Siemens 3wn6 User Manual

 ! 2003

3WN6

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目录 3WN6 低压段路器

3WN6 低压断路器

· 结构和操作

·类型

· 规划和安装

3WN6，4 极型，带双向机械联锁机构(安装在左侧)3WX3666-1JA00

目录 3WN6 低压断路器

1. 一般说明........................................................................................................................................................ 6

1.1. 应用...................................................................................................................................................... 6

1.2. 类型..................................................................................................................................................... 6

1.3. 规格..................................................................................................................................................... 6

1.4. 工作条件 ............................................................................................................................................. 7

1.5. 安装..................................................................................................................................................... 7

1.6. 变压器和电缆对短路电流的影响......................................................................................................... 7

1.7. 断路器选型准则 — 概述...................................................................................................................... 9

2. 断路器的结构和操作....................................................................................................................................10

2.1. 结构 ...................................................................................................................................................10

2.2. 操作机构............................................................................................................................................1 2

2.3. 合闸...................................................................................................................................................13

2.3.1. 合闸就绪条件 ..........................................................................................................................13

2.3.2. 防止合闸的锁定 ......................................................................................................................13

2.4. 分闸...................................................................................................................................................13

2.5. 辅助脱扣器........................................................................................................................................14

2.6. 分闸和锁定装置.................................................................................................................................15

2.7. 双向机械联锁机构..............................................................................................................................18

2.8. 过电流脱扣器系统 .............................................................................................................................19

2.8.1. 结构.........................................................................................................................................19

2.8.2. 过电流脱扣器功能一览表....................................................................................................... 21

2.8.2.1. 时间电流曲线和脱扣特性 ......................................................................................... 25

2.8.3. 过电流脱扣器的功能.............................................................................................................. 32

2.8.3.1. 过载保护过载反时限脱扣“a” ................................................................................ 32

2.8.3.2. 短路保护.................................................................................................................. 33

2.8.3.3. 接地故障保护接地故障脱扣“g” ........................................................................... 33

2.8.3.4. LCD工作电流显示................................................................................................... 35

2.8.3.5. 脱扣和/或报警的电子显示和信号.............................................................................35

2.8.3.6. 功能测试.................................................................................................................. 36

2.8.3.7. 附加功能................................................................................................................... 36

2.8.3.8. 选择用于电动机和发电机断路器的过电流脱扣器..................................................... 38

2.8.4. 带“短时分级控制”(ZSS)的短路保护.................................................................................... 39

2.8.4.1. 概述 ......................................................................................................................... 39

2.8.4.2. “短时分级控制” (ZSS)的实例...............................................................................40

2.8.5. 通过 PROFIBUS-DP 进行通讯................................................................................................ 42

2.8.6. 手动操作装置......................................................................................................................... 44

2.9. 作为负载隔离器的断路器.................................................................................................................. 44

2.10. 机械重合闸锁定装置 ....................................................................................................................... 44

3. 类型............................................................................................................................................................. 45

3.1. 固定式断路器..................................................................................................................................... 45

3.1.1. 安装 ......................................................................................................................................... 45

3.1.2. 闭锁装置 ................................................................................................................................. 45

3.2. 抽出式断路器.................................................................................................................................... 45

3.2.1. 导向框架................................................................................................................................. 45

3.2.2. 导向框架内的断路器位置....................................................................................................... 46

3.2.3. 位置信号开关......................................................................................................................... 47

3.2.4. 安全挡板................................................................................................................................48

3.2.5. 编码系统................................................................................................................................49

3.2.6. 联锁装置................................................................................................................................49

3.3. 固定式断路器和抽出式断路器的主回路连接.....................................................................................50

3WN6 低压断路器目录

3.4. 辅助回路连接.................................................................................................................................... 51

3.4.1. 辅助触头和信号触头............................................................................................................... 51

3.4.2. 辅助回路接线......................................................................................................................... 51

3.4.2.1. 固定式断路器 ...........................................................................................................51

3.4.2.2. 抽出式断路器........................................................................................................... 51

3.4.3. 确定辅助接线端子的所需数量................................................................................................ 52

3.5. 3WN6的短路和接地装置 ................................................................................................................. 53

4. 规划和安装..................................................................................................................................................55

4.1. 断路器选型........................................................................................................................................ 55

4.2. 工作电流的额定值降低..................................................................................................................... 58

4.2.1. 周围温度和额定工作电流........................................................................................................ 58

4.2.2. 安装到柜内............................................................................................................................. 59

4.3. 安全间隙...........................................................................................................................................62

4.3.1. 固定式和抽出式 ...................................................................................................................... 62

4.3.2. 不带灭弧室罩的断路器........................................................................................................... 63

4.3.3. 带灭弧室罩的断路器.............................................................................................................. 64

4.3.4. 位于导向框架后侧上的隔板................................................................................................... 65

4.3.5. 相间隔板................................................................................................................................65

4.4. 安装.................................................................................................................................................. 66

4.5. 主回路连接和辅助回路连接.............................................................................................................. 68

4.5.1. 将辅助接线与固定式断路器相连............................................................................................. 68

4.5.2. 将辅助接线与抽出式断路器相连............................................................................................ 69

4.5.3. 与接线端子 X300 和 X400 相连的控制和测量导线................................................................. 69

4.6. 连接主回路....................................................................................................................................... 70

4.6.1. 通过母排连接.......................................................................................................................... 70

4.6.2. 通过母排连接的实例.............................................................................................................. 71

4.6.3. 拧紧力矩................................................................................................................................72

4.6.4. 通过电缆连接......................................................................................................................... 72

4.6.5. 连接铜母排系统 ..................................................................................................................... 72

4.6.6. 连接铝母排系统 ..................................................................................................................... 75

4.7. 电路实例............................................................................................................................................ 77

4.7.1. 接口模块.................................................................................................................................. 77

4.7.2. “合闸就绪”信号所需的条件 ................................................................................................ 77

4.7.3. 在变压器与低压进线断路器之间进行接地故障检测................................................................ 80

4.7.4. 脱扣信号和报警信号所需的控制电路......................................................................................81

4.7.5. 控制电路的信号转换...............................................................................................................81

4.7.6. 超温和µP报警信号用的控制电路 ........................................................................................... 82

4. 7. 7. 负载监控和负载脱落信号用的控制电路...................................................................................82

4.7.8. 过载或短路信号用的控制电路 ................................................................................................ 83

4.7.9. 接地故障、过载或短路信号用的控制电路.............................................................................. 83

5. 技术数据..................................................................................................................................................... 84

6. 电路图......................................................................................................................................................... 87

7. 改装和改型................................................................................................................................................... 92

7.1. 步骤.................................................................................................................................................... 92

7.2 . 额定铭牌和 ID 编号............................................................................................................................ 93

7.3 . 订货号的结构 .................................................................................................................................... 93

7.4 . 更换、改装和备件 ............................................................................................................................. 97

7.5 . 用 3WN6替代 3WN5 所需的适配器.................................................................................................105

8. 尺寸图........................................................................................................................................................106

9. 故障排除.....................................................................................................................................................114

10. 过电流脱扣器调节表.................................................................................................................................116

11. 操作说明和规划工具 ................................................................................................................................118

目录 3WN6 低压断路器

附件

1. 断路器的过电流脱扣器，H型和 J/K 型................................................................................................... 121

1.1. 概述.................................................................................................................................................123

1.2. 投入运行..........................................................................................................................................124

1.3. 脱扣特性曲线.................................................................................................................................. 129

1.4. 脱扣后重新投运 .............................................................................................................................. 132

1.5. 附加功能 ..........................................................................................................................................133

1.6. 菜单................................................................................................................................................. 134

1.7. 测试脱扣功能...................................................................................................................................141

1.8. 更换过电流脱扣器............................................................................................................................143

1.9. 参数设定检查表 .............................................................................................................................. 146

1.10. 其他操作说明书.............................................................................................................................. 147

2. 断路器的过电流脱扣器，N 型和 P型 ..................................................................................................... 148

2.1. 概述................................................................................................................................................ 150

2.2. 投入运行......................................................................................................................................... 151

2.3. 特性曲线......................................................................................................................................... 155

2.4. 脱扣后重新投运.............................................................................................................................. 158

2.5. 附加功能......................................................................................................................................... 159

2.6. 菜单................................................................................................................................................ 160

2.7. 测试脱扣功能.................................................................................................................................. 168

2.8. 更换过电流脱扣器 .......................................................................................................................... 170

2.9. 参数设定检查表.............................................................................................................................. 173

2.10. 其他操作说明书 .............................................................................................................................174

3. D、E、F、H、J、K、N、P 型过电流脱扣器的 PROFIBUS-DP 通讯功能和/或测量功能 ...................... 175

4. D、E、F、H、J、K、N、P 型 3WN6过电流脱扣器配套件，带有附加功能 2...................................... 186

4.1. 附加功能..........................................................................................................................................189

4.2. 接线端子配置...................................................................................................................................189

4.3. 信号.................................................................................................................................................189

4.4. 带有“短时分级控制”(“ZSS”)的短路保护..................................................................................191

4.5. 组装.................................................................................................................................................193

4.6. 其他相关操作说明书........................................................................................................................197

4.7. 技术数据..........................................................................................................................................197

5. 欠电压脱扣器.............................................................................................................................................198

6. 过电流脱扣器的手持装置........................................................................................................................ 211

6.1. 概述..................................................................................................................................................212

6.2. 投入运行..........................................................................................................................................213

6.3. 菜单.................................................................................................................................................214

6.4. 电源................................................................................................................................................ 227

6.5. 其他操作说明书.............................................................................................................................. 227

7. 中性线电流互感器 ....................................................................................................................................228

8. 用于固定安装断路器的双向机械联锁装置................................................................................................. 232

9. 用于抽出式安装的断路器的双向机械联锁装置.......................................................................................... 251

前言 3WN6 低压断路器

由西门子制造的附加断路器

3VF – 结构紧凑、范围广泛、性能高强

紧凑的 MCCB(小型断路器)系列。三种系列具有不同程度的开断能力，确保提供最经济的解决方案，满足系统开关要求。适合为配电系统以及为电动机和电动机起动器组合设备提供保护。额定电流： 10~2500A 额定电压： 690V

415V时的开关能力：可达 100kA

415V时的开关能力：可达 35kA

3WN1 – 开关强度大、性能高

适合在短路时间和鉴别时间长的系统内进行能量分布，例如，电站、造船厂和大型工艺设施。额定电流： 630~6300A 额定电压： 1000V

500V 时的开关能力：可达 100kA 690V 时的开关能力：可达 80kA

3WS1 – 免维护，电气寿命长

电气寿命和机械寿命长并且采用真空技术，确保 3WS 理想地用于需要电气寿命长的场合。3WS1 的全鉴别能力可达 65kA，其电气和机械寿命为 30000 次操作，而且免维护。其额定短路开断次数可达 30 次。额定电流： 630~2500A 额定电压： 1000V

690V 时的开关能力：可达 65kA 1000V 时的开关能力：可达 40kA

一般说明 3WN6 低压断路器

1. 一般说明

3WN6 断路器是也具有绝缘功能的空气断路器。它使用空气作为灭弧介质，并且是专为 B 类鉴别而设计。

1.1. 应用

该空气断路器可：

· 用作三相交流配电系统内的馈电断路器和分支断路器；

· 用于切换和保护电动机、发电机、变压器和电容器；

· 用作各种机器的主开关；用户必须遵守有关外壳、安装和操作机构的相应规定(DIN VDE

0113)；

· 用作急停装置，符合 DIN VDE 0113 标准，这时，该断路器装有欠电压脱扣器，并与急停按钮一起使用；

· 用于带鉴别短路保护的开关设备，该鉴别短路保护由时间分级或“短时分级控制 ZSS”提供。为此，该断路器必须装有短时时延过电流脱扣器 (“azn“或”azng“)。

· 用作低压网内的环网系统开关，该低压网具有若干馈电装置以及环网系统继电器，用于监测能流方向。

· 用于需要接地故障监测的设备。

1.3. 规格

符合 DIN VDE 0660 标准和 IEC 947 标准。

3WN6 断路器符合下列船级社的认证要求：BV、GL、LRS、DNV。

3WN6 断路器概述

类型 3 极类型 4 极类型

尺寸额定电流尺寸额定电流

相导线中性导线相导线中性导线

3WN6 0 1) I 630 65 I 630 630 65 3WN6 1 I 800 65 I 800 800 65 3WN6 2 I 1000 65 I 1000 1000 65 3WN6 3 I 1250 65 I 1250 1250 65 3WN6 4 I 1600 65 II 1600 1600 65 3WN6 5 2) II 2000 80 II 2000 2000 80 3WN6 6 II 2500 80 II 2500 2500 80 3WN6 7 II 3200 80 3200 3200 80

) 该尺寸也可用于额定电流为 315A、400A 和 500A 的较小电流互感器。

) 该尺寸也可用于额定电流为 1250A和 1600A 的较小电流互感器。

1.2. 类型

3WN6 断路器现有类型：3 极和 4 极固定安装式和抽出式。有关尺寸和额定电流的信息，请参见下表。

图 1/1 安装在开关设备内的 3WN6 断路器

3WN6 低压断路器一般说明

1.4. 工作条件

该断路器能耐受极端气候。它们可用作没有极端工作条件(例如，灰尘、腐蚀性气体或危害性气体)的封闭室内。

如果该断路器需要安装在含灰尘或潮湿的地点，则必须提供合适外壳。如果在周围空气中含有有害气体(例如，硫化氢气体)，则必须提供足量新鲜空气。

有关最大允许环境温度范围，以及在不同环境温度时允许的额定工作电流，请参见技术数据。

1.5. 安装

该断路器主要安装在封闭式配电盘 (例如，SIVACON，SIKUS 3200)和配电系统内。

固定安装式断路器以及抽出式导向框架用螺栓穿过其基部被栓接就位 (固定安装式断路器的壁装托架可作为附件提供)。

向断路器供电可供至顶部接线端子或底部接线端子；这两种情况的技术数据完全相同。

1.6. 变压器和电缆对短路电

流的影响

在工作电压时的短路电流值取决于在变压器和短路位置之间的导电通路的阻抗。

在低压网中，起决定性的因素是馈电变压器和电缆/导线的阻抗。除此之外，在导电通路中还有欧姆电阻和电感电阻，例如触点电阻，以及来自邻近铁结构的感应干扰，这些不能被包括在计算内，否则只会增大计算难度。

短路电流(有效值)

额定电流

额定输出

图 1/2 来自变压器(400V，50Hz)的初始短路交流电流和短路电压

图 1/2 示出了在工作电压时，在变压器的短路电流路电压相故障时，仅可直接在变压器的低压侧的接线端子处期望有这些短路电流值。在配电系统的图 1/3 和图 1/4 的图表中，通过实例示出了电缆对短路电流值产生的大范围阻尼影响。有关详情，请参见西门子技术说明书“低压系统内的过载和短路保护”，订货号为 E20001-P285- A326。

选型助手 – PC 工具“KUBS plus”

“KUBS plus”程序(短路电流计算，后备保护和鉴别)计算低压径向网中的最大单相和三相短路电流以及最小单相短路电流。并且，该程序支持用户确定母线和电缆的截

而变化

I”

与输出

之间的关系。在无效三

该程序是以 DIN VDE 0102 第 2 部

和短

分中有关计算变压器外部单个馈电短路的说明为基础。订货号：

E20002-D1801-A107-A4-3Z00

最小短路电流

例如在 TN 系统(网络)中，为了通过断开进行保护，在外部导线与电缆端部的 PEN 导线之间出现短路的情况下，有必要确定最小短路电流。必须确定的是，由保护装置在该短路电流值时进行的自动断开是否在规定时间内发生。

额定短路开断能力

该断路器的额定短路开断能力

)以及额定短路关合能力

必须至少等于或大于在安装位置出现的无干扰初始短路交流电流或峰值短路电流

面。同时，该程序可从全系列断路器(3WN1，3WS1，3WN6，3VF) 中找到合适的断路器。

I”

，其随变压器输出

。

I”

一般说明 3WN6 低压断路器

图 1/3 初始短路交流电流 I”k，其随电缆长度

I 和电缆截面 q(实例)而变化长度为 I、截面为 q 的铜电缆

图 1/4 因供一台(a))和三台(b))变压器用的配电系统的电缆和导线引起的短路电流阻尼

配电

a) 经由一台变压器馈电 b) 经由三台变压器馈电

配电

3WN6 低压断路器一般说明

1.7. 断路器选型准则 — 概述

⌦ 应用 · 交流应用

系统保护/一般保护电动机保护发电机保护电容器保护

· 直流应用(3WN1)

选择脱扣器类型和开关原理

⌦ 系统/分支工作电流 I

· 周围温度

选择断路器尺寸和额定电流

⌦ 在安装位置的系统期望短路电流 I”

· 系统工作电压

选择断路器的开关能力

，

其特征在于下列数值对：

* 在

(V)时的

(kA)

额定最大短路开断能力

* 在

(V)时的

(kA)

额定工作短路开断能力

⌦ 短路电流限制是否有必要？

塑壳式断路器 3VF

⌦ 工作/开关频率：

本地控制还是远程控制？

选择操作机构

· 手动操作机构，带弹簧闭合

· 手动操作机构，带弹簧储能

· 用于远程控制的电气合闸

· 用于远程控制的断开

⌦ 对触点寿命/操作次数计数器的要求

> 高：真空断路器(3WS1)

中：空气断路器(3WN…) 低：塑壳式断路器

(触点不可更换) 3VF…

⌦ 断路器维护/更换简便，

或者触点间隙可见是必要的

> 抽出式断路器

⌦ 对短时耐受电流的要求

(1 秒电流)

Icw中–高

(高电流值的分级)

Icw低

(低电流值的时间 (3VF…) 鉴别分级)

Icw未规定

(无需时间鉴别)(电流鉴别分级)

空气断路器(3WN) 真空断路器(3WS1)

空气断路器(3W…)/

塑壳断路器(3VF…)

⌦ 附件

例如，辅助脱扣器，机械联锁机构，以及辅助、脱扣和状态信号

3WN6 低压断路器断路器的结构和操作

2. 断路器的结构和操作

2.1. 结构

根据具体类型，3WN6 断路器包括下列组成部件：

· 基本断路器，带触点系统、断路器机构、弹簧储能装置和操作手柄

· 电动操作机构

· 合闸线圈系统(用于合上断路器)

· 过电流脱扣器系统(OCR)，其包括：

- 电流互感器

- 测算电子装置

- 脱扣线圈

- 机械重合闸锁定装置

- 脱扣信号触点

· 分励脱扣器

· 电气合闸锁定装置

· 辅助开关

· 用于弹簧储能状态的信号触点

· 用于合闸就绪的信号触点

· 按标准提供的水平接线排，用于固定安装式断路器和抽出式断路器；作为可选件：

- 接线排从前部可触及，带单排或两排安装孔，符合 DIN

43673 标准。

- 导向框架的垂直后置连接。

也可提供用作固定安装式断路器的附件。

1 弹簧储能手柄 2 机械合闸按钮 3 机械分闸按钮

图 2/1 断路器的功能图

· 辅助接头

· 控制面板，带显示器，用于显示触点位置、储能状态和合闸就绪状态；操作手柄；过电流脱扣器，带调节和显示部件以及合闸(ON)

和分闸(OFF)按钮。

P Y1 S7

F1 F2 F3

主触点操作手柄合闸按钮弹簧储能装置合闸线圈接地故障/中性导线合闸就绪触点分闸按钮第 1 个分励脱扣器”f” (测算电子装置) 第 2 个分励脱扣器”f” 欠电压脱扣器”r”

延时欠电压脱扣器”rc”

接通

断开

T1~T3

F5 S11 S1~S4

电流互感器

电流互感器，用于

保护固态过电流脱扣器

脱扣线圈脱扣信号触点辅助触点断路器触点

过电流脱扣器系统

状态

3WN6 低压断路器断路器的结构和操作

前面板

额定铭牌

开关计数器

重合闸锁定装置的机械复位按钮

触点位置指示器

用于辅助导线的插头连接器

(固定安装式)

灭弧室

搬运用手柄

主接线端子

弹簧储能指示器

机械合闸按钮

过电流脱扣器

机械分闸按钮

合闸准备就绪指示器

图 2/2 3WN6 抽出式断路器

电气合闸按钮

位置指示器

用于保护接地的连接孔

(Ø14mm)

抽出式断路器的运输用轴

编号标记

马达开关

弹簧储能手柄

曲柄孔

断路器的结构和操作 3WN6低压断路器

2.2. 操作机构

类型功能合闸(合闸就绪指示器显示“OK”)

手动操作机构，带有储能装置和机械合闸通过对操作手柄(1)泵压几次，将弹簧

储能装置压紧直到操作手柄能移动且检测不到任何阻力，而且储能指示器(2) 指示弹簧储能装置已合闸就绪。

如果具备合闸的所有条件，则合闸就绪指示器(5)显示“OK”。

按下机械合闸按钮(6)，该按钮直接在储能机构上工作。

手动操作机构，带有储能装置以及机械合闸和电气合闸

手动/电动操作机构，带有储能装置以及机械合闸和电气合闸

通过对操作手柄(1)泵压几次，将弹簧储能装置压紧直到操作手柄能移动且检测不到任何阻力，而且储能指示器(2) 指示弹簧储能装置已合闸就绪。

如果具备合闸的所有条件，则合闸就绪指示器(5)显示“OK”。

储能可以机械方式或电气方式释放，用于合闸。

马达储能：一旦向辅助电源端子施加电压，弹簧

储能装置就由齿轮电动机自动压紧。在合闸后，弹簧储能装置便为下次合闸操作而被自动压紧。

手动储能：通过对操作手柄(1)泵压几次，将弹簧

储能装置拉紧直到操作手柄能移动且检测不到任何阻力，而且储能指示器(2) 指示弹簧储能装置已合闸就绪。

手动和电动操作机构被机械脱开，没有相互干扰。如果具备合闸的所有条件，则合闸就绪指示器(5)显示“OK”。

储能可以机械方式或电气方式释放，用于合闸。

1. 按下“电气合闸”按钮(8)。

2. 经由合闸线圈(Y1)进行远程控制。

3. 按下机械合闸按钮(6)，该按钮直接

在储能机构上工作。该按钮具有密封帽，因为它可使必要的电气联锁失效。

1. 按下电气合闸按钮(8)。

2. 经由合闸线圈(Y1)进行远程控制。

3. 按下机械合闸按钮(6)，该按钮直接

在储能机构上工作。该按钮具有密封帽，因为它可使必要的电气联锁失效。

1 操作手柄 2 储能指示器 3 断路器的前面板

4 开关状态指示器 5 合闸就绪指示器 6 “机械合闸”按钮

7 “机械分闸”按钮 8 “电气合闸”按钮

3WN6 低压断路器断路器的结构和操作

2.3. 合闸

2.3.1. 合闸就绪条件

只要具备下列条件，3WN6 断路器就可合闸：

· 断路器已分闸

· 储能机构已储能

· 欠电压脱扣器(如果存在)已通电

· 分励脱扣器(如果存在)未通电

· 合闸线圈未通电

· 分闸按钮不得锁定在分闸位置

· 机械重合闸锁定装置已释放

· 抽出式断路器的曲柄孔已关闭

· 双向机械联锁机构(如果存在)不

得被激活

· 其他联锁装置(如果存在)不得被

激活

当与该断路器有关的所有条件都具备时，该断路器合闸就绪。该状态由控制面板(如图 2/3 所示)内的合闸就绪指示器发出标准可视信号，并由信号开关 S7 发出标准电信号。

在可进行合闸之前，断路器必须处于合闸就绪状态。

如果断路器未处于合闸就绪状态，并且有任何合闸命令发给断路器，则储能机构将不会释能，而且触点将不会移动。

作为标准，各断路器均装有机械重

命令将不会使断路器发生任何合闸。然而，如果合闸命令与合闸就绪信号串联，则每当出现合闸就绪信号时，甚至在断路器脱扣之后，这也将使断路器合闸。

2.3.2. 防止合闸的锁定

断路器可由一系列机械和/或电气锁定装置在一般条件或特定条件下防止合闸。根据断路器类型，断路器可由单个锁定装置或组合式锁定装置予以锁定以防合闸。

对于机械锁定，可备有各种安全锁、锁定装置和双向机械联锁机构。

电气锁定可采用欠电压脱扣器予以实施，或者如果备有不间断电源，则也可采用永久通电的分励脱扣器予以实施。

“机械合闸”按钮

在标准形式中，机械操作合闸开关是一个按钮。如果断路器带电气合闸功能，则该机械合闸按钮上装有一个密封罩。也可提供一个 3SB1 安全锁(或其他类型：CES，BKS， IKON)来代替该标准按钮。如果钥匙旋至“0”位置取出，则无法再给电气合闸联锁电路设旁路。

“电气合闸”按钮

电气合闸按钮可实现定时电气合闸。外部电气联锁可通过与该按钮串联而容易实施。该按钮可取代局部控制装置(位于柜门内)。该按钮可备有密封帽或安全锁。

2.4. 分闸

3WN6 断路器可通过下列方式分闸：

在正常条件下：

· 按下断路器控制面板上的“分闸”按钮。

· 经由辅助脱扣器(所有类型)进行远程控制，该远程控制可通过直接布线或者经由 PROFIBUS DP 来实现(参见通讯部分)。

在故障条件下：

· 由于任何故障条件(过载、接地故障、短路等)而从过电流脱扣器系统中发出脱扣信号。

“机械分闸”按钮

在标准形式中，机械操作分闸开关是一个按钮。该按钮可用一个附加密封帽保护以防被擅自使用。

还可提供 3SB1 安全钥匙锁(或其他类型：CES，BKS，IKON)来取代标准按钮。如果钥匙旋至“0”位置取出，则该钥匙可用于给另一断路器解锁(符合钥匙循环顺序)。

“急停”按钮使用该蘑菇头按钮锁定在分闸位置时，断路器就无法合闸，除非旋动蘑菇头使闭锁打开。

“防止合闸锁定装置” 该锁定装置被装入控制面板内，并罩住处于锁定位置的“机械合闸” 按钮，而且该锁定装置使“机械分闸”按钮保持在按下位置。该锁定装置可用 4 把挂锁保护。

CASTELL、FORTRESS或 KIRK-KEY 锁 3WN6 断路器可用于这些带有安装组件的锁定装置。当安装锁时，可防止断路器合闸，而且在分闸位置满足“绝缘器条件”。附加入口锁也可提供用于 CASTELL 、 FORTRESS 和 KIRK-KEY 锁，这些锁带有折板，以防止钥匙插入。此装置可用 4 把挂锁保护。

断路器的结构和操作 3WN6低压断路器

图 2/4 分励脱扣器“f”

2.5. 辅助脱扣器

断路器最多能同时配备两个辅助脱扣器。现可提供欠电压脱扣器和分励脱扣器。分励脱扣器用于在正常条件下的分闸，而且它们还具有另一功能，即电气锁定功能，以防合闸(连续通电)。

下列组合是可能的：

1个分励脱扣器或1个欠电压脱扣器或2个分励脱扣器或1个分励脱扣器+1个欠电压脱扣器

辅助脱扣器应用操作方法

分励脱扣器“f”(F1，F2) 用于断路器的远程分闸以及锁定以防合闸。分励脱扣器是为持续通电而设计。它锁定

断路器以防合闸并防止意外重复动作。

储能装置可选

3WX3156-1J…01

欠电压脱扣器“r”[F3] 对于远程分闸，锁定断路器，断路器用作

带延时的欠电压脱扣器“rc” 对于远程分闸，锁定断路器，如果短时电

分励脱扣器储能装置可确保当控制电压中断后，仍可使断路器短时脱扣(5 秒到 5分钟，取决于储能水平)。

急停开关，并与单设的急停装置一起使用。

压中断，则不应使断路器脱扣(例如在电动机起动过程中)。

储能装置的控制电压和分励脱扣器的控制电压必须相同。当施加控制电压时，储能装置自动重新储能。

一旦断电(电压降)，欠电压脱扣器使断路器分闸。该脱扣器也可从 0ms 延时切换成 100ms 延时，以便在无脱扣情况下允许电压中断。

集成在欠电压脱扣器内的延时单元可储能持续 3.2 秒，用于向脱扣器供电。如果电压中断持续时间长于设定延时，则断路器脱扣。延时可在欠电压脱扣器中根据要求设定成 0.1 秒的倍数，在 0.2 秒和 3.2 秒之间。

图 2/5 欠电压脱扣器“r”

图 2/6 带延时的欠电压脱扣器“rc”

3WN6 低压断路器断路器的结构和操作

按钮

2.6. 分闸和锁定装置

安装在控制面板上的闭锁/锁定装置锁的激活功效

锁定装置罩住“机械分闸”按钮和“电气合闸”按钮

多达 4 把挂锁防止利用该按钮用于机械操作分闸和机械操作合闸，“机械分闸”按钮被锁定在按下位置。

防止机械和电气操作合闸。

急停按钮

(自锁)

CASTELL或 FORTRESS或 KIRK KEY锁

使用由

CASTELL FORTRESS、

KIRK KEY制

造的锁防止进入

安全锁(CES，BKS，IKON)替代“机械分闸”按钮

密封帽罩住

“机械合闸”

、

通过按下急停按钮来激活，该按钮的安装是为替代“机械分闸”按钮。

“机械分闸”按钮被锁定在按下位置。在“0”位置(锁定无效)，钥匙无法取出。在“1”位置(锁定有效)，钥匙不受约束并可取出。

盖板用多达 4 把挂锁锁定在锁的前面，以防钥匙插入。

已锁定钥匙无法取出，除非在合闸位置。已密封防止机械操作合闸；合闸可通过“电

防止机械和电气操作合闸，直到通过旋转急停按钮松开该按钮。

防止机械和电气操作合闸。

气合闸”按钮或远程控制实现。

安全锁

(CES，BKS， IKON)替代

“机械合闸”按钮

已锁定防止机械操作合闸；合闸可通过“电

气合闸”按钮或远程控制实现。

断路器的结构和操作 3WN6低压断路器

安装在控制面板上的闭锁/锁定装置锁的激活功效

密封帽罩住“电气合闸”按钮已密封防止从控制面板进行电气操作合闸；

合闸仍可通过远程控制实现。

密封帽罩住“机械分闸”按钮已密封防止在控制面板进行机械操作分闸；

分闸仍可通过辅助脱扣器或远程控制实现。

过电流脱扣器的透明面罩

(标准型)

已密封阻止触摸参数设定区，查询和测试按

钮保持可触摸。

安装在断路器内的电气合闸锁定装置锁的激活功效

欠电压脱扣器无电压施加给欠电压脱扣器防止机械和电气操作合闸。分励脱扣器(也可用作电气合闸锁定装置)有电压施加给分励脱扣器防止机械和电气操作合闸。

闭锁/锁定装置锁的激活功效

双向机械联锁机构

防止柜门关闭的锁定装置

通过断路器的触点位置来激活防止机械和电气操作合闸。

安全锁(CES，BKS，IKON，O.M.R.) 在开关柜的前面板上

防止经由钢绳进行机械和电气操作合闸。仅对处于运行位置的抽出式断路器有效。

3WN6 低压断路器断路器的结构和操作

闭锁/锁定装置锁的激活功效

防止曲柄孔打开，从而防止断路器在导向框架内移动。

防止抽出式断路器移动的锁定装置(标准型)

通过把曲柄孔罩移入关闭位置来闭锁曲柄孔。

然后需要使用一把或多把挂锁打开和锁定旋转环。

防止抽出式断路器移动/合闸的安全锁

(CES，BKS， IKON， O.M.R.)，位

于前面板内。

防止柜门打开的锁定装置(在控制面板内)。

当柜门打开时防止断路器合闸的锁定装置由一附加模块激活。在合闸前，该附

防止移动的锁：钥匙在“I”位置被取出，并且曲柄孔

罩闭锁曲柄孔。防止合闸的锁：钥匙在“I”位置被取出，并且曲柄孔

罩无曲柄孔。

由一杠杆机构激活，该杠杆机构移入柜门内部的环内，该柜门由抽出式断路器操作。

加模块询问门位置。

防止曲柄孔打开，从而防止断路器在导向框架内移动。

防止机械和电气操作合闸。断路器仍可移动。

在运行位置有效。当断路器合闸时，柜门无法打开(为了调节目的，锁可使用工具打开)。

防止机械和电气操作合闸。

当柜门打开时防止移动的锁定装置由一机构激活，该机构防止手摇曲柄

附装到轴上

防止抽出式断路器被插到导向框架上的锁定装置(标准型)

各导轨均被闭锁以防移出，并用挂锁锁定。

防止安装曲柄，从而防止断路器在导向框架内移动。

防止导规被抽出，从而防止断路器插入导向框架内。

断路器的结构和操作 3WN6低压断路器

2.7. 双向机械联锁机构

两台或三台断路器可机械联锁。为此目的，各断路器均须安装一个

联锁模块。在安装的同时，联锁模块是针对所需联锁类型而设置。

抽出式断路器和固定安装式断路器的联锁模块虽然不同，但可相互兼容，因而可一同用在一个联锁电路中。

有关联锁功能设定的信息可通过钢缆进行交换。抽出式断路器只有在框架中处于运行位置时才能被联锁。断路器可左右排列或上下排列；断路器之间的距离仅取决于钢

实例类型触点位置说明

图 2/7 带联锁模块和钢缆的 3WN6 断

路器

缆的长度。每个联锁模均提供有标准长度为 2m 的钢缆，最小弯曲半径为 100mm。

1 A B

00 10 01

两台断路器之间相互联锁：一台断路器只有在另一台断路器分闸后才能合闸。每台断路器需带一联锁模块和一根联锁钢缆。

无需附加钢缆。

图 2/8 带钢缆的联锁模块

钢缆的机械寿命为 10000 操作次数。联锁模块安装于断路器(见图

2/7)或导向框架的右侧。

2 A B C

000 100 010 001 110 011 101

3 A B C

000 100

010 001

4 A B C

000 100 001 101

010

三台断路器之间相互联锁：当一台断路器分闸时，另外两台断路器可合闸。每台断路器需带一联锁模块和两根联锁钢缆。

每台断路器均必须单独订购一根附加钢缆。

三台断路器之间相互联锁：当一台断路器合闸后，另外两台断路器不能合闸。每台断路器需带一联锁模块和一根联锁钢缆。

每台断路器均必须单独订购一根附加钢缆。

三台断路器之间相互联锁：两台断路器可独立合闸，而只有当该两台断路器分闸

后，第三台断路器才能合闸。当该第三台断路器合闸时，其他两台断路器不能合闸。

两台断路器需带一联锁模块和一根联锁钢缆。

每台断路器均必须单独订购一根附加钢缆。

3WN6 低压断路器断路器的结构和操作

2.8. 过电流脱扣器系统

2.8.1. 结构

过电流脱扣器系统包括下列部件，这取决于所用类型：

· 3 台或 4台电流互感器

· 过电流脱扣器

· 脱扣线圈

· 机械重合闸锁定装置

· 脱扣信号触点对于 3 极断路器，内装 3 台电流互

感器。如果在 N 导线内又安装第 4 台电流互感器，则可实现 N 导线过载保护(用于过载脱扣器 C 型、D 型、E 型、H 型、J 型、N 型和 P 型)以及接地故障保护(用于 C 型、E

型、J 型和 P 型)。另一种在系统内实现接地故障监测的方法是将电流互感器安装在变压器的星形中性点。

对于 4 极断路器，内装 4 台电流互感器(除 B 型、V 型、E 型和 J 型以外)。也就是说，N 导线过载保护和接地故障保护都可实现。

电流互感器

电流互感器具有两个功能：

· 测量值采集(CT 的 T1、T2、T3，并且如适用的话，T4、T5、T6)

· 过电流脱扣器的供电(仅由 CT 的 T1、T2、T3 进行)

辅助电源对过电流脱扣器系统来说不是必需的。然而它的激活需要下

列流经主触点系统的最小电流：

· 不带接地故障脱扣器的断路器：两相电流：

0.25×互感器额定电流三相电流：

0.20×互感器额定电流

· 带接地故障脱扣器的断路器：

0.20×互感器额定电流

如果电子式过电流脱扣器被取下，则只有当相应电流互感器同时被取下时，断路器才可被允许使用。如果没有过电流脱扣器，则保护功能退出使用。

图 2/9 3WN6 断路器的 B 型过电流脱扣器

断路器的结构和操作 3WN6低压断路器

测量

判定

脱扣

过电流脱扣器

有各种类型的过电流脱扣器可供使用。它们对断路器尺寸没有特定要求，并且具有：

· 电源电子装置

· 信号调节

· 信号计算（微处理器）

· 输出电平

· 控制部件

· 信号和指示器

· 复位和测试按钮

过电流脱扣器的输出连接至：

· 脱扣线圈并取决于类型：

· 信号系统

· 通讯系统

· 测量系统标准过电流脱扣器系统可采用 50、

60 和 400Hz 的电源频率使用。数字信号处理确保脱扣器具有稳定的高准确度。

谐波和较高频率使母线和电缆的温

度升高。谐波在过载脱扣器(“a” 分支)内被近似计算。

过电流脱扣器的工作温度范围

以下各页所示的特性曲线和误差范围适用于−5~+55°C 的环境温度。脱扣器还可在−20~+70°C 的断路器工作温度时工作，因而，扩大的误差范围可适用于低于−5°C 和高于+55°C 的环境温度。

电流互感器过电流脱扣器

图 2/10 过电流脱扣器的工作原理

脱扣线圈

3WN6 低压断路器断路器的结构和操作

2.8.2. 过电流脱扣器功能一览表

功能

基本功能

过载保护过载反时限脱扣“a” 工作电流 (2.8.3.1)

用于三相保护 5%分级

分级可编程时滞等级热记忆断相灵敏度(可选择)

用于 N 导线保护 1) 工作电流

N 导线的时滞等级

短路保护短路短延时脱扣“z” 动作电流

(2.8.3.2)

延迟时间有关

短路瞬时脱扣“n” 动作电流

的设定：40%-100%

=6×

的设定

延时，时滞设定

的设定

时的分闸时间；固定设定

与三相保护时的

=在 12×

时的分闸时间

相同

接地故障保护接地故障脱“g”1) 动作电流 (2.8.3.3)

延迟时间带有关有关此后，脱扣时间为常数=

的设定

延时，延迟时间

延时尽可能采用设定的延迟时间

=常数

由液晶显示器显示 (2.8.3.4) 工作电流显示由发光二极管显示工作显示当过电流脱扣器得电时，“有效”发光二极管闪烁

(2.8.3.5)

过载显示 “有效”发光二极管快速闪烁脱扣显示 “a”脱扣

“z/n”脱扣 “z”脱扣 “n”脱扣 “N”脱扣 “g”脱扣/报警

报警显示 µP 故障

温度>85°C

三相不平衡>50% 随意可选信号，温度>85°C，三相不平衡

测试内部自身测试，发光二极管显示

(2.8.3.6)

从测试插座 X3 处接入测试设备

基本特性信号触点合闸准备就绪断路器可合闸

(1NO)

脱扣信号触点锁定/在带/不带机械重合闸锁定的

“a”、“z”、“n”、“g”2）脱扣后有效附加特性(2.8.3.7) 信号通过光耦输出发送附加功能 1 外部 24V 直流电源，可用于激活/参数设定

(在外部 24V 直流电源处的过电流脱扣器的电流消耗为最大 250mA)

µP 故障

温度>85°C

与三相不平衡组合在一起

附加功能 2 “a”脱扣的前导信号(脱扣之前 200ms)/负载脱落与附加功能 1 相同，但负载监控；响应值 50-150%

，1-15s

加上… “g”报警

短时分级控制(ZSS)，可与 3WN1 和 3WS 匹配(2.8.4) 通过 PROFIBUS-DP 进行通讯(2.8.5) 数据传输通讯模块需带附加功能 2 的脱扣器和 DP/3WN6 网关

(订货号：3RK1000-0JC80-0BA1)

测量模块需带附加功能 2 的脱扣器和 DP/3WN6 网关

(订货号：3RK1000-0JC80-0BA1)。通讯(上述)加测量功能

) 对于带三相不平衡负载的 3 极断路器，需要一个附加的电流互感器。

对于 4 极断路器，一个 N 线电流互感器已装于断路器内部(除 E型和 F型过电流脱扣

) 在过电流脱扣器的

调节刻度盘上或者在滑动开关上设

定“脱扣”时，发生“g”脱扣。

器以外)。

断路器的结构和操作 3WN6低压断路器

型

用

)

用

)

过电流脱扣器类订货号第 10 位

带设定

(最低值适

带设定

(最低值适用)

带设定

(最低值适

带设定

(最低值适用)

尺寸 I 至 50kA

尺寸 II：至 65kA

尺寸 I 至 50kA

尺寸 II：至 65kA

4) 所有功能收手持式单元可选/可调 O 功能为标准型 Q 功能由手持式单元可选/可调

V 功能任选(另收费) P 当

被设定为 20ms 时功能有效。从

B 型过电流脱扣器制造日期 97 年 2

月起供货。

3WN6 低压断路器断路器的结构和操作

过电流脱扣器的设定和显示面板

过载脱扣的设定

1 工作电流

短路脱扣的设定

3 短路短延时脱扣的动作电

流

4 延迟时间 5 短路瞬时脱扣的动作电流

接地故障脱扣的设定

6 动作电流

ΣI：相电流和N 导线电

流的矢量和

：在变压器星形中性点

使用电流互感器直接测量

7 延迟时间

报警：接地故障仅由发光二

极管指示

图 2/11 V 型过电流脱扣器“zn”

图 2/12 B型过电流脱扣器“azn”

脱扣：接地故障仅由发光二

极管指示，断路器脱扣

图 2/13 C/G型过电流脱扣器“aznNg”

显示

10 发光二极管脱扣显示

用于过载脱扣用于短路短延时脱扣用于接地故障脱扣

11 报警显示

µP 用于微处理器故障

12 用于指示过电流脱扣器工

作状态的发光二极管。当 OCR 准备就绪并在“正常”条件下时，发光二极管闪烁(“心跳式”)

测试功能

13 “测试”功能按钮 14 显示脱扣原因的查询按钮 15 脱扣显示的复位按钮 16 测试单元的插座 18 N 导线保护

50%IN/100%IN。通过过

电流脱扣器后面的跳线进行切换。

脱扣：由发光二极管指示，断路器

脱扣

断路器的结构和操作 3WN6低压断路器

过载脱扣的设定

1 工作电流 2 时滞等级

短路脱扣的设定

3 短路短延时脱扣的动作电流

4 短路短延时脱扣的延迟时间

或时滞

5 短路瞬时脱扣的动作电流

接地故障脱扣的设定

6 动作电流

ΣI：相电流和 N 导线电流的

矢量和(仅对于 N 导线电流互感器)

：在变压器星形中性点使

用电流互感器直接测量

或

I2t

7 延迟时间

的选择

通过控制面板进行设定

图 2/14 D型过电流脱扣器“aznN”

图 2/15 E/F 型过电流脱扣器“aznNg”

8 所有设定都通过 4 个箭头键

和回车键进行。菜单帮助通过液晶显示器(9)进行。

显示

9 液晶显示器，2 行 10 发光二极管显示用于

过载脱扣 N 导线过载脱扣短路短延时脱扣短路瞬时脱扣接地故障脱扣

自由可选信号

11 报警显示

µP 用于微处理器故障 ϑ 用于超温

Ç 用于三相不平衡

12 用于指示过电流脱扣器工

作状态的发光二极管。当 OCR 准备就绪并在“正常” 条件下时，发光二极管闪烁(“心跳式”)

测试功能

图 2/16 J/K 型过电流脱扣器 “ aznNg ”， H 型过电流脱扣器 “aznN”。使用编程单元设定功能。

图 2/17 P 型过电流脱扣器“aznNg”，

N 型过电流脱扣器“aznN”。

13 “测试”功能按钮 14 显示脱扣原因的查询按钮 15 脱扣显示的复位按钮 16 测试/编程单元的插座 18 N 导线保护

50%I

/100%IN。切换。

19 接地故障脱扣“g”

报警：仅由发光二极管指示。

3WN6 低压断路器断路器的结构和操作

2.8.2.1. 时间电流曲线和脱扣特性

这些脱扣特性曲线表示了过电流脱扣器受到电流激励时的动作特性。该电流已在断路器脱扣之前流经。

脱扣特性“z”

Id可调为 Ir(1.375; 1.5; 1.75; 2; 2.5; 3; 3.5; 4; 6; 7; 8; 10) 的倍数× Id (未示出)

如果断路器合闸后立即发生过电流脱扣，由于此时过电流脱扣器还未受到激励，故分闸时间会延长 3 至 10ms(取决于过电流)。为了确定断路器的总分闸时间，应在如图所示的分闸时间基础上再加 15 ms 左右

分闸时间

(考虑到电弧持续时间)。所示的特性曲线和误差范围适用于

−5~+55°C 的环境温度。脱扣器还可在−20~+70°C 的断路器工作温度时工作，但是扩大的误差范围可适用于低于−5°C 和高于+55°C 的环境温度。

延迟时间 td=20; 150; 300和 500ms(未示出)

图 2/18 V型过电流脱扣器“zn”的脱扣特性短路短延时脱扣“z” 短路瞬时脱扣“n”

动作电流(可调) 恒大于 15× 延迟时间(可调) 参见脱扣特性“n”

I/I

电流[A]

断路器的结构和操作 3WN6低压断路器

脱扣特性“a”和“z”

分闸时间

Id可调为 Ir(2; 3; 4; 6; 8; 10) × I

的倍数(未示出)

延迟时间 td=20; 150; 300 和

500ms(未示出)

图 2/19 B型过电流脱扣器“azn”的脱扣特性过载反时限脱扣“a” 短路短延时脱扣“z” 短路瞬时脱扣“n”

工作电流(可调)

时滞等级(固定于 10s)

动作电流(可调) 恒大于 15×

延迟时间(可调) 参见脱扣特性“n”

I/I

电流[A]

3WN6 低压断路器断路器的结构和操作

脱扣特性“a”和“z”

分闸时间

Id可调为 Ir(1.5; 2; 3; 4; 6; 8; 10) × Id的倍数(未示出)

I/I

电流[A]

图 2/20 C/G 型过电流脱扣器“aznNg”的脱扣特性过载反时限脱扣“a” 短路短延时脱扣“z” 短路瞬时脱扣“n” 接地故障脱扣“g”

工作电流(可调)

时滞等级(固定于 10s)

动作电流(可调) 恒大于 15×

延迟时间(可调) 参见脱扣特性“n”

参见脱扣特性“g”

断路器的结构和操作 3WN6低压断路器

脱扣特性“a”和“z”

分闸时间

Id可调为 Ir(1.5; 2; 4; 5; 8; 10) × Id的倍数(未示出)

I/I

电流[A]

图 2/21 D 型过电流脱扣器“aznN”和 E/F 型过电流脱扣器“aznNg”的脱扣特性过载反时限脱扣“a” 短路短延时脱扣“z” 短路瞬时脱扣“n” 接地故障脱扣“g”

工作电流(可调)

时滞等级(固定于 10s)

动作电流(可调) 可调可调

延迟时间(可调) 参见脱扣特性“n” 参见脱扣特性“g”

带有关

I t

延时，延迟时间

动作电流(可调)

时滞=在 12×

时的分闸时间

=常数

3WN6 低压断路器断路器的结构和操作

脱扣特性“n”

分闸时间

图 2/22 V型、B 型、C/G 型、D 型和 E/F型过电流脱扣器的脱扣特性

短路瞬时脱扣“n”

电流互感器原边额定电流

动作电流可调(D 型和 E/F型)可达 12×

造成瞬时脱扣(所有类型)

在 D 型和 E/F 型中，在大于 15×

>15×

n；

时的分闸可通过设定

I/I

电流[A]

=∞去激励

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