IDMT 接地故障保护 (ANSI 51G)
简介
IDMT 接地故障保护可防止相线至接地线故障，它比仅根据相电流进行保护更加灵敏。它通常用于 TN-S 系统，但也可用于其他接地系统。
IDMT 剩余接地故障保护基于相电流和中性线电流的总和。
IDMT 接地故障保护 Digital Module 基于高压熔断器 (HVF) 脱扣曲线 (I4t) 提供接地故障保护，从而可选择性地与熔断器协调。
可用性
如果已购买 ANSI 51G - IDMT 接地故障保护 Digital Module 并将其安装在 MicroLogic 控制单元中，则 IDMT 接地故障保护可用。
IDMT 接地故障保护需要使用外部 24 Vdc 电源。
IDMT 接地故障保护兼容：
-
3 极断路器和 4 极断路器。有关可能配置的详细信息，请参阅下表。
-
IEC 标准的 MicroLogic 2.0 X 和 5.0 X 控制单元
-
UL 标准的 MicroLogic 3.0 X 和 5.0 X 控制单元
-
固件版本不低于 005.103.000 的 MicroLogic X 控制单元。较早的固件版本需要更新才能兼容。有关固件更新的更多信息，请参阅 DOCA0144EN MasterPacT MTZ - MicroLogic X Control Unit - Firmware Release Notes
外部中性线电流互感器 (ENCT) 可用于测量中性线上的电流。有关 ENCT 安装的信息，请参阅 Schneider Electric 网站上的说明书：NHA14388。
工作原理
接地故障电流 Igf 根据断路器配置，通过瞬时相位和中性线电流的总和计算，如下表所示。因此，它不需要附加传感器来测量接地电流。
|
断路器配置 |
Igf 接地故障电流 |
|---|---|
|
3P |
Igf = I1 + I2 + I3 |
|
4P |
Igf = I1 + I2 + I3 + IN |
|
3P + ENCT |
Igf = I1 + I2 + I3 + IN (ENCT) |
IDMT 接地故障保护阈值 Ig 基于高压熔断器 (HVF) 脱扣曲线(I4t) 设置接地故障电流水平，在该电流水平上，断路器将检测到可能导致脱扣的接地故障的。
时间延迟 tg 设定最小时间长度，在此期间，断路器承载接地故障保护阈值 Ig 范围之内的 IDMT 接地故障电流。
IDMT 接地故障保护阈值 Ig 最大值设定接地故障电流水平，在该电流水平上，断路器将脱扣并以时间延迟 tg 作为持续时间保护。
IDMT 接地故障保护基于各相和中性线的实际 RMS 电流。
为了在间歇性电气故障时脱扣，控制单元累积接地故障脱扣范围内的间歇性电流（持续时间较短，不足以触发脱扣）。在这种情况下，每次发生间歇性电气故障时，脱扣时间会逐渐复位，并且可能导致比设定值更短的脱扣时间。
脱扣时间计算
对于此与时间相关的曲线 (I4t)，脱扣时间取决于电流 I 与 IDMTG Ig 阈值、IDMTG Ig 上限和 IDMTG tg 时间延迟的比较关系。
根据 IEC 60255-151 附录 A，使用以下公式计算脱扣时间
(Ttrip)：
由于曲线基于
HVF 脱扣曲线，因此参数 k、c 和 α 的值固定 (k = 80, c = 0, α = 4)。由此可得到以下简化公式：
取决于 IDMT 接地故障 tg 时间延迟的脱扣时间
下表显示了根据 IDMT 接地故障 tg 时间延迟得到的脱扣时间（秒）：
-
Ig = 200 A
-
IgMax = 1200 A
| IDMT GF tg(s) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 电流 I | 脱扣时间（秒） | |||||||||
|
250 |
0 |
89.8 |
179.7 |
269.5 |
359.4 |
449.2 |
539.1 |
628.9 |
718.7 |
|
|
300 |
0 |
31.9 |
63.8 |
95.6 |
127.5 |
159.4 |
191.3 |
223.1 |
255 |
|
|
400 |
0 |
8.6 |
17.3 |
25.9 |
34.5 |
43.2 |
51.8 |
60.4 |
69.1 |
|
|
500 |
0 |
3.4 |
6.8 |
10.2 |
13.6 |
17 |
20.4 |
23.8 |
27.2 |
|
|
700 |
0 |
0,9 |
1.7 |
2.6 |
3.5 |
4.3 |
5.2 |
6.1 |
7 |
|
|
900 |
0 |
0.3 |
0.6 |
0,9 |
1.3 |
1.6 |
1.9 |
2.2 |
2.5 |
|
|
1200 |
0 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
|
设置保护
可以启用或禁用 IDMT 接地故障保护。
IDMT 接地故障保护设置为：
-
IDMT 模式：启用 (ON) 或禁用 (OFF) IDMT 接地故障保护
-
IDMT 操作：脱扣或报警
-
IDMT 禁止：启用 (ON) 要通过 IO 模块禁止的保护
-
Ig：IDMT 接地故障保护阈值
-
IgMax：用于超过 Ig 最大值的接地故障电流 Igf，脱扣时间为 tg
-
tg：IDMT 接地故障保护最小时间延迟
其设置如下：
-
在 MicroLogic X 显示屏的 上
-
使用 EcoStruxure Power Commission 软件（受密码保护）
-
使用 EcoStruxure Power Device 应用（受密码保护）
双重设置功能不适用于 IDMT 接地故障保护。在启用了双重设置功能的情况下，无论激活的是集合 A 设置还是集合 B 设置，IDMT 接地故障报警设置都是相同的。
保护设置
MicroLogic X 设置（IEC 标准）
|
设置 |
单位 |
范围 |
步骤 |
出厂设置 |
精度 |
|---|---|---|---|---|---|
|
IDMT 模式 |
– |
ON/OFF |
– |
OFF |
– |
|
IDMT 动作 |
– |
报警/脱扣 |
– |
报警 |
– |
|
IDMT 禁止 |
– |
ON/OFF |
– |
OFF |
– |
|
Ig |
A |
0.2-1 x In |
1 A |
1 x In |
+/– 10% |
|
IgMax |
A |
Ig-5 x In |
1 A |
2 x In |
+/– 10% |
|
tg |
秒 |
0-0.8 |
0.05 |
0.4 |
- |
MicroLogic X 设置（UL 标准）
|
设置 |
单位 |
范围 |
步骤 |
出厂设置 |
精度 |
|---|---|---|---|---|---|
|
IDMT 模式 |
– |
ON/OFF |
– |
OFF |
– |
|
IDMT 动作 |
– |
报警/脱扣 |
– |
报警 |
– |
|
IDMT 禁止 |
– |
ON/OFF |
– |
OFF |
– |
|
Ig（In < 1200 A） |
A |
0.2-1 x In |
1 A |
1 x In |
+/– 10% |
|
Ig（In ≥ 1200 A） |
A |
500–1200 A |
1 A |
1200 A |
+/– 10% |
|
IgMax （In < 1200 A） |
A |
Ig-5 x In |
1 A |
2 x In |
+/– 10% |
|
IgMax（In ≥ 1200 A） |
A |
Ig-5 x In |
1 A |
3000 A |
+/– 10% |
|
tg |
秒 |
0-0.8 |
0.05 |
0.4 |
- |
区域选择联锁 (ZSI)
ZSI 不适用于 IDMT 接地故障保护。
预定义事件
该功能生成下列预定义事件：
|
代码 |
事件 |
历史记录 |
类型 |
锁存 |
活动 |
严重性 |
工作 LED |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
0x6432 (25650) |
|
脱扣 |
脉冲 |
是 |
已启用 |
高 |
否 |
|
0x6232 (25138) |
|
保护 |
进入/退出 |
否 |
已启用 |
低 |
否 |
|
0x6332 (25394) |
|
保护 |
进入/退出 |
否 |
已启用 |
中等 |
否 |
用户无法修改预定义事件。有关事件的常规信息，请参阅事件管理。
保护事件的生成方式如下：
-
保护启动时，生成启动事件。
-
保护时间延迟结束时，生成运行事件。
-
断路器脱扣线圈 (MITOP) 激活时，生成脱扣事件。
在以下情况下，不会生成脱扣事件：
-
可选保护设为报警模式
-
抑制了可选保护
建议操作
|
代码 |
事件 |
建议操作 |
|---|---|---|
|
0x6432 (25650) |
|
复位设备或使用 EcoStruxure Power Device 应用 内的电力恢复助手。 |
复位脱扣事件
有关在因电气故障而脱扣之后复位断路器的说明，请参阅相关文档：
-
MasterPacT MTZ1 — 断路器和隔离开关 - 用户指南
-
MasterPacT MTZ2/MTZ3 — 断路器和隔离开关 - 用户指南