDD ,也称为配电板式可按下达安装:

一接线方式与机械安装无关的AFDD;

一接线方式与机械安装有关的AFDD , 如插入式;螺栓式。

注: 某些AFDD 仅在电源侧可以是插入式或螺旋式,负载侧接线端子通常适合接线方式。

4.3 根据极数和电流回路数分类

一二极AFDD;

4.4 选择性AFDD

选择性AFDD 是一种在某些条件下不会脱扣, 而允许其下端AFDD 脱扣的AFDD 。

5 AFDD 的特性

5.1 特性概要和降低火灾危险的条件。

AFDD 应确保检测:接地电弧故障;一并联电弧故障;一串联电弧故障。

AFDD特性由以下术语表示:

- 额定电流In;

一额定电压Un ;

一额定频率;

一额定接通和分断能力Im ;

一单极额定接通和分断能力Iml ;

一绝缘配合, 包括电气间距和爬电距离;

一保护等级;

一额定限制短路电路Inc ;

一单极额定限制短路电路Incl ;

一连接方式;·

注: 降低火灾风险的过电压检测附加功能在考虑中。

5.2 额定量和其他特性

5.2.1 额定电压

5.2.1.1 额定工作电压(Ue)

AFDD的额定工作电压(以下称为额定电压)是制造厂规定的与AFDD 的性能有关的电压值。

5.2 . 1.2 额定绝缘电压(Ui)

AFDD 的额定绝缘电压是制造厂规定的与介电试验电压和爬电距离有关的电压值。除非另有规定, 额定绝缘电压是AFDD 的最大额定电压值。在任何情况下,最大额定电压不应超过额定绝缘电压。

5.2.1.3 额定冲击耐受电压(Uimp)

AFDD 额定冲击耐受电压应等于或高于符合本标准5.4 中表2 规定的额定冲击耐受电压的标准值。

5.2.2 额定电流(In)

制造厂规定的AFDD 能在不间断工作制下承载的电流值。

5.2.3 额定频率

AFDD 的额定频率是对AFDD规定的以及其他特性值与之相应的电源频率。

5.2.4 额定接通和分断能力(Im )

制造厂规定的AFDD在规定的条件下能够接通、承载和分断的预期电流的交流分量有效值。按4.1.1分类的AFDD的规定条件见9.11.2。按4.1.2和4.1.3分类的AFDD的规定条件见声明的保护电器的标准中的规定。

5.2 .5 单极额定接通和分断能力(/m1)

制造厂规定的AFDD 单极在规定的条件下能够接通、承载和分断的预期电流的交流分量有效值。

5.3 标准值和优选值

5.3.1 额定电压的优选值( Un)

额定电压的优选值值如下:- 230V 注: 尽管标准中基准值是23 0V,也可以分别是220V 或240V 。

5.3.2 额定电流( In )的优选值 额定电流的优选值是:

6-8-10-13-16-20-25-32-40-63A

5.3.3 额定频率的优选值:

额定频率的优选值是50Hz, 60Hz 和50/60Hz 。如果使用另一个值,应把额定频率标注在AFDD 上,且在此频率下进行试验。

5.3.4 额定接通和分断能力的最小值( Im)

额定接通和分断能力Im的最小值为10/0 或500A ,两者取较大值。相应的功率因数按4.1 . 1 分类的AFDD 的见9.11.2 ; 按4.1 . 2 和4 . 1.3 分类的AFDD 的见声明的保护电器的标准中的规定。

5.3.5 单极额定接通和分断能力的最小值( lm1)

单极额定接通和分断能力/ml 的最小值为10/0 或500A ,两者取较大值。相应的功率因数按4.1 . 1 分类的AFDD 的见9.11.2 ; 按4.1 . 2 和4 . 1.3 分类的AFDD 的见声明的保护电器的标准中的规定。

5.3.6 额定限制短路电流的标准值和优选值( Iρ 和单极额定限制短路电流的标准值( Incl

额定限制短路电流|『lC 和Incl 的标准值和优选值规定如下:

5.3.6.1 10 OOOA 及以下的值

10 OOOA 及以下的额定限制短路电流Inc 和Incl 的值为:

3000, 4500, 6000, lOOOOA 。

相应的功率因数按4.1.1 分类的AFDD 的见9.11.2 : 按4.1.2 和4.1.3 分类的AFDD 的见声明的保护电器的标准中的规定。

5.3.6.2 10 OOOA 以上的值

大于10 OOOA 至25 OOOA 的值, 优选值为20 OOOA 。

相应的功率因数按4.1.1 分类的AFDD 的见9.11.2 :按4.1.2 和4.1.3 分类的AFDD 的见声明的保护电器的标准中的规定。

本标准不考虑25 OOOA 以上的值。

5.3.7 在大、小电弧电流下AFDD 动作判别的极限值

5.3.7.1 在小电弧电流下AFDD 动作判别的极限值

表la一额定电压为230V 的AFDD 分断时间极限值

注: 由于相对地绝缘故障或串联电弧可能会产生小电弧电流。

当施加到电弧故障试验器上的试验电流不是表la 中规定的值时, 可允许的分断时间应采用插值法来确定。

5.3.7.2 在大电弧电流下AFDD 动作判别的极限值

表1b一对于额定电压为230V 的AFDD 在O.5s 内允许的最大半波数

注: 由于相对地绝缘故障或并联电弧可能会产生大电弧电流。

5.4 额定冲击耐受电压( Uimp )的标准值

表2 给出了额定冲击耐受电压标准值与装置标称电压的关系。

5.5 与短路保护电器( SCPD )的协调配合

5.5.1 概述

根据GB 16895安装规程,AFDD应用符合相应标准的断路器或熔断器来进行短路保护。在9 .11 的一般条件下验证AFDD和SCPD 的配合,以验证AFDD在额定限制短路电流Inc及以下的短路电流有足够的保护。

5.5.2 额定限制短路电流(Inc)和单极额定限制短路电流( Incl)

制造厂规定的用一个SCPD保护的AFDD在规定的条件下能承受的预期电流有效值而无损害其功能的变化。其规定条件见9.11 。

5.5.3 按4.1.1 分类的AFDD断开机构的动作特性

断开机构应满足本标准的所有适用要求。

注: 下列缩写Iml 和Inc l只适用于单极试验时。

5.5.3.1 额定接通和分断能力( Im 和lm1)

额定接通和分断能力( Im和lm1) 的规定条件见9.11.2 .2 和9.11 .2 .3 。

额定接通和分断能力( Im 和lm1 ) 最小值的相关功率因数见本标准的表C.3 。

5.5 . 3.2 额定限制短路能力( Inc 和Incl)

额定限制短路能力( Inc 和Incl ) 的规定条件见9 . 11.2.4 。

相关功率因数见附录c 的表C.3 。

6 标志和其他产品信息

6.1 应提供的附加标志和产品信息

每台AFDD 应以耐久的方式标出下列全部或部分(对小型产品)数据。

表3 标志的位置

3.定义

GB/Z 6829-2008 、GB 10963 、GB 16916.l 、GB 16917.1 、GB 22794-2008 以及下列定义适用。除非另有规定, 本标准中所用术语“ 电压” 和“ 电流” 均为有效值。

3.1 关于电弧故障检测装置的定义

3.1.1

电弧或燃弧arc or arcing电弧是穿过绝缘介质的一种气体放电现象,通常在两极间伴随局部挥发。一个完整的正弦半波电流不视为一个电弧半波。

3.1.2

电弧故障或燃弧故障arc fault or arcing fault导体之间危险的非故意并弧或串弧。

3.1.3

电弧故障检测装置Arc fault detection device (AFDD)当检测到电弧故障时,通过断开电路以降低电弧故障影响的机械开关电器。

3.1.4

电弧故障检测单元arc fault detection unit (AFD unit)AFDD 的一部分,确保检测和辨别危险的接地电弧故障、并弧故障和串弧故障的功能;并驱动开关电器动作以断开电路。

注 既可以由与AFD单元一体的保护电器断开电路,也可以由与AFD组装的保护电器或断开机构断开电路。

3.2 关于电弧故障检测装置动作和功能的定义Definitions relating to the operation and to the functions of the arc fault detection device

3.2.1

检测detection感知电弧故障电流存在的功能。

3.2.2

断开interruption使得AFDD的主触头自动从闭合位置转换到断开位置,从而切断其流过的电弧故障电流的功能。

3.2.3

接地电弧故障earth arc fault电流从带电导体流入大地的电弧故障。注: 在某些装置中(如τN装置) , 接地电弧电流可能与并弧电流值相近。

3.2.4

并联电弧故障Parallel arc fault电弧电流流过与负载并联的带电导体之间的电弧故障。

3.2.5

串联电弧故障Series arc fault电弧电流流过由AFDD保护的终端电路的负载的故障电弧。

3.3 关于AFDD 动作和功能的定义Definitions relating to the operation and to the functions of AFDD

3.3.1

闭合位置closed position保证AFDD主电路预定的连续性的位置。

3.3.2

断开位置open position保证AFDD主电路的断开触头之间有预定的电气间隙的位置。

3.3.3

极pole仅与主电路的一个独立的导电路径相连的AFDD的部件, 具有用来连接和断开主电路本身的触头。它不包括那些用来将各极固定在一起并使各极一起动作的部件。

3.3.4

可开闭中性极switched neutral pole只用来开闭中性线而不需有短路能力的极。

3.3.5

隔离(隔离功能) isolation (isolating function)出于安全原因, 通过把电器或其中一部分与电源分开的办法以达到切断电器一部分或整个电器电源的功能。

3.3.6

隔离距离isolating distance在满足规定的隔离安全要求时处于断开位置触头间的电气间隙。

3.3.7

接通能力making capacityAFDD在规定的使用和工作条件下以及在规定的电压下能够接通的预期电流的交流分量值。

3.3.8

分断能力breaking capacityAFDD在规定的使用和工作条件下以及在规定的电压下能够分断的预期电流的交流分量值。

3.3.9

限制短路电流conditional short-circuit current被一合适的串联的短路保护装置( 以下简称SCPD)保护的AFDD在规定的使用和工作条件下能够承受的预期电流的交流分量值。

3.3.10

预期电流prospective current如果AFDD和过电流保护装置(如果有的话) 的每个主电流回路用一个阻抗可忽略不计的导体代替时-,在电路中流过的电流。注: 预期电流同样可以看作一个实际电流, 例如: 预期分断电流, 预期峰值电流等。

3.3.11

(交流电路)最大预期峰值电流maximum prospective peak current (of an a.c.circuit)在电路接通后瞬态期间的预期电流峰值。

3.3.12

短路(接通和分断)能力short-circuit (making and breaking) capacity在规定条件下,用AFDD 来接通, 承载其断开时间和分断的用有效值表示的预期电流的交

流分量。

4. 分类

4.1 根据结构类型分

4.1.1 由AFD 单元和断开机构构成的单一装置的AFDD 。预期与制造厂声明的保护装置串联连接在电路中。

4.1.2 由AFD 单元与符合下达1 个或多个标准G B 10963.1 、G B 16916.1 、G B 16917.1 、G B 22794的保护电器组合为单一装置的A FDD 。

4.1.3 由符合附录D 的AFD 单元与符合一个或多个标准GB 10963.1 , GB 16916.1 、GB 16917 . 1 、GB 22794 的相关保护电器现场组装的AFDD 。

4.2 根据安装和连接方式分面板式AFDD ,也称为配电板式可按下达安装:

一接线方式与机械安装无关的AFDD;

一接线方式与机械安装有关的AFDD , 如插入式;螺栓式。

注: 某些AFDD 仅在电源侧可以是插入式或螺旋式,负载侧接线端子通常适合接线方式。

4.3 根据极数和电流回路数分类

一二极AFDD;

4.4 选择性AFDD

选择性AFDD 是一种在某些条件下不会脱扣, 而允许其下端AFDD 脱扣的AFDD 。

5 AFDD 的特性

5.1 特性概要和降低火灾危险的条件。

AFDD 应确保检测:接地电弧故障;一并联电弧故障;一串联电弧故障。

AFDD特性由以下术语表示:

- 额定电流In;

一额定电压Un ;

一额定频率;

一额定接通和分断能力Im ;

一单极额定接通和分断能力Iml ;

一绝缘配合, 包括电气间距和爬电距离;

一保护等级;

一额定限制短路电路Inc ;

一单极额定限制短路电路Incl ;

一连接方式;·

注: 降低火灾风险的过电压检测附加功能在考虑中。

5.2 额定量和其他特性

5.2.1 额定电压

5.2.1.1 额定工作电压(Ue)

AFDD的额定工作电压(以下称为额定电压)是制造厂规定的与AFDD 的性能有关的电压值。

5.2 . 1.2 额定绝缘电压(Ui)

AFDD 的额定绝缘电压是制造厂规定的与介电试验电压和爬电距离有关的电压值。除非另有规定, 额定绝缘电压是AFDD 的最大额定电压值。在任何情况下,最大额定电压不应超过额定绝缘电压。

5.2.1.3 额定冲击耐受电压(Uimp)

AFDD 额定冲击耐受电压应等于或高于符合本标准5.4 中表2 规定的额定冲击耐受电压的标准值。

5.2.2 额定电流(In)

制造厂规定的AFDD 能在不间断工作制下承载的电流值。

5.2.3 额定频率

AFDD 的额定频率是对AFDD规定的以及其他特性值与之相应的电源频率。

5.2.4 额定接通和分断能力(Im )

制造厂规定的AFDD在规定的条件下能够接通、承载和分断的预期电流的交流分量有效值。按4.1.1分类的AFDD的规定条件见9.11.2。按4.1.2和4.1.3分类的AFDD的规定条件见声明的保护电器的标准中的规定。

5.2 .5 单极额定接通和分断能力(/m1)

制造厂规定的AFDD 单极在规定的条件下能够接通、承载和分断的预期电流的交流分量有效值。

5.3 标准值和优选值

5.3.1 额定电压的优选值( Un)

额定电压的优选值值如下:- 230V 注: 尽管标准中基准值是23 0V,也可以分别是220V 或240V 。

5.3.2 额定电流( In )的优选值 额定电流的优选值是:

6-8-10-13-16-20-25-32-40-63A

5.3.3 额定频率的优选值:

额定频率的优选值是50Hz, 60Hz 和50/60Hz 。如果使用另一个值,应把额定频率标注在AFDD 上,且在此频率下进行试验。

5.3.4 额定接通和分断能力的最小值( Im)

额定接通和分断能力Im的最小值为10/0 或500A ,两者取较大值。相应的功率因数按4.1 . 1 分类的AFDD 的见9.11.2 ; 按4.1 . 2 和4 . 1.3 分类的AFDD 的见声明的保护电器的标准中的规定。

5.3.5 单极额定接通和分断能力的最小值( lm1)

单极额定接通和分断能力/ml 的最小值为10/0 或500A ,两者取较大值。相应的功率因数按4.1 . 1 分类的AFDD 的见9.11.2 ; 按4.1 . 2 和4 . 1.3 分类的AFDD 的见声明的保护电器的标准中的规定。

5.3.6 额定限制短路电流的标准值和优选值( Iρ 和单极额定限制短路电流的标准值( Incl

额定限制短路电流|『lC 和Incl 的标准值和优选值规定如下:

5.3.6.1 10 OOOA 及以下的值

10 OOOA 及以下的额定限制短路电流Inc 和Incl 的值为:

3000, 4500, 6000, lOOOOA 。

相应的功率因数按4.1.1 分类的AFDD 的见9.11.2 : 按4.1.2 和4.1.3 分类的AFDD 的见声明的保护电器的标准中的规定。

5.3.6.2 10 OOOA 以上的值

大于10 OOOA 至25 OOOA 的值, 优选值为20 OOOA 。

相应的功率因数按4.1.1 分类的AFDD 的见9.11.2 :按4.1.2 和4.1.3 分类的AFDD 的见声明的保护电器的标准中的规定。

本标准不考虑25 OOOA 以上的值。

5.3.7 在大、小电弧电流下AFDD 动作判别的极限值

5.3.7.1 在小电弧电流下AFDD 动作判别的极限值

表la一额定电压为230V 的AFDD 分断时间极限值

注: 由于相对地绝缘故障或串联电弧可能会产生小电弧电流。

当施加到电弧故障试验器上的试验电流不是表la 中规定的值时, 可允许的分断时间应采用插值法来确定。

5.3.7.2 在大电弧电流下AFDD 动作判别的极限值

表1b一对于额定电压为230V 的AFDD 在O.5s 内允许的最大半波数

注: 由于相对地绝缘故障或并联电弧可能会产生大电弧电流。

5.4 额定冲击耐受电压( Uimp )的标准值

表2 给出了额定冲击耐受电压标准值与装置标称电压的关系。

5.5 与短路保护电器( SCPD )的协调配合

5.5.1 概述

根据GB 16895安装规程,AFDD应用符合相应标准的断路器或熔断器来进行短路保护。在9 .11 的一般条件下验证AFDD和SCPD 的配合,以验证AFDD在额定限制短路电流Inc及以下的短路电流有足够的保护。

5.5.2 额定限制短路电流(Inc)和单极额定限制短路电流( Incl)

制造厂规定的用一个SCPD保护的AFDD在规定的条件下能承受的预期电流有效值而无损害其功能的变化。其规定条件见9.11 。

5.5.3 按4.1.1 分类的AFDD断开机构的动作特性

断开机构应满足本标准的所有适用要求。

注: 下列缩写Iml 和Inc l只适用于单极试验时。

5.5.3.1 额定接通和分断能力( Im 和lm1)

额定接通和分断能力( Im和lm1) 的规定条件见9.11.2 .2 和9.11 .2 .3 。

额定接通和分断能力( Im 和lm1 ) 最小值的相关功率因数见本标准的表C.3 。

5.5 . 3.2 额定限制短路能力( Inc 和Incl)

额定限制短路能力( Inc 和Incl ) 的规定条件见9 . 11.2.4 。

相关功率因数见附录c 的表C.3 。

6 标志和其他产品信息

6.1 应提供的附加标志和产品信息

每台AFDD 应以耐久的方式标出下列全部或部分(对小型产品)数据。

表3 标志的位置