适用于隧道射流风机的低压断路器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种隧道消防排烟排风机的上级变电所出线回路保护设备，具体 设及一种适用于隧道射流风机的低压断路器。
【背景技术】
[0002] 如图1所示，隧道内射流风机101作为隧道内部重要的消防设备，一般成对布置，主 要用于在隧道内出现火灾时排烟，W保证隧道内人员能够及时疏散撤离，使得人身安全及 财产损失降到最小。
[0003] 根据我国标准GB 50054-2011《低压配电设计规范》第6.3.6条和GB50055-2011《通 用用电设备配电设计规范》第2.3.7条规定，"过负荷断电比过载造成的损失更大时，其过负 荷保护不应切断线路，可作用于信号"。因此重要消防负荷的线路保护断路器常采用没有过 负荷保护而只有短路保护的单磁脱扣器，如ABB的Tmax塑壳断路器或者施耐德的NSX塑壳断 路器。此类产品所选用单磁脱扣器的磁脱扣电流通常为断路器额定电流的6~15倍，且无过 载保护报警功能。另外，电子脱扣器由于其过载保护功能无法关闭且造价非常高，因此也不 适用。
[0004] 隧道内射流风机与消防水累等消防设备相比，最显著的差别是数量多、线性分布、 距变电所的距离较远。根据我国行业标准JTG D70/2-2014《公路隧道设计规范第二册交通 工程与附属设施》第11.2.4条的条文说明一一"经过对大量隧道变电所设置的技术经济比 较，1.0km及W下的隧道单端设一座变电所，1.0~1.5km的隧道两端分别设置一座变配电所 和一座户外箱式变电站，1.5~3km的隧道两端各设一座变配电所"。因此，隧道中间部分的射 流风机距离变电所的低压供电距离有可能达到5km。运时候由于供电距离较长，线路末 端发生的单相短路(包括单相接地故障）电流通常很小，运时传统断路器能否实现保护功能 呢?我们通过W下实例计算加 W验证：
[0005] 如图2所示，为用于验证的隧道射流风机控制箱一次系统图的一种实例，系统电路 连接引自变电所的常用电源和备用电源，电源下接有两路射流风机控制电路，每路控制电 路自电源起依次电路连接有:双电源自动切换202、浪涌保护器203、普通单磁断路器204、接 触器206、电动机保护器207和射流风机208。两路射流风机控制电路的两个双电源自动切换 202分别连接常用电源和备用电源，每路射流风机控制电路还包含有消防电源监控模块 201、205,一个消防电源监控模块201电路连接于常用电源或备用电源与双电源自动切换 202之间，另有一个防电源监控模块205电路连接于普通单磁断路器204与接触器206之间， 该消防电源监控模块20U205分别与外接的消防电源监控系统主机通信连接。
[0006] 该隧道射流风机控制箱一次系统所连接的变电所变压器采用1000 kVA的10/0.4kV 干式变压器;射流风机208单机容量为18.5kW/台，终端控制箱一控二，进线开关选用额定电 流In=SOA的单磁断路器204。变电所至射流风机207低压供电电缆长度800m，电缆规格为 ZANH-YJV-I (3x120+2x70)，并且采用TN-S接地系统。具体计算过程如下：
[0007]
(I)
[000引式（I)中，r'ki为单相接地故障电流，咕hp为线路的相线-保护线电阻，Xphp为线 路的相线-保护线电抗。根据《工业与民用配电设计手册第=版》可知，800米规格为3x120+ 2x70 电缆的化hp=0.8x0.596=0.48I1，X曲 P=O. 8x0.161=0.13泣。
[0009] 由上述参数计算式(1)可得:单相接地故障电流r'kl=445.44A。
[0010] 注:此处计算仅考虑电缆线路的相保阻抗，如考虑系统及变压器相保阻抗，单相短 路电流计算结果会更小。
[0011] 根据我国标准GB 50054-2011《低压配电设计规范》第6.2.4条规定，"当短路保护 电器为断路器时，被保护线路末端的断路电流不应小于断路器瞬时或短延时过流脱扣器整 定电流的1.3倍"。因此，要实现对于800米规格为3x120+2x70电缆末端445.44A的单相接地 故障保护，断路器的瞬时脱扣器整定电流最多为342.65A。而现有断路器单磁脱扣器的脱扣 电流最小为断路器额定电流In的6倍，因此本工程In=SOA的单磁断路器最小动作电流为 480A，无法实现单相接地保护功能。
[0012] 同样，现有技术的其他保护方法同样不能满足保护要求，例如：
[0013] 1)采用相保阻抗更低的3x240+2x120电缆，经计算可WIn=SOA的单磁断路器实现 保护功能，但运种办法将使得项目投资将大大增加，极不经济。
[0014] 2)采用额定电流In更低的单磁断路器，比如采用In=SOA单磁断路器，此时可W实 现保护功能，但由于断路器整定电流小于了回路正常工作的计算电流，因此更加无法实现 回路的过负荷报警功能。
[0015] 3)采用带短延时功能的电子脱扣器，可W利用短延时动作电流在相对较短的时间 内切除故障电流，但电子脱扣器的过载保护无法关掉，且造价比单磁脱扣器贵很多，因此也 不适用于长距离供电的隧道消防风机。
[0016] 4)采用带漏电保护的断路器，可W采用=相不平衡电流的检测实现单相接地故障 检测。但运种漏电断路器同样有过载保护不能关掉的确定，且漏电动作电流一般只有几安 到几十安，容易误动作，因此不适合用于消防负荷的配点保护。
[0017] 因此，现在市场上尚无一种能够完美应用于隧道射流风机出线电缆保护的塑壳断 路器。使用现有断路器一旦出现故障或误动作，将造成巨大的经济财产损失甚至由于无法 正常进行消防排烟而造成人员伤亡。 【实用新型内容】
[0018] 本实用新型提供一种适用于隧道射流风机的低压断路器，能实现单相接地保护功 能，电动机保护机只触发报警不跳闽，降低生产成本。
[0019] 为实现上述目的，本实用新型公开了一种适用于隧道射流风机的低压断路器，其 特点是，该低压断路器包含：
[0020] 主触头，其电路连接在隧道射流风机的控制电路中；
[0021] 跳钩，其与主触头机械连接，控制主触头断开或导通；
[0022] 锁扣，其设置于跳钩旁，与跳钩相扣或脱钩;相扣时跳钩保持静止，主触头导通;脱 钩时跳钩发生位移，带动主触头断开；
[0023] 脱扣模块，其靠近锁扣设置，通过对锁扣施加作用力，控制锁扣与跳钩相扣或脱 钩；
[0024] 上述脱扣模块包含过电流脱扣器和过载保护脱扣器，该过电流脱扣器的脱扣电流 为低压断路器额定电流的N倍，N取大于3且小于等于4,过载保护脱扣器的过载报警电流整 定倍数小于等于低压断路器的额定电流。
[0025] 上述过电流脱扣器的脱扣电流设为低压断路器额定电流的3.5倍。
[0026] 上述过电流脱扣器的脱扣电流设为不可调。
[0027] 上述过载保护脱扣器的过载报警电流整定倍数为低压断路器的额定电流的0.8至 1倍。
[0028] 上述过载保护脱扣器的过载报警电流整定倍数设为可调。
[0029] 上述过载保护脱扣器不对锁扣施加作用力；
[0030] 上述低压断路器还包含有报警电路，过载保护脱扣器只与该报警电路的触发开关 电路连接，控制报警电路的启停。
[0031] 上述低压断路器还电路连接有漏电火灾监控模块和/或消防电源监控模块。
[0032] 脱扣模块实时监控隧道射流风机的控制电路，当发生异常，脱扣模块对锁扣施加 作用力而发生位移，使锁扣与跳钩之间脱扣，跳钩即带动主触头断开，实现隧道射流风机的 控制电路断路。
[0033] 本实用新型一种适用于隧道射流风机的低压断路器和现有技术的低压断路器相 比，其优点在于，本实用新型采用过电流磁脱扣器的脱扣电流为断路器额定电流的3.5倍， 使动作电流既能实现对于长距离供电线路单相接地故障电流的保护，又能避开射流风机的 全压起动电流，本产品根据使用特性，采用不可调的过电流脱扣器，不需要设置分励脱扣及 失压脱扣，有助于降低生产成本；
[0034] 本实用新型过载保护脱扣器只作用于报警信号回路，不用于低压断路器的跳闽， 实现低压断路器对隧道射流风机的控制电路的过负荷报警功能。
【附图说明】
[0035] 图1为隧道内射流风机的布置图；
[0036] 图2为隧道射流风