装置上电冲击电流及ABB空开脱扣特性测试报告

附件3：装置上电冲击电流及空开脱扣特性测试2011年9～10月，围绕组屏设计中配套空开的选型问题，质控中心共选取了六种典型装置（PCS-9705、PCS-912、PCS-931、PCS-978、PCS-915、PCS-9882）、三个厂家（ABB、良信、施耐德）生产的1A~4A规格的B特性2P空开，对装置的上电冲击电流、空开的脱扣特性进行了系统的测试。

所有装置在上电瞬间均会产生较大的冲击电流，但其大小、衰减时间存在一定差异，最大值在12A～23A之间(PCS-912带上滤波回路除外)，衰减时间在3ms～9 ms之间。冲击电流的大小、衰减时间主要取决于电源插件，按照冲击电流由大到小排序为：PCS-912（带上滤波回路）、PCS-9705（NR4304材料表版本为R1.0）、PCS-978、PCS-915、PCS-931、PCS-9882；就衰减时间而言，PCS-9705最长，PCS-978、PCS-915、PCS-931次之，PCS-9882最短。虽然PCS-912带上滤波回路冲击电流最大值比PCS-9705还要大，但衰减时间仅比PCS-9882稍长一点。

装置上电瞬间产生的冲击电流会导致空开脱扣，不同厂家生产的同规格空开对同一型号装置而言，脱扣情况完全一致。根据实测冲击电流的大小及衰减时间，得出的结论是“PCS-9700测控、PCS-912的配套空开选型必须与PCS-900系列保护区分对待”，前者上电时会导致2A空开脱扣（3A、4A不会脱扣），后者却不会。

为解决PCS-9705上电冲击电流带来的空开脱扣问题，研发中心对电源插件NR4304材料表进行了升级，版本由R1.0升级到R1.1，将NR4304上的电解电容EC3由330uF改成82uF。2011年11月，质控中心领取了PCS-9611装置，配置了升级后的NR4304AK插件，进行了相关测试，则冲击电流明显变小、衰减时间常数明显缩短，连接2A空开，上电时不再脱扣。

空开虽小，却是屏柜内极其重要的部件之一，对下，装置上电或正常运行时不能误脱扣，保护范围内发生短路时要快速脱扣；对上，要与变电站内直流供电系统配合，不能越级脱扣。公司屏柜上配置均是B特性空开，就抗冲击电流能力而言，较C特性要差。B一般用于阻性负载，C特性则适用于大部分的电气回路，它允许负载通过较高的短时峰值电流。

1．装置上电瞬间冲击电流测试

DC+

DC-

装置上电瞬间冲击电流测试图

试验仪器设备：直流电源——MODEL 5001LX、示波器——FLUKE 199B、R=0.101Ω、

1 / 13

1.1装置上电冲击电流最大值测试数据汇总

2 / 13

1.3典型装置上电时不同型号空开脱扣情况汇总

3 / 13

4 / 13

1.4典型装置冲击电流测试波形图

要测得较为精确的衰减时间，试验中空开不能脱扣；为便于装置之间进行比较，下图中选用的均为ABB 生产的同一型号规格的空开ABB-S262DC-B4。

PCS-9705上电冲击电流波形（幅值为2.24/0.101=22.178A ，衰减时间常数为8 ms ）

PCS-931上电冲击电流波形（幅值为2.04/0.101=20.198A ，衰减时间常数为5.56 ms ）

PCS-978上电冲击电流波形（幅值为2.16/0.101=21.386A，衰减时间常数为5.12 ms）

PCS-915上电冲击电流波形（幅值为1.92/0.101=19.010A，衰减时间常数为5.08 ms）

5 / 13

PCS-912上电冲击电流波形（幅值为3.36/0.101=33.267A衰减时间常数为4.76 ms）

PCS-9882上电冲击电流波形（幅值为1.28/0.101=12. 673A衰减时间常数为3.12 ms）

6 / 13

7 / 13

2．不同厂家不同型号规格空开的脱扣特性测试 2.1各厂家空开材质、工艺比较：略。

三厂家同规格空开对照（左—ABB 、中——施耐德、右——良信）

2.2装置上电时不同规格空开脱扣情况实测汇总

2.3装置上电时不同厂家同规格空开脱扣时间实测结果

目前，公司屏柜内选配的直流空开的脱扣特性均为B 特性，各厂家相关空开的脱扣特性见下一页。GB10963.2-2008规定：“B 特性空开瞬时脱扣直流范围为4In ＜I ≤7In ”；直流脱扣时间为“直流4In ：

0.1s ≤t ≤45s (In ≤32A)； 直流7In ：t ＜0.1s ”。

使用1A 空开，除PCS-9882外，所有装置上电时都会脱扣；3A 规格空开只有施耐德提供，无法比对。所以着重选取了ABB 、施耐德、良信三个厂家的2A 、4A 空开，在标准规定的电流下进行了详尽的试验，实测脱扣时间见下表，虽然均满足标准要求，但彼此存在差异。

8 / 13

从上表可以得出如下结论： 4In 下，ABB 空开脱扣最慢，施耐德空开脱扣最快；7In 下，施耐德空开脱扣最慢，良信空开脱扣最快。

ABB-S262DC 的B 型脱扣特性曲线

施耐德C65H-DC B 型

脱扣曲线

3．几个值得探讨的问题

3.1不同厂家规格相同的空开（额定电流相同）的脱扣特性存在较大差异

每个厂家的空开都配有短路保护和过载保护，短路保护依靠磁脱扣器，瞬时脱扣；过载保护依靠热脱扣器，延时脱扣，不同厂家空开的脱扣特性存在一定差异。

选取常用2A空开在额定工作电压下加载7In/14A电流，对比ABB、施耐德、良性三家产品，结果是施耐德动作最慢，良信动作最快，ABB居中。典型录波图如下：

ABB-S262DC-B2（额定电压下加载7In/14A电流，测得脱扣时间为5.48ms）

Nader-NDB2Z-63-B2（额定电压下加载7In/14A电流，测得脱扣时间为3.84ms）

9 / 13

10 / 13

Schneider -C65H-DC-B-2A （额定电压下加载7In/14A 电流，测得脱扣时间为7.64ms ）

选取常用2A 空开在额定工作电压下加载4In/8A 电流，对比ABB 、施耐德、良性

三家产品，结果是ABB 动作最慢，施耐德动作最快，良信居中。这与7In/14A 时完全不同，典型录波图如下：

ABB-S262DC-B2（额定电压下加载4In/8A 电流，测得脱扣时间为12.40s ）

Nader-NDB2Z-63-B2（额定电压下加载4In/8A电流，测得脱扣时间为8.64s）

Schneider-C65H-DC-B-2A（额定电压下加载4In/8A电流，测得脱扣时间为7.44s）

11 / 13

3.2外加同一电流下，额定电流小的空开动作速度快，考虑到直流系统中级差的配合，

直流空开规格选择要合理，并不是额定电流越大越好。

分别在ABB提供的2A、4A空开中通入20A的电流时，2A空开脱扣时间为4.56ms，4A空开脱扣时间为9.28s，后者是前者的2000倍。

ABB-S262DC-B2-20A-4.56ms脱扣

ABB-S262DC-B4-20A-9.28s脱扣

12 / 13

3.3 影响装置上电冲击电流大小的外在因素

就装置本身而言，其冲击电流大小主要取决于其电源插件的关键电容的大小。但一旦投运，冲击电流大小则会随着直流电源的变化而变化。上电冲击电流与外加电压是成正比，本次试验中，加载的电压为220V，因为PCS系列装置220V/110V电源通用，若装置接入的是110V电源，冲击电流大小会减半；若外部直流电源电压高于额定值220V，则冲击电流会更大。

3.4 外购空开质量的保障

空开是强制性认证产品，相关法规规定，自2003年5月1日起，未获得强制性产品认证证书和未施加中国强制性认证标志的产品不得出厂、进口、销售。ABB、施耐德、良信空开上都有3C标志，但其提供的3C认证试验报告却有较大差别，现列表如下

施耐德没有提供检测机构出具的检测报告，良信提供的检测报告中脱扣特性只涉及“C特性、热脱扣”，ABB提供的结论性相关页仅涉及C特性，良信、ABB送检样品虽然盖了我们所需型号规格，实测项目中却无对应型号。

空开虽小，却是屏柜内极其重要的部件之一，已要求供应商尽快提供权威检测机构出具的完整的型式试验报告。

13 / 13

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1iul.html