KB0控制保护开关

CPS即“控制与保护开关电器"是低压电器中的新型产品，是我国九十年代研发的空白的代大类产品，其产品类别代号为“CPS"，是英文“Control and protectiveSwitching Device "的缩写，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》 ( 1992年8月版 )和 GB14048.9-1998《低压开关设备和控制多功能电器(设备)第2部分：控制与保护开关电器(设备)》(等同采用IEC60947-6-2)。
IEC标准和国家标准规定的代号及电气符合如图所示。

CPS系列控制与保护开关电器的主要特征是在单一结构形式的产品上实现集成化的、内部协调配合的控制与保护功能。能够替代断路器( 熔断器 )、接触器、过载(或过流、断相)保护继电器、起动器、隔离器、电机综合保护器等多种传统的分离元器件。CPS具有远距离自动控制与就地人力控制兼有的方式进行控制操作的功能，具有协调配合的时间-电流保护特性，具有控制与保护自配合、短路后连续运行，具有分断能力高，飞弧距离小、寿命长，具有保护整定电流均可调的特性，操作方便、配套附件模块多样齐全等优点，可以实现对电动机负载、配电负载的控制和保护。
TPCPS系列控制与保护开关电器的出现从根本上解决传统的采用分立元器件(通常是断路器或熔断器+接触器+过载继电器)由于选择不合理而引起的控制和保护配合不合理的种种问题， 特别是克服了由于采用不同考核标准的电器产品之间组合在一起时，保护特性与控制特性配合不协调的现象，极大地提高了控制与保护系统的运行可靠性和连续运行性能。
TPCPS系列控制与保护开关电器以的微电子技术为基础，在同行产品的基础上，开发出具有本公司特色的TPCPS系列数字化控制与保护开关电器产品，克服了同行产品的缺点，汇集了低压电器分立元件的优点，功能齐全，性能可靠，为低压配电和控制系统的简化及优化提供了一种基础元件。

产品型号及意义

基本型的完整构成及型号应包括：主体型号+主体脱扣器额定电流及分断能力等级、智能脱扣器、产品功能、控制电源。
产品型号各部分的含义如下：

主要参数说明

◎ 两个外形安装尺寸：125型（D框架）和63型（C框架）。
◎ 主电路极数分为：三极、四极。
◎ TPCPS控制与保护开关电器的基本配置：主体+智能控制器+辅助触头组。
◎ 主体由主电路基本模块即“触头系统模块、短路脱扣器、电磁系统模块以及操作机构系统模块构成。
◎ 短路分断能力等级：经济型（C）为15kA，标准型（Y）50kA，高分断型（H）80kA。
◎ 预期短路电流下的分断时间为2～3ms，限流系数0.2以下。
◎ 辅助触头组由短路报警触头、过载报警触头以及一组2常开1常闭辅助触头构成，02为2常开1常闭+1短路1过载、06为3常开2常闭+1短路1过载。
◎ 可根据用户要求组合，但最多不能超过11对触头数。
◎ 智能控制器额定电流Ie:1/3/6/10/16/32/45/63/100/125A。
◎ 主体额定电流ln:16/45/63/100/125A。
◎ 极数：用二位数字表示（前一位数字表示产品极数、后一位数字表示保护极数），如33表示3极带3
◎ 极保护、30表示3极不带保护。
◎ 控制电源电压：M：AC220V、Q：AC380V

产品型式

基本型产品CPS的配置：主体、智能脱扣器、辅助触头组。
基本型产品CPS的电气原理图见后面的基本电气控制图；更多的电气原理图详见本公司另订成册的二次接线图。
可逆型控制与保护开关电器CPSN：以CPS基本型作为主开关，与机械联锁和电气联锁等附件组合，构成可逆型控制与保护开关电器，适用于电动机的可逆或双向控制与保护。
双电源自动转换开关电器TPCPSS：额定电流125A及以下产品以CPS基本型作为主开关与机械联锁、电气联锁等附件组合，构成CB级或PC级的双电源自动转换开关电器ATSE；额定电流125A以上的ATSE为PC级。
减压起动器CPSJ、CPSJ2、CPSZ、CPSR； 以CPS基本型为主开关，与适当接触器、时间继电器、机械联锁和电气联锁构成Y-△减压起动器CPSJ、自耦减压起动器CPSZ、电阻减压起动器CPSR，实现电动机的减压起动和多种保护。
双速控制器CPSD：以TPCPS基本型作为主开关，与适当的接触器、电气联锁等附件组合，构成双速控制器，适用于双速电动机的控制与保护。
三速控制器CPSD3：以TPCPS基本型作为主开关，与适当的接触器、电气联锁等附件组合，构成三速控制器，适用于三速电动机的控制与保护。
保护控制箱CPSK1：以CPS作为主开关，安装在标准的保护箱内组成动力终端箱，适用于户外以及远程单独负载的控制与保护。
增选功能型式：消防型（F型）、隔离型（G型）、漏电型（L型）、通讯型（T型）、配电箱（P型）。

功能与用途

TPCPS采用模块化的单一产品结构型式，集成了传统的断路器(熔断器)、接触器、过载(或过流、断相)保护继电器、起动器、起动器、隔离器、电机综合保护器等低压电器产品的主要功能，具有远距离自动控制和就地直接人力控制功能，具有面板指示及机电信号报警功能，具有过压欠压保护功能，具有断相缺相保护功能，具有欠流欠功率功能，具有载调配合的时间-电流保护特性(具有过载反时限、定时限、短路瞬时、特大短路瞬时四段保护特性)。根据需要选配功能模块或附件，即可实现对各类电动机负载、配电负载的控制与保护。
CPS主要用于交流50Hz(60Hz)、额定电压至690V、主体额定电流自16至125A、智能控制器可调工作电流自0.1A至125A、控制电动机功率自0.05KW至55KW的电力系统中接通、承载和分断正常条件(包括规定的过载条件)下的电流，且能够接通、承载并分断规定的非正常条件(如短路)下的电流。

适用领域

◎ CPS系列产品具有控制与保护功能集成化，结构模块化、小型化，对环境污染的防护等级高，分断短路电流能力高，飞弧距离短，寿命长，保护功能齐全，连续运行性能和可靠性高，安装使用及维操作方便等一系列优点，在工业设施、基础设施、消防系统以及商业和民用 设施中得到广泛应用； ◎ 冶金、煤矿、钢铁、石化、港口、船舶、铁路等领域的配电和电动机的保护与控制系统；电动机控制中心（MMC）及配电中心； ◎ 电力站及变电站； ◎ 港口和铁路系统（如航空港、铁路公路客运中心等等）； ◎ 高速公路照明、通风系统； ◎ 驻地控制保护系统（如边防哨所、雷达机站等）； ◎ 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、照明等； ◎ 远程控制照明系统；

分类

按保护对象分为：电动机保护、配电保护
按操作频率分为：频繁操作、不频繁操作
按接线方式分为：板前、板后、插入式
按工作原理分为：数码管式控制器、液晶式控制器

主要特点

◎ 与分离电器构成的系统相比(见下表)
◎ 具有控制与保护自配合的特性
CPS系列控制与保护开关电器集控制与保护功能于一体，相当于断路器（熔断器）+接触器+热继电器+辅助电器。很好的解决了分离元件不能或很难解决的元件之间的保护与控制特性匹配问题，使保护与控制特性配合更完善合理（具有反时限、定时限和瞬时三段保护特
性），只要根据负载功率或电流即可正确选择单一产品，代替以往的包括自电源进线到负载端的各种电器，不需要降容；大大减轻了设计人员的工作量。
◎ 具有的运行可靠性和系统的连续运行性能TPCPS在分断短路电流后无需维护即可投入使用，即具有分断短路故障后的连续运行性能：CPS在进行了分断短路电流试验后，仍
具有6000次以上的AC-44电寿命，这是由断路器等分离器件构成的系统所难以达到的，CPS的这一特性极大地提高了系统的远行可靠性和系统的连续运行性能，其中的运行短路分断能力Ics为80kA指标属同类产品的、国内指标。
◎ 节材节能
CPS具有体积小、安装面积和体积少、无分离元件接点、减少线路发热、节约能源、节约材料等优点。
◎ 与塑壳断路器相比具有分断能力高、飞弧距离小的特性
CPS在380V额定运行短路分断能力lcs（o-co-co）达到较高型为80kA、标准型为15kA,在15kA预期短路电流下的分断时间仅为2~3ms,限流系数达到0.2以下，达到塑壳断路器的水平，接近熔断器的限流水平,大大限制了短路电流对系统的动、热冲击，飞弧距离小于30mm。
◎ 与塑壳断路器构成的保护系统相比，具有保护整定电流均可调整的特性
CPS的热脱扣（反时限）电流和磁脱扣（定时限）电流均可在面板上进行调整，即除了常规的热过载保护电流可根据负载功率进行整定外，过流保护整定电流也可在面板上进行调整。克服了塑壳断路器的短路保护整定电流出厂后用户无法调整的缺点,使得CPS产品即使安装在线路末端，短路电流较小时，同样具有很好的短路保护功能。
◎ 与接触器性能相比具有寿命长、操作方便的特性
CPS的机械寿命达500～1000万次，电寿命AC3为120-150万次，既可就地手动操作，又可远距离实现自动控制功能。

技术性能比较表

其它特点

◎ 配套附件齐全
辅助触头与信号报警触头、门或抽屉的面板操机构、控制电路转换模块等，在单一产品上可构成完整的控制与保护单元，实现协调配合的控制与保护功能。
◎ 安装角度灵活
横装、垂直安装、水平安装均不影响使用性能。可广泛应用于紧凑型成套装置中，包括固定式或抽屉式的MCC柜中，具有分离元器件不可比拟的优越性。
◎ 安全可靠、防护等级高
板前、板后、插入式的接线端均具有防触指功能，可配备防护等级直至IP65的高防护等级外壳，特别适用于民用建筑的潮湿场所、地下室、水泵房、煤矿、港口、船舶、石化等领域，是替代目前的电磁启动器、保护式和组合式启动器的理想产品。
◎ 节能
传统产品在起动时采用全压全电流供电于电磁线圈，消耗的功率很大；且接通后维持电磁线圈都是全电压，消耗的功率不低于22瓦。本产品再通电起动结束后，改用小电压小电流维持电磁线圈的吸合，所消耗的功率不高于2瓦，节能达到90%以上。
◎ 集中控制
传统产品只能柜内一对一显示与控制，本产品可以通过软件协议和485通讯接口，将多台产品通过总线连接至总控制台来显示、控制、所有参数均可以通过总控制台设置，总控制台又可以通过协议和电脑相联，实现“四遥"功能，特别适合于MMC电机控制中心。

特性参数

主电路的参数
主电路主要由主体和智能脱扣器构成，这两部分是构成可以应用的TPCPS产品的最少配置。
主体额定电流ln、约定发热电流lth、额定绝缘电压UI、额定频率、额定工作电压Ue以及可选的智能控制器的额定工作电流lle范围或
控制功率范围见下表。

主电路的基本参数

主电路的基本参数

注：a、以上功率范围是参考Y系列三相异步电动机的技术参数。 b、如有特殊要求时请与生产厂家 联系。

适用额定工作条件

◎ 周围空气温度：上限+40℃，24小时内其平均值不超过+35℃；下限为-5℃
◎ 海拔：安装地点的海拔不超过2000m
◎ 防护等级：IP20；具有防触指功能
◎ 污染等级：TPCPS的污染等级为3极。但根据微观环境，也可用于其它污染等级。
◎ 八小时工作制
◎ 不间断工作制
◎ 断续周期工作制:TPCPS在本工作制下的负载因数(通电持续率)规定为40%.用于不同额定工作 电压和不同使用类别的操作循环次数(操作频
率)极限值见表

操作频率极限值

时间-电流特性

热记忆特性

反复的过负荷可能会引起导体发热,智能控制器因过载、短延时或定时限等故障动作后，具有模拟热双金属片特性的热效应功能，过载后的能量须经30分钟左右释放结束，短路延时后的能量须经15分钟左右释放结束，在此释放时间内若再次闭合TPCPS开关电器发生过载或短路延时等故障，则动作时间变短，确保线路或设备到合适的保护。

保护形式

◎ 快速短路瞬时保护：保护电流与开关主体额定电流有关，整定电流ls=20ln±20%（有效值）不可调，动作时间≤2～3毫秒。过载长延时保护：脱扣特性为反时限特性12t=常数，1rl=(0.3~1)le面板8级可调,脱扣曲线在7.2lr1是◎ 脱扣时间(2.08~28.8)秒内选择，脱扣时间误差为：2lr1以下为±10%、2lr1以上为±20%；出厂进脱扣曲线整定在6lr1时脱扣时间为3秒。
◎ 过载长延时热记忆：过载能量30分钟+OFF内释放完。
◎ 过载短延时保护：分反进限短延时l2t+ON和定时限短延。
l2t+OFF二类脱扣特性;整定电流lr2=6/7/8/9/10/11/12
lr1+OFF面板8级可调(电机保护)或Ir2=3/3.5/4/4.5/5/5.5/6
lr1+OFF面板8级可调(配电保护)、电流误差为±10%，时间误差为±20%；脱扣曲线在8lr1时脱扣时间为（0.05～1）秒内选择；出厂时脱扣曲线整定在8lr1时脱扣时间为0.16秒。
◎ 过载短延时热记忆：过载能量15分钟+OFF内释放完。
◎ 短路瞬时保护：整定电流Ir3=8/9/10/11/12/14/16。
lr1+OFF面板8级可调，电流误差为±15%；动作时间小于50毫秒，出厂整定在14lr1(电流有效值)。
◎ 缺相保护：动作整定时间在(1~64)秒内+OFF之间选择，时间误差为±20%；出厂整定在10秒。
◎ 断相保护：动作整定时间在（1～64）秒内+OFF之间选择，误差为±20%；出厂整定在10秒。
◎ 欠流保护：最小线电流与额定电流的比值在（40%～99%)+OFF之间选择;误差为±15%，动作整定时间在（1～64）秒内选择，误差为±20%；出厂整定在60%，时间为10秒。
◎ 三相不平衡保护：任意二相电流不平衡超过（20%～99%）+OFF之间选择，电流误差为±15%， 动作整定时间在（1～64）秒内选择，误差为±20%；出厂整定在60%，时间为10秒。
（不平衡率=（电流-最小电流）/电流）
◎ 过压保护：三相（105～150）%Un-OFF之间选择，动作整定时间在(1~64)秒内选择,出厂整定在120%额定电压,误会差为±5%;时间为10秒,误会差为±20%.
◎ 欠压保护：三相(50~95)%Un+OFF之间选择， 动作整定时间(1~64)秒内选择；出厂整定在85%额定电压，误会差为±5%；时间为10秒，误会差为±20%。
◎ 启动延时：只对缺相、断相、过压、欠压、短路、漏电及三相不平衡进行保护，以避免启动大电流和过电流的保护；整定时间为（1～99）秒内+OFF之间选择。出厂整定在5秒，误差为±20%。
◎ 在线编程功能：具有手持编辑器接口
◎ 故障指示：采用灯光显示故障类型

用于电动机控制（使用类别：AC-42、AC-43、AC-44）的动作特性

用于配电线路负载（使用类别：AC-40、AC-41）的动作特性

产品的使用类别

使用类别代号及典型用途

保护形式产品的电气间隙及爬电距离

电气间隙、爬电距离和Uimp等的规定

介电性能

工频耐压的试验电压值和绝缘电阻最小值

机械寿命

主体及其模块的机械寿命

电寿命

电流从接通电流值降到分断电流值的通电时间为0.05～0.1s,且AC-43的通电时间应按规定的负载数和一周期内的等效发热电流不大于约定发热电流的原则选取.

主电路电寿命次数及接通与分断条件

接通、承载和分断短路电流的能力：

主体：

具有短路保护(类似MCCB及熔断器的短路保护功能)、自动控制（类似接触器的远程控制功能）、就地操作与指示功能。主要有躯壳、底板、电磁传动机构、操作机构、主电路接触组（包括触头系统、短路脱扣器）等部件构成。

电磁传动机构：

电磁传动机构主要由控制线圈、铁芯、控制触点及基座等组成（类似接触器的电磁控制系统，具有欠电压保护功能，能接受通断操作指令，控制主电路接触组中的主触头接通或分断主电路。线圈的接线端子标志为A1、A2。

操作机构：

能接受每极接触组的瞬时短路信号和来自智能脱扣器的故障信号，通过控制触点切断控制线圈回路由电磁操作机构分断主电路。故障排除后由操作旋钮复位。TPCPS操作机构的工作状态在主体面板上的符号及指示器位置含义如下图所示。

注电路接触组（包括触头系统、短路脱扣器）：

主电路接触组由动、静双断点触头、栅片灭弧室和限流式快速短路脱扣器动作机构组成，每极相互独立；主电路接触组中装有限流式快速短路脱扣器，与高分断能力的灭弧系统；实现高限流特性（限流系数小于0.2）的后备保护，其脱扣电流整定值Is不可调整,仅与主体额定电流有关，其整定值为：20In±20%（有效值）。在负载发生短路时，脱扣器约在2～3内快速冲击打开主触头，同时带动操作机构切断控制线圈电路使主电路各极全部断开.

操作面板：

A、自由脱扣位置:
在接通的电路中，如出现过载短路、断相缺相、过压欠压等故障时，产品内对应功能模块动作，使主触头和线圈控制触头均断开时的
位置。
B、断开位置
线圈控制触头处于断开位置，TPCPS主触头保持在断开位置。
C、再扣位置：
操作旋钮转动至该位置时才可以使已自由脱扣的TPCPS开关电器正常复位并再扣。
D、自动控制位置：TPCPS开关电器内部线圈控制触头在闭合位置,通过线圈控制电路的通断，在此状态下可远程自动控制。
E、隔离位置:
将TPCPS手柄隔离拉杆拉出至此位置，内部主电路已处于断开隔离状态，隔离拉杆上课挂锁。

智能控制器：

具有过载可调和过流可调保护功能，具有延时、温度补偿、断相、缺相、欠流、三相不平衡、过压、欠压和较低过载下良好的保护功 能，整定电流值包括过载反时限长延时脱扣整定电流值Ir1、短路延时整定电流值或定时限整定电流值Ir2均可调。按原理和用途分为多种 类别规格。

辅助触头模块：

辅助触头基本参数见下表，辅助触头为电气上分开的，即每组触头上可接不同的电压；辅助触头的每对接线端子均用2位数标志，标志的个位数是功能数， 1、2表示常闭触头，3、4表示常开触头；标志的十位数为序列数。属于同一触头的接线端子用相同的序列数，且所有具有相同功能的触头用不同的序列数。95、98标志故障信号常开触头，05、08标志主体短路信号常开触头。当主电路发生过载（或过流过压、断相缺相等）故障时操作旋钮处于TRIP，95、98故障报警信号闭合，主电路分断；发生短路时操作旋钮处于TRIP，05、08主体短路报警信号闭合，95、98故障报警信号亦闭合，主电路分断。
机械或电气无源辅助触头：与主电路触头或智能控制器联动，具有电气控制与指示功能。按触头对数分为多种规格。
机械或电气无源信号报警触头：同辅助触头一体与操作机构或智能控制器联动，具有工作状态及故障原因指示功能。

机械无源、隔离辅助触头：

基本电气控制图：