悍客电气(上海)有限公司

电流继电器
10、20、30、导轨壳体

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HMP2-JL系列电流继电器选型及通用技术条件


电流继电器是检测线路电流大小并根据设定发出信号的量度继电器。电流继电器常用于发电机、变压器、和输配电线路中,做为过负荷和欠负荷及短路保护中作为启动元件。

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电流继电器概述分类-选型-通用技术要求

一、概述

电流继电器是检测线路电流大小并根据设定发出信号的量度继电器。电流继电器常用于发电机、变压器、和输配电线路中,做为过负荷和欠负荷及短路保护中作为启动元件。

按继电器发展历史分类,继电器分为电磁式继电器和静态继电器

电磁式继电器:以铁芯、线圈、机构和触点为基本组成部件,以电磁感应为基础原理的继电器。

电磁式继电器是上世纪50年代新中国建立后引进的前苏联技术产品。其特点为:体积庞大、耗费金属材料多、动作精度差、触点在临界点易抖动、机构不密封长时间暴露容易发生卡滞,对平时运行维护要求高。

静态继电器:以电子元件和小型出口继电器为基本组成部件,以模拟和数字电路为基础原理的继电器。

静态继电器的叫法是为了区别于电磁式继电器,其发展随着电子元件的不断小型化和集成电路功能密度的不断提高分两阶段;第一阶段,采用老式电磁式继电器壳体的静态继电器,其特点是体积依然庞大,能与老式电磁式继电器直接端子对端子互换,精度大幅提高,触点不抖动,无机构卡滞现象,缺点是体积大和前期电源技术的缺点,继电器功耗较大。第二阶段随着电源技术和集成功能密度的提高和成熟,静态继电器向小型化智能化发展,安装方式也从最早的电磁式壳体的开孔安装发展为更简便快捷的导轨安装,体积不断缩小,功能性能不断提高。

由于电磁式继电器属于高耗能耗材产品,国家已有明确要求淘汰使用!

本节所述电压继电器为最新一代小体积导轨安装静态电流继电器。

电流继电器根据功能来讲可分为:

过电流继电器==检测线路过流

欠电流继电器==检测线路欠流

窗口电流继电器==检测电流是否工作在设定的上下限范围内

定时限过电流继电器==定时限过流和速断两段式保护

反时限过电流继电器==反时限过流和速断两段式保护

其它形式的电流继电器。

二、电流继电器选型要点

电流继电器选型时一定要注意电流回路短时冲击电流的承受能力,因为线路发生短路故障时其电流将远远超过额定电流,会达到10倍甚至20倍的额定电流,这时要求电流继电器电流检测回路能短时承受短路电流不损坏,并能及时发出信号,否则一旦回路发生短路电流,电流继电器因冲击电流损坏不能正常工作会使回路失去电流检测功能。

具体的首先看电流回路是直接接入一次主回路,还是通过电流互感器变成小电流的二次回路中,直接接入一次主回路一般来说比较危险,一般电流继电器端子常通电流在20A以内,常期超过20A容易烧端子,其次直接接入主回路,考虑到后端直接短路会造成非常大的短路电流,这两种情况极易使电流继电器损坏,因此,除非明确正常运行电流很小且短路时回路有其它限流措施使瞬时短路电流不会太大,可以直接接入主回路,否则建议用互感器将电流变小再接电流继电器;通过互感器接入电流继电器要注意两点,一是电流互感器的饱和倍数,二是电流互感器的最大输出功率;一般来说电流互感器分两大类,一类为测量用电流互感器,饱和点较低,一般用来反映正常运行的负荷电流,饱和倍数不超过额定电流的4倍,另一类为保护类电流互感器,这种互感器可以反映短路时的故障电流,饱和点一般是额定电流的20倍或40倍,也就是说与这种电流互感器配合的话,电流继电器的最大冲击电流会达到最大接近200A5A额定电流)才会饱和,因此选型时要特别注意电流继电器的短时耐受冲击电流;互感器的输出最大功率也与能达到的最大电流有关,一般电流继电器电流回路根据测量范围不同有不同的采样电阻,电流的平方乘以这个阻值就是消耗掉的功率数,当选的互感器的最大功率数与电流继电器消耗的功率相同后,互感器饱和电流不再上升。总之,选择电流继电器一定要注意短时冲击耐受电流这个参数。因为我们控制不了回路是不是短路,一旦短路,我们的电流继电器没考虑此时的耐受能力的话,容易失效!

另外,带辅助电源的电流继电器一定要注意辅助电源与电流检测回路的隔离问题,因为辅助电源有可能与检测回路是两个电源系统,如果不隔离或隔离电压不够高,运行中击穿,会造成两个电源内部相联,产生环流,发生不可预期的现象。

三、定时限过流与反时限过流的意义与应用

1、定时限过流

定时限过流保护是指保护的动作时间不随短路电流的大小而变化的保护。

定时限过流一般用来实现线路保护的选择性级差配合,线路在短路故障下是禁止长期运行的,最好能迅速切除故障,一般线路保护为了可靠性按三段式设置,即瞬时动作的速断保护做为短路的主保护,限时速断(带有一点延时的速断)作为速断电流不够或失灵时的后备保护,定时限过流做为上述两个保护的远后备保护,防止两个保护全部拒动时短路保护失灵。上述的速断、限时速断、定时限过流即为三段式保护(或称作过流一段、过流二段、过流三段),其保护原理均为定时限过流保护,仅取的电流值与时间定值不同。

定时限过流由于其延时时间不随电流大小而变化,因此在上述线路保护的场合容易实现级差配合,不会产生反时限过流时由于电流大小变化而产生时间变化造成的越级跳闸现象。因此定时限过流广泛应用于线路短路保护!

2、反时限过流

反时限过流保护是指保护的动作时间随着电流大小而变化,电流越大动作时间越短,呈反时限特性的保护。

反时限过流保护一般用来对供电设备和用电设备的过负荷进行保护,设备的过负荷特性实际是一个热积累的过程,在额定电流范围内,设备热积累与散热能达到平衡,温升不会达到损坏绝缘或热应力损坏设备的情况,允许长期运行;超过设备的额定电流,电流越大发热越严重,热积累与散热失去平衡,温升达到一定程度,产生的热应力会损坏设备,因此设备过负荷可以通过过电流来监测;设备的热积累与电流的关系呈反时限关系,电流越大温升越快,采用反时限过电流保护,既可保证设备最大限度的出力,又可保护设备在热积累达到损坏程度前保护设备,同时对短时的过负荷不敏感,避免了用定时限过流保护进行过负荷保护时的频繁停机。因此,反时限过流保护是过负荷保护的理想选择。

国际标准委员会根据不同材料和结构的发热与散热关系特性规定了5条标准反时限公式,分别为:一般反时限、极端反时限、非常反时限、不考虑热存储的热过载反时限和考虑热存储的过载反时限,具体公式参看各具体产品说明。针对不同设备的过负荷发热特性选择不同的反时限曲线能最大程度拟合设备过负荷发热曲线,达到最佳的保护特性。

反时限过流保护还可用于小电阻拉地系统的选择性零序过流保护,这种故障产生的故障电流小,电压下降不大,对电力系统的稳定运行不够成危害,但这种故障会产生危险的地电位升高,对人身安全造成威胁。这种故障一般靠零序反时限过电流保护后备切除。当故障回路产生接地,相领回路中的零序电流必然小于故障回路零序电流,各回路选择相同特性曲线的零序反时限过电流保护,定值相同时,电流大的必然先动作,实现了零序过电流保护的选择性,若跳开线路后零序电流故障还未消失,其它回路的零序反时限过流保护也会必然后备动作,直至切除故障点。因此用反时限过电流保护实现小电阻接地系统零序电流保护是一种简单可靠的选择。

四、悍客电气静态电流继电器型号定义说明及快速选型

1、电流继电器型号定义及说明

                  

1)功能代码详细分类

功能代码

功能说明

整定范围

不损坏冲击电流

A0

单相交流过流检测

2mA-1000mA(1A),0-30s

3A长期,20A@1s

A1

单相交流过流检测

0.01A-10A,0-30s

10A长期,60A@1s

A2

单相交流过流检测

0.1A-100A,0-30s

30A长期,200A@1s

A3

单相直流过流检测

2mA-1000mA(1A),0-30s

3A长期,20A@1s

A4

单相直流过流检测

0.01A-10A,0-30s

10A长期,60A@1s

A5

单相直流过流检测

0.1A-100A,0-30s

30A长期,200A@1s

B0

单相交流欠流检测

2mA-1000mA(1A),0-30s

3A长期,20A@1s

B1

单相交流欠流检测

0.01A-10A,0-30s

10A长期,60A@1s

B2

单相交流欠流检测

0.1A-100A,0-30s

30A长期,200A@1s

B3

单相直流欠流检测

2mA-1000mA(1A),0-30s

3A长期,20A@1s

B4

单相直流欠流检测

0.01A-10A,0-30s

10A长期,60A@1s

B5

单相直流欠流检测

0.1A-100A,0-30s

30A长期,200A@1s

C0

单相交流窗口电流检测

2mA-1000mA(1A)

3A长期,20A@1s

C1

单相交流窗口电流检测

0.01A-10A

10A长期,60A@1s

C2

单相交流窗口电流检测

0.1A-100A

30A长期,200A@1s

C3

单相直流窗口电流检测

2mA-1000mA(1A)

3A长期,20A@1s

C4

单相直流窗口电流检测

0.01A-10A

10A长期,60A@1s

C5

单相直流窗口电流检测

0.1A-100A

30A长期,200A@1s

E0

单相交流定时限过流和速断检测

0.1A-10A,0-10s,1-12倍速断(40ms速断)

30A长期,200A@1s

E1

单相交流定时限过流和速断检测

0.1A-10A,0-10s,1-12倍速断(80ms速断)

30A长期,200A@1s

E2

单相交流定时限过流和速断检测

0.1A-10A,0-10s,1-12倍速断(200ms速断)

30A长期,200A@1s

F00

单相交流反时限过流和速断检测(极端反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(40ms速断)

30A长期,200A@1s

F01

单相交流反时限过流和速断检测(极端反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(80ms速断)

30A长期,200A@1s

F02

单相交流反时限过流和速断检测(极端反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(200ms速断)

30A长期,200A@1s

F10

单相交流反时限过流和速断检测(非常反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(40ms速断)

30A长期,200A@1s

F11

单相交流反时限过流和速断检测(非常反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(80ms速断)

30A长期,200A@1s

F12

单相交流反时限过流和速断检测(非常反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(200ms速断)

30A长期,200A@1s

F20

单相交流反时限过流和速断检测(一般反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(40ms速断)

30A长期,200A@1s

F21

单相交流反时限过流和速断检测(一般反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(80ms速断)

30A长期,200A@1s

F22

单相交流反时限过流和速断检测(一般反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(200ms速断)

30A长期,200A@1s

F30

单相交流反时限过流和速断检测(带存储的过热反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(40ms速断)

30A长期,200A@1s

F31

单相交流反时限过流和速断检测(带存储的过热反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(80ms速断)

30A长期,200A@1s

F32

单相交流反时限过流和速断检测(带存储的过热反时限)

0.1A-10A,0-10k,1-12倍速断(200ms速断)

30A长期,200A@1s

2)触点说明

触点形式代码

触点形式

说明

备注

12

一转换

 

 

22

两转换

同步动作

 

21

两转换

一付过流动,一付欠流动

 

默认两转换

同步动作

 

3)辅源电压说明

辅源电压范围参数

说明

适用

备注

AC/DC12V-240V

交直流12-240V通用

 

与电流回路2KV隔离

默认AC/DC12-240V

 

 

2、电流继电器快速选型

 

订货型号

产品功能

触点数量

整定范围

不损坏常通电流

辅源电压

HMP2-JLA0

单相交流过电流继电器

2CO

2-1000mA

0-30s

3A

AC/DC 12-240V

与其它回路2KV隔离

HMP2-JLA1

0.01-10A

0-30s

10A

HMP2-JLA2

0.1-100A

0-30s

30A

HMP2-JLA3

单相直流过电流继电器

2CO

2-1000mA

0-30s

3A

HMP2-JLA4

0.01-10A

0-30s

10A

HMP2-JLA5

0.1-100A

0-30s

30A

HMP2-JLB0

单相交流欠电流继电器

2CO

2-1000mA

0-30s

3A

AC/DC 12-240V

与其它回路2KV

HMP2-JLB1

0.01-10A

0-30s

10A

HMP2-JLB2

0.1-100A

0-30s

30A

HMP2-JLB3

单相直流欠电流继电器

2CO

2-1000mA

0-30s

3A

HMP2-JLB4

0.01-10A

0-30s

10A

HMP2-JLB5

0.1-100A

0-30s

30A

HMP2-JLC0

单相交流窗口电流继电器

2CO

2-1000mA

10%-100%

3A

AC/DC 12-240V

与其它回路2KV隔离

HMP2-JLC1

0.01-10A

10%-100%

10A

HMP2-JLC2

0.1-100A

10%-100%

30A

HMP2-JLC3

单相直流窗口电流继电器

1CO过流

1CO欠流

2-1000mA

10%-100%

3A

HMP2-JLC4

0.01-10A

10%-100%

10A

HMP2-JLC5

0.1-100A

10%-100%

30A

HMP2-JLE0

单相定时限过电流继电器

1CO定时限过流

1CO速断

0.1-10A

0-10s

1-12倍

速断40ms

30A

AC/DC 12-240V

与其它回路2KV

HMP2-JLE1

0.1-10A

0-10s

1-12倍

速断80ms

30A

HMP2-JLE2

0.1-10A

0-10s

1-12倍

速断200ms

30A

HMP2-JLF00

极端反时限过电继电器

1CO反时限过流

1CO速断

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断40ms

30A

AC/DC 12-240V

与其它回路2KV隔离

HMP2-JLF01

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断80ms

30A

HMP2-JLF02

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断200ms

30A

HMP2-JLF10

非常反时限过电继电器

1CO反时限过流

1CO速断

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断40ms

30A

HMP2-JLF11

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断80ms

30A

HMP2-JLF12

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断200ms

30A

HMP2-JLF20

一般反时限过电继电器

1CO反时限过流

1CO速断

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断40ms

30A

HMP2-JLF21

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断80ms

30A

HMP2-JLF22

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断200ms

30A

HMP2-JLF30

带存储过热反时限过电继电器

1CO反时限过流

1CO速断

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断40ms

30A

HMP2-JLF31

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断80ms

30A

HMP2-JLF32

0.1-10A

0-10k

1-12倍

速断200ms

30A

四、电压继电器通用技术条件

1、环境条件

1)正常工作大气条件

a)环境温度:-25~+70℃;

b)环境湿度:5%~95%;

c)大气压力:80KPa~106KPa。

2)储存运输环境条件

a)储存环境温度为-25~+70℃,相对湿度不大于85%;

a)运输环境温度为-40~+70℃,相对湿度不大于85%。

3)周围环境

a)应遮阳、挡雨雪、防御雷击、沙尘,通风;

b)不允许有超过产品规定的电磁干扰存在;

c)场地应符合GB/T9361中B类安全要求的规定;

d)使用地点不出现超过GB/T14537规定的严酷等级为I级的振动;

e)无爆炸危险的介质,周围介质中不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘及表面镀覆及涂覆层的介质及导电介质,不允许有明显的水汽,不允许有严重的霉菌存在。

4)特殊使用条件。当超出上述使用条件时,应与厂家协商。

2、额定电气参数

1)辅源电压额定值:AC/DC 12V-240V  80%-110%  50Hz/60Hz

2)电流回路额定值:AC/DC 2mA-20mA 10mA-100mA 100mA-1000mA 50Hz/60Hz

AC/DC 0.1A-1A 0.5A-5A 1A-10A 50Hz/60Hz;

3、准确度及变差

1)电流准确度:不大于3%;

2)延时准确度:不大于1%或50ms;

3)变差:不大于2.5%。

4、配线端子要求

端子可接受联接导体尺寸范围:1.0-2.5平方毫米。

5、触点输出参数

1)触点参数

机械寿命:空载10万次;带载1万次。

接通负载:直流不小于1000WL/R=40ms;交流1250VA,感性。

通过电流:连续不小于5A;短时持续200ms不小于30A;短时额定工作周期为接通200ms,断开15s

最大断开负载:直流不小于30WL/R=40ms;交流不小于350VA,感性。

触点间最大电压:直流220V或交流440V

2)介质强度

a)同组触点断开时应能承受工频1000V电压,时间1min

b)触点与线圈之间应能承受工频2000V电压,时间1min

6、过载能力

继电器允许在规定的2倍额定电流常期运行,40倍的额定电流运行1s

7、功率消耗

在规定的电压范围内继电器正常动作最大功耗:

电流回路在额定值内不大于0.5WVA);

辅助电源在动作情况下:

直流:不大于2W

交流:不大于5.5VA

8、电磁兼容性能

能承受GB/T14598.14-1998(idt IEC255-22-2)标准规定的严酷等级Ⅲ的静电放电试验。

能承受GB/T14598. 9-1995(idt IEC255-22-3)标准规定的严酷等级Ⅲ的辐射电磁场干扰试验。

能承受GB/T14598.13-1998(idt IEC255-22-1)标准规定的严酷等级Ⅲ的1MHz脉冲群干扰试验。

能承受GB/T14598.10-1996(idt IEC255-22-4)标准规定的严酷等级Ⅲ的快速瞬变干扰试验。

能承受IEC1000-4-5《电磁兼容性(EMC)》第四部分:试验和测量技术 第五章冲击抗干扰性试验标准规定的严酷等级Ⅲ的浪涌冲击试验。

9、绝缘性能

绝缘电阻: 各电气回路之间 500MΩ(500V兆欧表)

   各电气回路与地 500MΩ(500V兆欧表)

工频耐压: 各电气回路之间 2.5kV/50Hz,1Min

   各电气回路与地 2.5kV/50Hz,1Min

冲击电压: 各电气回路之间 ±5.0kV/0.5J,1.2/50us

   各电气回路与地 ±5.0kV/0.5J,1.2/50us

高频耐压: 各电气回路之间 2.5kV/2s

各电气回路与地 2.5kV/2s

10、机械性能

能承受GB7261-87-16标准规定的严酷等级Ⅰ的振动试验。

能承受GB7261-87-17标准规定的严酷等级Ⅰ的冲击试验。

能承受GB7261-87-18标准规定的严酷等级Ⅰ的碰撞试验。



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