启至控制与保护开关
启至控制与保护开关
启至控制与保护开关

CPS即“控制与保护开关电器(Control and Protective Switching Device),是新型的低压电器产品。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》和GB14048.9-1998《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)》。


CPS集成了传统的断路器(熔断器)、接触器、过载(或过压、断相、漏电等)保护继电器、启动器、隔离器、电机综合保护器等主要功能,具有远距离自动控制和就地直接人力控制功能,具有面板显示及机电信号报警功能,具有过压保护、欠压保护、断相保护、欠流保护、电流不平衡保护、过流保护、堵转保护、短路保护、漏电保护等功能,具有体积小、可靠性高、短路分断能力强、飞弧距离短等优点。

主要用于交流50Hz、额定工作电压至690V、主体额定电流自16A至125A、智能控制器可调工作电流自0.16A至125A、功率自0.05kW至55kW的电力系统中能够接通、承载和分断正常条件下(包括规定的过载条件)的电流或电压,也能够接通、承载一定时间和分断规定的非正常条件下(如短路、欠压等)的电流或电压。

特别适用于以下场合或系统:

●冶金、煤矿、钢铁、石化、港口、船舶、铁路等领域的配电和机电保护与控制系统。

●电机控制中心(MMC)及配电中心。

● 电力站及变电站。

●港口和铁路系统(如航空港、客运中心等)。

● 高速公路照明、通风系统。

●各种场合的消防泵、风机等。

● 现代化的建筑照明、电源转换、泵、风机、空调、消防等电气控制与保护系统。

● 医院、商业大楼、电信通讯机房、信息处理中心等。工厂或车间的单电机控制与保护系统。


一、 技术参数

●额定工作电压Un:   AC  220V  50Hz/AC  380V  50Hz

●额定工作电流:   可在下表所示的允许范围内任意设置。

壳架电流

内置电流互感器

额定工作电流In

电子脱扣器

额定动作电流Ie

出厂设置

有效测量范围

45A

1A

0.20~1.00A,级差0.01A

1.00A

0.10~10.00A

2A

0.40~2.00A,级差0.01A

2.00A

0.20~20.00A

4A

0.80~4.00A,级差0.01A

4.00A

0.40~40.00A

8A

1.60~8.00A,级差0.01A

8.00A

0.80~80.00A

16A

3.2~16.0A,级差0.1A

16.0A

1.6~160.0A

32A

6.4~32.0A,级差0.1A

32.0A

3.0~320.0A

45A

9.0~45.0A,级差0.1A

45.0A

4.5~450.0A

125A

45A

9.0~45.0A,级差0.1A

45.0A

4.5~450.0A

63A

12.6~63.0A,级差0.1A

63.0A

6.3~630.0A

125A

25~125A,级差1A

125A

12~1250A

l 欠流保护

- 欠流保护值整定范围: 5%~90%Ie可设,级差为1%,出厂默认为5%Ie

- 欠流延时动作时间: 5秒

- 欠流故障报警自动恢复延时时间:10秒























1

2

3

4

5

6

≥1.2

20

60

120

180

240

255

≥1.3

16

48

96

144

192

220

≥1.5

3

8

20

30

40

60

≥2.0

2

5

10

20

30

40

≥3.0

1

3

7

14

20

25

注: 表中Iw为工作电流,Ie为电子脱扣器额定动作电流。

l 堵转保护

- 堵转保护值整定范围: 2~8Ie可设,级差为1倍,出厂默认为5Ie

- 堵转延时动作时间: ≤ 1秒

- 堵转故障报警自动恢复延时时间:10秒

l 短路保护

- 短路保护值整定范围: 4~10Ie可设,级差为1倍,出厂默认为8Ie

- 短路延时动作时间: ≤ 0.1秒

- 短路故障报警不自动恢复

l 三相不平衡保护

- 三相不平衡保护值整定范围: 10%~95%可设,级差为1%,出厂默认为60%

- 三相不平衡延时动作时间: ≤ 1秒

- 三相不平衡故障报警自动恢复延时时间:10秒

l 漏电保护功能

- 漏电保护值整定范围: 20~200mA可设,级差为10mA,出厂默认为30mA

- 漏电延时动作时间: ≤ 0.1秒

- 漏电故障报警自动恢复延时时间:10秒

l 欠压保护:

- 欠压保护值整定范围: Un=220V时,176~220V可设,级差1V,出厂默认为187V

Un=380V时,304~380V可设,级差1V,出厂默认为323V

- 欠压延时动作时间: 10秒

- 欠压故障报警自动恢复延时时间:10秒

l 过压保护:

- 过压保护值整定范围: Un=220V时,220~264V可设,级差1V,出厂默认为253V

Un=380V时,380~456V可设,级差1V,出厂默认为437V

- 过压延时动作时间: 5秒

- 过压故障报警自动恢复延时时间:10秒

l 断/缺相延时动作时间: ≤1秒

断/缺相故障报警自动恢复延时时间: 10秒

l 启动延时时间整定范围: 1~99秒可设,级差1秒,出厂默认为3秒

l KBO动作控制字:

KBO脱扣器动作模式

B15

B14

B13

B12

B11

,

B10

B9

B8

漏电故障

欠压故障

过压故障

断相故障

欠流故障

过流故障

堵转故障

电流不平衡故障

B15~8: BitX=0,故障时断开脱扣器+报警继电器输出;(出厂默认)

BitX=1,故障时仅报警继电器输出。(消防模式)

KBO故障屏蔽字

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

漏电故障

欠压故障

过压故障

断相故障

欠流故障

过流故障

堵转故障

电流不平衡故障

B7~0:BitX=0,判断该故障(出厂默认);

BitX=1,不判断该故障。

二、 操作说明

4.1  显示面板: 

4.2  按键说明

“设置”键: 空载运行时,长按此键进入参数设置状态;       

短按此键进入参数查询状态;

在参数设置程序中,按此键选择操作项目。

“数据”键: 空载运行时,按此键进入故障查询状态;

在参数设置程序中,按此键修改闪烁位的数据;

负载运行时,按此键定向递增显示当前实时检测数据。

“移位”键: 在参数设置程序中,按此键闪烁选择所要修改的数据位;

负载运行时,按此键定向递减显示当前实时检测数据。

“复位”键: 在参数设置程序中,按此键保存设置参数并退出参数设置,投入正常监测状态;

在定向显示时,按此键恢复循环显示。




4.3  启动和运行

电源接通后,空载运行电子脱扣器时,数码管显示当前辅助电源的实时电压值并进行电压故障判断。此时可进行参数查询、故障查询、参数设置操作。

当负载启动和运行时,系统首先检测当前A、B、C三相实时电流值及漏电电流值,并进行短路故障及断相故障判断。若此时有故障发生则立即处理故障状态;若系统无故障则倒计时显示启动延时时间“qdXX”至0,此时数码管循环显示前A、B、C三相实时电流值及漏电电流值,系统开始检测并显示欠流故障、过流故障、堵状故障、电流不平衡故障及漏电故障。在负载状态下只可进行参数查询操作,不可进行参数设置操作。

4.4  参数查询

在空载状态或负载状态,短时按下“设置”键,进入参数查询状态:

“参数”指示灯点亮,操作按键,数码管按“参数设置表”所示序号显示参数值。

其中: “数据”键按“参数设置表”顺序递加选择操作项目

        “移位”键按“参数设置表”顺序递减选择操作项目

  “复位”键退出参数查询状态。

注: 若10秒内无按键操作,自动退出参数查询状态。

4.5  参数设置

& 在负载启动和运行时,禁止进行参数设置。

& 空载运行电子脱扣器时,持续按下“设置”键超过3秒,“参数”指示灯点亮,首先进入密码校验状态:

(初始密码为1234)

- 按下“数据”键,从左到右循环移动闪烁位的位置;

- 按下“移位”键,从0到9循环修改闪烁位的数值;

- 按下“复位”键,比较密码,若密码正确则进入参数设置状态,否则退出。

& 参数设置状态:

- 按下“设置”键,按“参数设置表”顺序递加选择操作项目;

- 按下“数据”键,从左到右循环移动闪烁位的位置;

- 按下“移位”键,从0到9循环修改闪烁位的数值;

- 按下“复位”键,保存设置参数并退出参数设置状态。

& 注: 1)  当负载启动和运行时,自动退出“密码校验状态”或“参数设置状态”。

2)  若20秒内无按键操作,自动退出“密码校验状态”或“参数设置状态”。

& 参数设置表

显示

代号

代号定义

显示

内容

设置范围

出厂设置

0.

脱扣器额定动作电流Ie

0.X X X

见技术参数

In

1.

过流反时限延时保护曲线

1.    X

1~6

3

2.

堵转保护倍率

2.    X

2~8Ie,级差1倍

5Ie

3.

短路保护倍率

3.  X X

4~10Ie,级差1倍

8Ie

4.

漏电动作电流

4.X X X

20~500mA,级差10mA

30mA

5.

欠流保护倍率

5.  X X

5%~90%,级差1%

5 %Ie

6.

三相电流不平衡率

6.  X X

10%~95%,级差1%

60%Ie

7.

过压保护值

7.X X X

Un=220V:220~264V,级差1V

Un=380V:380~456V,级差1V

253V

437V

8.

欠压保护值

8.X X X

Un=220V:176~220V,级差1V

Un=380V:304~380V,级差1V

187V

323V

9.

KBO脱扣器动作模式

9.  X X

见“KBO脱扣器动作模式”说明

00

A.

KBO故障屏蔽字

A.  X X

见“KBO故障屏蔽字”说明

00

b.

启动延时时间

b.  X X

1~99秒,级差1秒

03S

C.

数码管显示时间

C.  X X

1~99秒,级差1秒

03S

d.

通信地址

d.X X X

001~247,十进制。

001

E.

通讯波特率

E.  X X

12=1200bps;24=2400bps;

48=4800bps;96=9600bps;

96

F.

通讯数据格式

F.  X X

00=无校验;01=奇校验;02=偶校验

02

4.6  故障查询

& 空载运行电子脱扣器时,按下“数据键”,系统进入故障查询状态,此时:

- 按下“数据键”,与故障指示灯对照,可上行查看前10次故障记录。

- 按下“移位键”,与故障指示灯对照,可下行查看前10次故障记录。

- 按下“复位键”退出故障查询状态。

& 当负载启动和运行时,自动退出故障查询状态

& 若20秒内无按键操作,自动退出故障查询状态。

& 故障查询显示状态说明表:

故障状态

故障指示灯

数码管显示内容

显示字符

显示数据

过压故障

电压故障指示灯闪烁

U

过压故障值

欠压故障

电压故障指示灯常亮

U

欠压故障值

断相故障

断相故障指示灯常亮

A、B、C相别

0000

欠流故障

电流故障指示灯闪烁

A、B、C相别

欠流故障值

过流故障

电流故障指示灯常亮

过流故障值

堵转故障

堵转故障值

短路故障

短路故障值

三相电流不平衡故障

P

故障时的三相电流不平衡率

漏电故障

漏电故障指示灯常亮

L

漏电故障值

4.7  实时数据显示

& 接入工作电源后,空载时,数码管显示辅助电源当前实时电压值。

& 负载运行时,数码管循环显示辅助电源当前实时电压值、三相线路当前实时电流值及当前实时漏电电流值。

& 按“移位键”可定向递增显示当前实时电压值、当前A、B、C相实时电流值、当前实时漏电电流值。

& 按“数据键”可定向递减显示当前实时电压值、当前A、B、C相实时电流值、当前实时漏电电流值。

& 按“复位键”恢复循环显示。

& 20秒内无按键操作,自动恢复循环显示。

& 发生故障时,发光管显示故障状态及故障值。

三、 故障检测、记录及显示

5.1 欠压故障

& 当“KBO故障屏蔽字”的Bit6设置为1时,不判断欠压故障。

& 当系统检测到当前电压值小于设定的欠压保护值时,“电压故障”指示灯闪烁。

& 当系统持续10秒检测到当前电压值小于设定的欠压保护值时,判定为欠压故障:

- 记录故障状态及故障发生时的电压值。

- 报警继电器及状态继电器输出。

- 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit6设置为0,即“报警+断电”时,断开电子脱扣器。

& 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit6设置为1,即“报警、不断电”时,系统可自恢复:

- 当系统检测到当前电压值恢复正常时,“电压故障”指示灯熄灭,数码管显示当前实时电压值。

- 当系统持续10秒检测到当前电压值恢复正常时,撤消报警,数码管恢复正常显示。

5.2 过压故障

& 当“KBO故障屏蔽字”的Bit5设置为1时,不判断过压故障。

& 当系统检测到当前电压值大于设定的过压保护值时,“电压故障”指示灯常亮。

& 当系统持续5秒检测到当前电压值大于设定的过压保护值时,判定为过压故障:

- 记录故障状态及故障发生时的电压值。

- 报警继电器及状态继电器输出。

- 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit5设置为0,即“报警+断电”时,断开电子脱扣器。

& 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit5设置为1,即“报警、不断电”时,系统可自恢复:

- 当系统检测到当前电压值恢复正常时,“电压故障”指示灯熄灭,数码管显示当前实时电压值。

- 当系统持续10秒检测到当前电压值恢复正常时,撤消报警,数码管恢复正常显示。

5.3 断相故障

& 当“KBO故障屏蔽字”的Bit4设置为1时,不判断断相故障。

& 当系统检测到当前负载中有一相或两相电流为零时,“断相故障”指示灯常亮。

& 当系统持续1秒钟检测到当前负载中有一相或两相电流为零时,判定为断相故障:

- 记录故障相、故障状态。

- 报警继电器及状态继电器输出。

- 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit4设置为0,即“报警+断电”时,断开电子脱扣器。

& 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit4设置为1,即“报警、不断电”时,系统可自恢复:

- 当系统检测到当前三相负载都不为零时,“断相故障”指示灯熄灭,数码管显示当前故障相实时电流值。

- 当系统持续10秒检测到当前三相负载都不为零时,撤消报警,数码管恢复正常显示。

5.4 欠流故障

& 当“KBO故障屏蔽字”的Bit3设置为1时,不判断欠流故障。

& 当系统检测到当前电流值小于设定的欠流保护值时,“电流故障”指示灯闪烁。

& 当系统持续5秒检测到当前电流值小于设定的欠流保护值时,判定为欠流故障:

- 记录故障相、故障状态及故障发生时的电流值。

- 报警继电器及状态继电器输出。

- 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit3设置为0,即“报警+断电”时,断开电子脱扣器。

& 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit3设置为1,即“报警、不断电”时,系统可自恢复:

- 当系统持检测到当前电流值恢复正常时,“电流故障”指示灯熄灭,数码管显示当前故障相实时电流值。

- 当系统持续10秒检测到当前电流值恢复正常时,撤消报警,数码管恢复正常显示。

5.5 过流故障

& 当“KBO故障屏蔽字”的Bit2设置为1时,不判断过流故障。

& 当系统检测到当前电流值大于设定的过流保护值时,“电流故障”指示灯常亮。

& 当系统持续(超过设定的过流反时限保护曲线规定的检测延时时间)检测到当前电流值大于设定的过流保护值时,判定为过流故障:

- 记录故障相、故障状态及故障发生时的电流值。

- 报警继电器及状态继电器输出。

- 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit2设置为0,即“报警+断电”时,断开电子脱扣器。

& 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit2设置为1,即“报警、不断电”时,系统可自恢复:

- 当系统检测到当前电流值恢复正常时,“电流故障”指示灯熄灭,数码显示当前故障相实时电流值。

- 当系统持续10秒钟检测到当前电流值恢复正常时,撤消报警,数码管恢复正常显示。

5.6 堵转故障

& 当“KBO故障屏蔽字”的Bit1设置为1时,不判断堵转故障。

& 当系统在1秒钟内检测到当前电流值大于设定的堵转保护值时,判定为堵转故障:

- “电流故障”指示灯常亮。

- 记录故障相、故障状态及故障发生时的电流值。

- 报警继电器及状态继电器输出。

- 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit1设置为0,即“报警+断电”时,断开电子脱扣器。

& 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit1设置为1,即“报警、不断电”时,系统可自恢复:

- 当系统检测到当前电流值恢复正常时,“电流故障”指示灯熄灭,数码显示当前故障相实时电流值。

- 当系统持续10秒钟检测到当前电流值恢复正常时,撤消报警,数码管恢复正常显示。

5.7 短路故障

& 当系统在0.1秒内检测到当前电流值大于设定的短路保护值时,判定为短路故障:

- “电流故障”指示灯常亮。

- 记录故障相、故障状态及故障发生时的电流值。

- 报警继电器及状态继电器输出。

- 断开电子脱扣器。

5.8 三相不平衡故障

& 当“KBO故障屏蔽字”的Bit0设置为1时,不判断三相电流不平衡故障。

& 当系统检测到当前三相负载的电流不平衡率(Imax-Imin)/Imax值大于设定的三相电流不平衡保护值时,“电流故障”指示灯常亮。

& 当系统持续1秒检测到当前三相负载的电流不平衡率(Imax-Imin)/Imax值大于设定的三相电流不平衡保护值时,判定为三相电流不平衡故障:

- 记录故障相、故障状态及故障发生时的电流不平衡率。

- 报警继电器及状态继电器输出。

- 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit0设置为0,即“报警+断电”时,断开电子脱扣器。

& 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit0设置为1,即“报警、不断电”时,系统可自恢复:

- 当系统检测到当前三相电流值恢复正常时,“电流故障”指示灯熄灭,数码管显示当前三相负载的电流不平衡率。

- 当系统持续10秒检测到当前三相电流值恢复正常时,撤消报警,数码管恢复正常显示。

5.9 漏电故障

& 当“KBO故障屏蔽字”的Bit7设置为1时,不判断漏电故障。

& 当系统在0.1秒内检测到当前漏电流值大于设定的漏电保护值的90%时,判定为漏电故障:

- “漏电故障”指示灯常亮。记录故障相、故障状态及故障发生时的漏电流值。

- 报警继电器及状态继电器输出。

- 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit7设置为0,即“报警+断电”时,断开电子脱扣器。

& 当“KBO脱扣器动作模式”的Bit7设置为1,即“报警、不断电”时,系统可自恢复:

- 当系统检测到当前漏电流值恢复正常时,“漏电故障”指示灯熄灭,数码管显示当前实时漏电流值。

- 当系统持续10秒钟检测到当前漏电流值恢复正常时,撤消报警,数码管恢复正常显示。

5.10  当有多项故障同时发生时,数码管以秒间隔循环显示各故障状态及故障值。

5.11 可连续记录10次故障数据。

四、 输出功能

l 电源输出: 辅助端子09输出DC24V/0.5A电源。

l 通信接口: 辅助端子09接RS485通信接口。

l 故障报警: 辅助端子02输出常开型继电器指示故障状态。

l 状态指示: 辅助端子02输出2路常开型+1路常闭型继电器指示电源工作状态。

辅助端子06输出1路常开型+1路常开常闭型继电器指示电源工作状态。

l 漏电故障单独报警: 辅助端子02可单独输出漏电故障报警信号。(订货时指定接线端子编号)

l 外接故障报警器: 辅助端子02可单独输出常开型继电器指示故障状态。(订货时指定接线端子编号)

五、 显示内容表

状态

项目

LED

数码管

空载显示

过压、欠压判断

显示当前辅助电源实时电压值“UXXX”

参数设置

参数指示灯常亮

空载时按“参数设置表”内容显示并进行按键参数修改。

参数查询

参数指示灯常亮

正常运行时按“参数设置表”内容显示。

故障查询

对应的故障指示灯常亮

空载时,LED+数码管组合显示10次故障状态及记录值。

运行

监测

启动延时

不判断过流、漏电

循环显示:UXXX、AXXX、BXXX、CXXX、LXXX

循环显示

所有故障判断

按键选择

过压故障

电压故障指示灯常亮

以秒间隔循环显示各故障状态及故障值。

欠压故障

电压故障指示灯闪烁

过流故障

电流流故障指示灯常亮

堵转故障

短路故障

电流不平衡故障

断相故障

断相故障指示灯常亮

欠流故障

电流故障指示灯闪烁

漏电故障

漏电故障指示灯常亮

六、 结构和工作原理

8.1 CPS结构

& CPS主要由操作机构、电磁传动机构、主电路接触组、智能脱扣器以及辅助触头等附件模块构成。

& 操作机构由各种机械联动组件组成,可以由操作手柄控制来确定产品的工作状态,并能接受每极接触组的短路脱扣信号和来自智能脱扣器的各种故障脱扣信号,通过控制触点切断线圈回路,分断主电路,操作手柄处于自由脱扣位置,只有在故障排除后才能由操作手柄旋转至再扣位置进行复位合闸。

& 电磁传动机构由线圈、铁芯、控制触点及支座等组成,能接受控制和操作指令,带动主电路接触器执行接通或分断主电路的功能。

& 主电路接触组由动、静双断点触头、栅片灭弧室、限流式快速动作机构和壳架组成,每一极为一组,彼此相互独立,在负载端发生短路时,快速动作机构动作并迅速分开主触头来切断电路,同时带动操作机构自由脱扣,同时切断控制线圈回路,使各相主电路处于断开状态,由于主电路接触组中采用了先进的限流式快速短路脱扣器与性能优越的灭弧系统,使CPS具有极高的短路分断能力。

& 智能脱扣器由MCU、电流互感器、数码管(或液晶)、电子脱扣线圈和动作机构组成,可监测并显示主电路的实时电流值、漏电电流值及辅助电源的电压值,当主电路发生故障时,能迅速断开主电路以实现保护功能。

& 辅助触头由双断点动静触头、触头支持、微动开关、壳架等组成。辅助触头的通断是靠触头支持与主体电磁机构、操作机构相联动。

& CPS结构采用倒装式设计,接触组触头及灭弧系统在安装面底部,操作机构及电磁传动机构在触头及灭弧系统的上部。触头的分合通过电磁传统机构的衔铁的吸合、断开来实现。操作机构可通过就地或远程控制电磁传动机构的线圈通断来控制产品接触组的主触头通断。




七、 安装与调整

9.1 在安装CPS前应检查操作旋钮能正常操作并处于断开位置。“AUTO”为主电路接通状态;“TRIP”为自由脱扣位置,此状态是由于线路故障而自由脱扣的位置,必须在专业人员清除线路故障后才能对CPS进行操作;“OFF”为主电路断开位置;“RESET”为再扣位置,自由脱扣的CPS只有将操作旋钮旋转到此位置后才能复位并再扣。

9.2 在安装使用CPS前应仔细核对线圈和附件的电源电压是否与产品说明书一致,是否与实际控制线路一致,以免损坏产品。

9.3 线圈通以85%~115%Us时,当操作旋钮旋至“AUTO”位置,电磁铁可靠吸合;当旋至“OFF”位置,电磁铁可靠释放。

9.4 CPS的各种故障保护值及故障延迟时间均可由用户自行设置,方便用户使用。出厂设置值见“参数设置表”。

9.5 CPS分断50KA短路电流后确保线路连续供电,在保证6000次的电寿命而不需要进行维修。

9.6 CPS的安装平面相对于垂直位置允许前后倾斜30º、相对于轴心左右旋转90º。

9.7 为保证CPS产品运行的动作准确性,与产品连接的外部导线截面积应符合下表规定。

工作电流范围(A)

联接导线截面积(mm2)

0 < I < 8

1.5

8 < I < 12

2.5

12 < I < 20

4

20 < I < 25

6

25 < I < 50

10

50 < I < 63

16

63 < I < 100

25

八、 使用和维护

10.1 用户根据实际负载电流及负载特性,设定CPS参数。

10.2 CPS在脱扣工作状态(即操作旋钮在“TRIP”位置),应将操作旋钮旋转至再扣位置(RESET位置),然后旋转至“AUTO”位置,CPS才能实现远距离自动控制。

10.3 在运输和储存过程中应避免受雨雪侵袭。使用前应放置在日平均相对湿度不大于90%、环境温度不高于+40℃且不低于-25℃的仓库中。