IDCPS控制与保护开关电器

概述:

CPS即“控制与保护开关电器”是低压电器中的产品,作为新的大类产品,其产品类别代号为"CPS”,是英文" Control and ProtectiveSwitching Device"的缩写,其符合的标准为IEC60947-6-2(1997)《低压开关设备和控制设备第6部分:多功能电器第2节:控制与保护开关电器》(1992年8月版)和GB 14048.9-2008《低压开关设备和控制设备多功能电器(设备)第2部分:控制与保护开关电器(设备)》(等同采用IEC60947-6-2)。

CPS系列控制与保护开关电器的主要特征是在单一结构形式的产品上实现集成化的、内部协调配合的控制与保护功能,能够替代断路器(熔断器)、接触器、过载(或过流、断相)保护继电器、起动器、隔离器、电机综合保护器等多种传达统的分离元器件◇CPS具有远距离自动控制与就地人力控制兼有的方式进行控制操作的功能具有协调配合的时间-电流保护特性,具有控制与保护自配合、短路后连续运行,具有分断能力高,飞弧距离小、寿命长,具有保护速写电流均可调的特性,操作方便、配套附件模块多样齐全等优点,可以实现对电动机负载配电负载的控制和保护。

CPS系列控制与保护开关电器的出现从根本上解决了传统的采用分励元器件(通常是断路器或熔断路+接触器+过载继电器)由于选择不合理而引起的控制和保护配合不合理的种种问题,特别是克服了由于采用不同考核标准的电器产品之间组合在一起时,保护特性与控制特性配合不协调的现象,提高了控制与保护系统的运行可靠性和连续运行性能。

CPS系列控制与保护开关电器产品体积比较大,保护采用的双金属片技术◇第二代产品的尽管解决了体积大的问题◇但保护技术没有什么大的突破随着微电子技术在低压电器行业的应用日益扩大和加深,新灵CPS系列控制与保护开关电器,以微电子技术为基础,在CPS系列产品的基础上,克服CPS系列产品的缺点汇集了低压电器分立元件的优点,功能齐全,性能可靠,为低压配电和控制系统的简化及优化提供了一种基础元件IDCPS系列控制与保护开关电器是改进型产品。

功能与用途:

IDCPS采用模块化的单一产品结构型式,集成了传统的断路器(熔断器)、接触器、过载(或过流、断相)保护继电器、起动器、隔离器、电机综合保护器等低压电器产品的主要功能,具有远距离自动控制和就地直接人力控制功能,具有面板指示及机电信号报警功能,具有过压欠压保护功能,具有断相缺相保护功能,具有欠流欠功率功能,具有协调配合的时间电流保护特性(具过载反时限、定时限、短路瞬时、特大短路瞬时四段保护特性)◇根据需要选配功能模块或附件,即可实现对各类电动机负载、配电负载的控制与保护。

IDCPS主要用于交流50Hz(60Hz)、额定电压至690V、主体额定电流自6.3A至125A、短能控制器可调工作电流自0.16A至125A、控制电功率自0.05KW到55KW的电力系统中接通、承載和分断正常条件(包括规定的过载条件)下的电流,且能够接通、承载并分断规定的非正常条件(如短路)下的电流。

型号及意义

基本型的完整构成及型号应包括:主体型号+主体脱扣器额定电流及分断能力等级、智能脱扣、产品功能、控制电源。

主要参数说明

◇两个外形安装尺寸:125型和45型。

◇主电路数分为:三、四。

◇IDCPST控制与保护开关电器的基本配置:主体+智能控制器+辅助触头组。

◇主体由主电路基本模块即:触头系统模块、短路脱扣器、电磁系统模块以及操作机构系统模块构成。

◇短路分断能力等级:经済型()为35KA.标准型(Y50KA,高分断型(H)80KA。

◇预期短路电流下的分断时间为2~3ms,限流系数0.2以下。

◇铺助触头组由短路报警触头、过载授警触头以及一组2常开1常闭辅助触头构成,02为2常开1常闭+1短路1过载、06为3常开3常闭+1短路1过裁,也可根据用户要求组合,

  但不能超过11对触头数。

◇智能控制器额定电流e:0.4/1/2.5/4/6.3/8/10/12/16/18/20/25/32/40/45/50/63/80/100/125A。

◇主体额定电流n:45/125A。

◇数:用二位数字表示(前一位数字表示产品数、后一位数字表示保护数),如33表示3帯3保护、30表示3不带保护。

◇控制电源电压:M:AC220V、Q:AC380V。

产品型式

◇基本型产品 IDCPSI的配置:主体、智能脱扣器、辅助触头组。

◇基本型产品 IDCPSI的电气原理图见后面的基本电气控制图：

◇可逆型控制与保护开关电器 IDCPS-N:以 IDPS:基本型作为主开关,与机械联锁和电气联锁等附件组合,构成可逆型控制与保护开关电器,适用于电动机的可逆或双向控制与保护。

◇双电源自动转换开关电器 IDCPS-S:额定电流125A及以下产品以 IDPS基本作为主开关与机械锁、电气联锁等附件组合,构成CB级或PC级的双电源自动转换开关电器ATSE;额定电流125A以下的  ATSE为PC级。

◇减压起动器 IDCPS-J、 IDCPS-J2、IDCPS-Z、 IDCPS-R:以 IDPS: 基本型为主开关,与适当接触器、时间继电器、机械联锁和电气联锁构成Y-4减压起动器 IDCPS-L、自耦減压起动器 IDCPS-Z、电阻减压起动器IDCPS-R,

◇实现电动机的减压起动和多种保护。

◇双速控制 IDCPS-D:以 IDCPS基本型作为主开关,与适当的接触器、电气联锁等附件组合构成双速控制器,适用于双速电动机的控制与保护。

◇三速控制器 IDCPS-D3:以基本型为作主开关,与适当的接触器、电气联锁等附件组合,构成三速控制器适用于三速电动机的控制与保护。

◇保护控制箱 IDXBKI:以 IDCPS作为主开关,安装在标准的保护箱内组成动力终端箱,适用于户外以及远程单独负载的控制与保护。

◇增选功能型式:消防型(F型)、隔离型(G型)、漏电型(L型)通讯型(T型)、配电型(P型)。

IDCPS-T通讯产品功能及说明

 A、过负载长延时保护                                         H、过电压保护

 B、电机堵转保护                                                  I、欠电压保护

 C、短路瞬时保护                                                  J、欠电流保护

 D、过载预报警功能                                              K、电流显示功能

 E、启动超时时保护                                               L、故障查询功能

 F、三相电流不平衡保护                                       M、自动重合闸功能

 G、断缺相保护                                                    N、故障报警信号触点输出功能

适用领域

IDCPS系列产品具有控制与保护功能集成化,结构模块化、小型化,对环境污染的防护等级高,分断短路电能力高,飞弧距离短,寿命长,保护功能齐全连续运行性能和可靠性高,安装使用及维修操作方便等一系列优点在工业设施基础设施、消防系统以及商业和民用设施中得到广泛的应用:

◇治金、煤矿、钢铁、石化、港口、船舶、铁路等领域的配电和电动机保护与控制系统

◇电动机控中心(MMC)及配电中心

◇电站及变电站;

◇港口和铁路系统(如航空港、铁路公路客运中心等)

◇高速公路照明、通风系统;

◇军队驻地控制保护系统(如边防哨所、雷达机站等);

◇各种场合的消防泵、风机等

◇现代化的建筑照明、电源转換、泵、风机、空调、消防、照明等

◇远程控制照明系统

  分类

◇按保护对象分为:电动机保护、配电保护

◇按操作频率分为:频率操作、不频繁操作

◇按接线方式分为:板前、板后、插入式

◇按工作原理分为:数码管式控制器、液品式控制器

主要特点

◇与分立电器构成的系统相比(见下表)

A、具有控制与保护自配合的特性

    IDCPS系统控制与保护开关电器集控制与保护功能于一体,相当于断路器(熔断器)+接触器+热继电器+辅助电器、很好的解决了分离元件不能或很难解決的元件之间的保护与控制特性匹配问题,使保护与控制特性配合更完善合理(具有反时限、定时限和瞬时三段保护特

    性)。只要根据负载功率或电流即可正确选择单一产品,代替以往的包括自电源进线至负載端的各种电器,不需降容:大大減轻了设计人员的工作量。

B、具有运行可靠和系统的连续运行性能

     IDCPS在分断短路电流后无需维护即可投入使用,即具有分断短路故障后的连续运行性能: IDCPS在进行了分断短路电流试验后,仍具有6000次以上的AC-44电寿命、这是由断路器等分立器件构成的系统所难以达到的, IDCPS的这一特性提高了系统的运行可靠性和

     系统的连续运行性,其中的运行短路分断能力Ics为80kA。

C、节材节能

  IDCPS具有体积小、安装面积少、接点少、线路功耗小、节约能源、节约材料等优点。

◇技术性能比较表

◇与塑壳断路器相比具有分断能力高、飞弧距离小的特性

  IDCPS在380V额定运行短路分断能力sc(o-co-co)达到高分断型为80KA、标准型为50A、经济型为35KA在50KA预期短路电流下的分断时间仅为2-3ms,限流系数达到0.2以下,达到塑壳断路器的水平,接近熔断器的限流水平,大大限制了短路电流对系统的动、热冲击,飞 

  弧距离小于30mm。

◇与塑壳断路器构成的保护系统相比。具有保护整定电流均可调整的特性

  IDCPS在过载保护电流可根据负载功率在面板上进行调整。克服了塑壳断路器的短路保护整定电流出厂后用户无法调整的缺点,使得 IDCPS产品即使安装在线路未端,短路电流较小时,同样具有很

  好的短路保护功能。

◇与接触器性能相比个有寿命长、操作方便的特性

  IDCPSI的机械寿命达500-1000万次,电寿命AC-43为120-150万次,既可就地手动操作,又可远距离实现自动控制功能。

其它特点

◇配套附件齐全

  辅助触头与信号报警触头、门或抽屉的面板操作机构、控制电路转換模块等,在单一产品上可构成完整的控制与保护单元,实现协调配合的控制与保护功能。

◇安装角度灵活

  横装、垂直安装、水平安装均不影响使用性能。可广泛应用于紧凑型成套装置中,包括固定式或抽屉式的MCC柜中,具有分离元器件不可比拟的优良性。

◇安装可靠、防护等级高

  板前、板后、插入式的接线端均具有防触指功能,可配备防护等级直至IP65的高防护等级外壳,特别适用于民用建筑的潮湿场所、地下室、水泵房、煤矿、港口、船舶、石化等领域,是替代目前的电磁起动器、保护式和组合式起动器的产品。

节能

传统产品在起动时采用全压全电流供电于电磁线圈,消耗的功率很大;且接通后维持电磁线圈都是全电压,消耗的功率不低于22瓦。本产品的通电起动结束后,改用小电压小电流维持电磁线图的吸合,所消耗的功率不高于2瓦,节能达到90%以上。

集中控制

传统产品只能柜内一对一显示与控制,本产品可以通过软件协议和485通讯接口,将多台产品通过总线连接至总控制台来显示、控制,参数均可以通过总控制台设置,总控制台又可以通过协议和电脑相连,实现“四遥”功能,特别适用于MM电机控制中心。

主电路的参数

主电路主要由主体和智能脱扣器构成,这两部分是构成可以应用的 IDCPSI产品的少配置主体额定电流n、约定发热电流th、额定绝缘电压Ui、额定频率、额定工作电压Ue以及可选的智能控制器的额定工作电流le范围或控制功率范围见下表：

A、主电路的基本参数

B、主电路的主要参数

注:a)以上功率范国是参Y系列三相异步电动机的技术参数

   b)如有具体要求时请与生产厂家联系

适用的额定工作制

a)八小时工作制

b)不间断工作制

c)断续周期工作制: IDCPS在本工作制下的负载因数(通电持续率)规定为40%用于不同额定工作电压和不同使用类别的操作循环境次数操作频率)限值见表

 操作频率限值

时间一电流特性

热记忆特性

反复的过载负荷可能会引起导体发热,智能控制器因过载、短延时或定时限等故障动作后,具有模拟双金片特性的热效应功能,过载后的能量须经30分钟左右释放结東,短路延时后的能量须经15分钟左右释放结東此释放时间内若再次闭合 IDCPS开关且发生过载或短路延时等故障,则动作时间变短、线路或设备得到合运的保护。

保护形式

△快速短路瞬时保护:保护电流与开关主体额定电流有关,整定电流s=20In±20%(有效值)不可调,动作时间≤2-3毫秒。

△过载长延时保护:脱扣特性为反时限特性12t=常数,IrI=(0.3~1)le面板8级可调,脱扣曲线在7.2r时脱扣时间(2.08-28.8)秒内选择,脱扣时间误差为:2Ir以下为10%、2lrl以上为±20%;出厂时脱扣   曲线整定在6IRL,脱扣时间为3秒。

△过载长延时热记忆:过载能量30分钟+OFF内释放完。

△过载短延时保护:分反时限短延时t+ON和定时限短延时。I2t+OFF二类脱扣特性:整定电流i2=6789101111+OFH面板8及可调电机封成r2=3/3.5/4/4.5/5/5.5/6lr1+OFF面板8可调(配电保护)、电流误差为士10%,时间误差为±20%;脱扣曲线在8lr1时脱扣时间

  为(0.05~1)秒内选择。

△过载短延时热记忆:过載能量15分钟+OF内翻译完

△短路瞬时保护:整定电流r3=8/9/10/11/12/14/16r+OFF面板8级可调,电流误差为土15%:动作时间小于50毫秒,出厂整定在14Irl(电流有效值)。

△缺相保护:动作整定时间在(1~60)秒内+OFF之间选择,时间误差为±20%;出厂整定在10秒。

△断相保护:动作整定时间在(1~60)秒内+OFF之间选择,误差为士20%;出厂整定在10秒

△欠流保护:小电流与额定电流的比值在(40%~100%)+OFF之间选择,误差为士15%,动作整定时间为(1~60)秒内选择;误差为±20;出厂整定在40%,时间为10秒

△三相不平衡保护:任意二相电流不平衡率超过(20%~100%)+OF之间选择,电流误差为土15%,动作整定时间在(1~60)秒内选择,误差为士20%;出厂整定在30%,时间为10秒。(不平衡率=(大电流、小电流)

△过压保护:三相(145~150)%Un+OFF之间选择,动作整定时间在(1-60)秒内选择,出厂整定在120%额定电压,误差为±5%时间为10秒,误差为±20%)

△欠压保护:三相(50~95)%Un+OFF之间选择,动作整定时间(1~60)秒内选择;出厂整定在85%额定电压误差为±5%;时间为10秒,误差为20%。

△启动延时:只对缺相、断相、过压、欠压、短路、漏电及三相不平衡进行保护,以避免启动大电流和过电流:整定时间为(1~99)秒内+OFF之间选择。出厂整定在5秒,误差为士20%。

△在线编程功能:具有手持编辑器接口

△故障指示:采用灯光显示故障类型

用于电动机控制(使用类别:AC-42、AC-43、AC-44)的动作特性

用于配电线路负载使用类别:AC-40、AC-41)的动作特性

产品的使用类别

产品的电气间隙及爬电距离

◇电气间隙、爬电距离和Uimp等的规定

◇工频耐压实验值和绝绿电阻小值

◇机械寿命

◇主体及其模块的机械寿命

◇电寿命

   电流从接通电流值降到分断电流值的通电时间为0.05-0.1s,且AC-43的通电时间应按规定的负载数和一周期内的等效发热电流不大于约定发热电流的原则选取。

◇主电路电寿命次数及接通与分断条件

◇接通、承载和分断短路电流的能力

◇主体

  具有短路保护(类似MCCB及熔断器的短路保护功能)、自动控制(类似接触器的远程控制功能)、就地操作与指示功能。主要由躯壳、主体面板、底板,电磁传动机构、操作机构、主电路接触组 (包括触头系统、短路脱扣器)等部件构成。

电磁传动机构

电磁传动机构主要由控制线圈、铁心、控制触点及基座等组成(类似接触器的电磁控制系统,具有欠施压保护功能),能接受通断操作指令,控制主电路接触组中的主触头接通或分断主电路。线圈的接线端子标志为A1、A2。

操作机构

能接受每接触组的瞬时短路信号和来自智能脱扣器的故障信号,通过控制触点切断控制线圈回路由电磁操作机构分断主电路。故障排除后由操作旋钮复位。

IDCPS操作机构的工作状态在主体面板上的符号及指示器位置含义如下图所示。

主电路接触组(包括触头系统、短路脱扣器)

主电路接触组由动、静双断点触点、栅片灭弧室和限流式快速短路脱扣器动作机构组成,每相互独立;主电路接触组中装有限流式快速短路脱扣器与高分断能力的灭弧系统,实现高限流特性(限流系数小于0.2)的后备保护,其脱扣电流整定值s不可调整,仅与主体额定电流有关,其额定值为:201nt20%(有效值)。在负载发生短路时,脱扣器约在2~3ms内快速冲击打开主触头,同时带动操作机构切断控制线图电路使主电路各全部断开。

操作面板

智能控制器

具有过载可调和过流可调保护功能,具有延时、温度补偿、断相、缺相、欠流、三相不平衡、过压、欠压和较低过载下良好的保护功能,整定电流值包括过载反时限长延时脱扣整定电流值Ir1、短路短延时整定电流值或定时限整定电流值Ir2均可调。按原理和用途分为多种类别规格。

辅助触头模块

辅助触头基本参数见下表,辅助触头为电气上分开的,即每组触头上可接不同的电压;辅助触头的每对接线端子均用2位数表示;标志的个位数是功能数,1、2表示常闭触头,3、4表示常开触头:标志的十位数为序列数,属于同一触头的接线端子用相同的序列数,且具有相同功能的触头用不同的序列数。95、98标志故障信号常开触头,05、08标志主体短路信号常开触头,当主电路发生过载(或过流过压、断相缺相等)故障时操作旋钮处于TRIP,95、98故障报警信号闭合,主电路分断;发生短路时操作旋钮处于TRIP,05、08主体短路报警信号合,95、98故障报警信号亦闭合,主电路分断。

◇机械或电气无源辅助触头:

  与主电路触头或智能控制联动,具有电气控制与指示功能,按触头对数分为多种规格

◇机械或电气无源信号报警触头

  同辅助触头一体与操作机构或智能控制器联动,具有工作状态及故障原因指示功能。

◇机械无源、隔离辅助触头

三基本型产品的外形与安装尺寸

基本电气控制图

订货须知

用户在订货时应写明 IDCPS控制与保护开关电器的产品型号、规格、短路脱扣器额定电流、智能控制器额定工作电流、负载性质、线圈控制电压、接线方式等内容。

例一:订购 IDCPS-100Y/B63/02MF表示: IDCPS消防型产品、分断能力50KA、主体脱扣器额定电流100A、三带三保护、数码管式智能控制器额定工作电流63A,2常开1常+1短路1故障辅助触头、线圈控制电源电压220V,带消防功能。

例二:订购 IDCPS-N-45/33E40/06ML表示: IDCPS可逆型产品、分断能力35KA、主体脱扣器额定电流45A、三带保护、液晶式智能控制器额定电流40A,3常开2常闭+1短路1故障辅助触头、线圈控制电源电压220V,带漏电功能。