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低压电器知识
发布时间:2012/03/16 人气:6888 来源: 作者:管理员
 

低压电器知识

低压断路器基本结构
低压断电器是低压电力系统中的主要电器设备之一。低压断路器可在正常负荷下接通或断开电路,当电路中发生短路故障或过载时,低压断路器可自动掉闸电路起到保护气线路和电气设备的作用,并可防止事故范围扩大。
低压电路器可用于低压配电装置中做总开关和支路开关,也可用于电动机不频繁的起动控制。

一、低压断路器的基本结构

低压电路器由脱扣器、触头系统、灭弧装置、传动机构、基架和外壳等部分组成。
1、脱扣器
脱扣器是低压断路器中用来接受信号的元件。若线路中出现不正常情况或由操作人员或继电保护装置发出信号时,脱扣器会根据信号的情况通过传递元件使触头动作掉闸切断电路。低压断路器的脱扣器一般有过流脱扣器、热脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器等几种。
低压断路器投入运行时,操作手柄已经使主触头闭合,自由脱扣机构将主触头锁定在闭合位置,各类脱扣器进入运行状态。
(1)电磁脱扣器
电磁脱扣器与被保护电路串联。线路中通过正常电流时,电磁铁产生的电磁力小于反作用力弹簧的拉力,衔铁不能被电磁铁吸动,断路器正常运行。当线路中出现短路故障时,电流超过正常电流的若干倍,电磁铁产生的电磁力大于反作用力弹簧的作用力,衔铁被电磁铁吸动通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头。主触头在分闸弹簧的作用下分开切断电路起到短路保护作用。
(2)热脱扣器
热脱扣器与被保护电路串联。线路中通过正常电流时,发热元件发热使双金属片弯曲至一定程度(刚好接触到传动机构)并达到动态平衡状态,双金属片不再继续弯曲。若出现过载现象时,线路中电流增大,双金属片将继续弯曲,通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头,主触头在分闸弹簧的作用下分开,切断电路起到过载保护的作用。
(3)失压脱扣器
失压脱扣器并联在断路器的电源测,可起到欠压及零压保护的作用。电源电压正常时扳动操作手柄,断路器的常开辅助触头闭合,电磁铁得电,衔铁被电磁铁吸住,自由脱扣机构才能将主触头锁定在合闸位置,断路器投入运行。当电源侧停电或电源电压过低时,电磁铁所产生的电磁力不足以克服反作用力弹簧的拉力,衔铁被向上拉,通过传动机构推动自由脱扣机构使断路器掉闸,起到欠压及零压保护作用。
电源电压为额定电压的75%~105%时,失压脱扣器保证吸合,使断路器顺利合闸。当电源电压低于额定电压的40%时,失压脱扣器保证脱开使断路器掉闸分断。
一般还可用串联在失压脱扣器电磁线圈回路中的常闭按钮做分闸操作。
(4)分励脱扣器
分励脱扣器用于远距离操作低压断路器分闸控制。它的电磁线圈并联在低压断路器的电源侧。需要进行分闸操作时,按动常开按钮使分励脱扣器的电磁铁得电吸动衔铁,通过传动机构推动自由脱扣机构,使低压断路器掉闸。
在一台低压断路器上同时装有两种或两种以上脱扣器时,则称这台低压断路器装有复式脱扣器。
2、触头系统
低压断路器的主触头在正常情况下可以接通分断负荷电流,在故障情况下还必须可靠分断故障电流。主触头有单断口指式触头、双断口桥式触头、插入式触头等几种形式。主触头的动、静触头的接触处焊有银基合金触点,其接触电阻小,可以长时间通过较大的负荷电流。在容量较大的低压断路器中,还常将指式触头做成两挡或三挡,形成主触头、副触头和弧触头并联的形式。
两接触头的结构示意图如图2所示,分为弧触头和主触头。弧触头用耐弧金属材料制成,主触头和弧触头在断路器分、合闸时有不同的作用和操作次序。开关合闸时,弧触头承担合闸的电磨损;开关分闸时,弧触头承担电路分断时的强电弧,起保护主触头的作用;主触头承担长期通过负荷电流的任务。所以在合闸时弧触头先闭合、主触头后闭合;分闸时主触头先断开、弧触头后断开(如图2所示)。
大容量的断路器中为了更好地保护主触头又增设了副触头,即为三接触头,合闸时的动作顺序为弧触头先闭合,然后副触头闭合,最后弧触头闭合;分闸时的操作顺序为弧触头先分断,然后副县触头分断,最后主触头分断。
3、灭弧装置
低压断路器中的灭弧装置一般为栅片式灭罩,灭弧室的绝缘壁一般用钢板纸压制或用陶土烧制。
  
塑壳式断路器知识
在电工产品展览会和电器市场上、低压断路器随处可见,特别是塑壳式断路器倍受青睐。塑壳式断路器具有过载长延时、短路瞬动的二段保护功能,还可以与漏电器、测量、电操等模块单元配合使用。在低压配电系统中,常用它做终端开关或支路开关,取代了过去常用的熔断器和闸刀开关。
在电工产品展览会和电器市场上、低压断路器随处可见,特别是塑壳式断路器倍受青睐。塑壳式断路器具有过载长延时、短路瞬动的二段保护功能,还可以与漏电器、测量、电操等模块单元配合使用。在低压配电系统中,常用它做终端开关或支路开关,取代了过去常用的熔断器和闸刀开关。
现在的配电系统要求断路器除了能通断电流实现电路控制和简单的短路、过载保护外,还要能提供隔离和安全保护功能,特别是在针对人身、设备安全与配电系统的可靠性方面都提出了新的要求。因此,产品的开发设计与选购也都重点考虑以下3个方面:
(1)人身安全;
(2)电气线路与设备的保护;
(3)可靠的、不间断的电力供应。
l.塑壳式断路器的主要特性
(1)额定极限短路分断能力Icu
断蹈器的分断能力指标有两种:额定极限短路分断能力4U和额定运行短路分断能力Ics。Ics作为一个特性参数,并非只简单考虑断路器的分断能力,而是作为一种分断指标,即分断几次短路故障后,还能保证其正常工作。对塑壳式断路器而言,应有足够的Icu,能够分断短路电流使开关跳闸。按规定塑壳式断路器的Ics只要大于25%Icu就算合格。而目前市场上断路器的Ics大多数在(50%—75%)Icu之间,所以对供电要求不高的配电系统,只须考虑 Icu。
(2)限流分断能力
限流分断能力是指断路器短路跳闸时限制故障电流的能力。断路器发生短路时、触头快速打开产生电弧,相当于在线路中串入1个迅速增加的电弧电阻,从而限制了故障电流的增加。断路器断开时间越少,Ics就越接近Icu,限流效果就越好,也可大大降低短路电流引起的电磁效应、电动效应和热效应对断路器和用电设备的不良影响,延长断路器的使用寿命。
(3)短路保护
短路保护就是短路瞬时跳闸。要注意在负荷变化后及时调整保护的整定值,防止整定值过小频繁跳闸影响供电质量,或整定值过大使线路和设备得不到有效保护。
(4)过载延时保护
过载延时保护是指负荷电流超过设备的限定范围有烧毁设备的危险,保护装置能在一定时间内切断电源。过载有个热量积累的过程,保护动作不需要过于迅速。对于短时过电流,保护不应该动作。
(5)隔离功能
隔离功能就是要求断路器断开后的泄漏电流不致对人身和设备产生危害。多次短路跳闸后开关性能下降,泄漏电流会增大。对人体而言30mA以下为安全漏电电流,而在恶劣的环境中,超过300mA的泄漏电流持续2小时以上,就可能使绝缘损坏发生相地短路进而引发火灾。
(6)漏电保护
漏电器有热磁式和电子式2种,相比而言电子式漏电器具有体积小、精度高、灵敏度高的优点,但其抗干扰能力较差。目前电子式漏电保护器占据主流,当漏电电流达到整定值时,执行电路接收零序电流互感器二次侧的感应电压信号,驱动转换触点输出漏电保护信号,使脱扣器动作切断电源。
一般终端开关的整定漏电脱扣电流为30mA、上一级支路开关的整定值为300mA。起火危险性大的电弧性短路难以被短路保护有效切断,而漏电器可以可靠的断开接地故障,防止人身触电和相地短路故障的发生。
2.塑壳式断路器标准与认证
(1)标准有:IEC标准和相对应的中国低压电器基本标准GB。目前我国的低压电器产品标准正朝等效采用及等同采用IEC标准方向靠拢。
(2)质星体系认证有:IS0国际质量体系认证、船级社ISO质量体系认证。船级社认证对电器产品可靠性、防潮、抗振动等有极其严格的要求,只有通过该认证的产品才可以船用。
(3)安全认证是按区域划分的,影响较大的有:美国UL认证、长城CCEE认证、欧洲联盟CE认证。凡是在中国境内销售的产品必须通过长城认证。
3.选购指南

(1)首先根据具体使用条件选择类别,再按电路的额定电流及对保护的要求来确定具体参数。当额定电流在630A以下,短路电流不大大,首选塑壳式断路器。额定电流比较大,可以选用框架式断路器(ACB),当然也可以用那些性能好的·塑壳式断路器代替。对短路电流特别大的支路要注意断路器的限流能力能否满足要求。有漏电保护要求时,断路器须有此功能。
(2)断路器的类型、参数确定后,性价比就成了我们在众多产品中进行取舍的关键因素。在能满足基本使用要求的条件下,断路器要安全可靠,最好具有一定的扩展性,比如能通过调整来适应未来负荷在一定范围内的变化、加装模块单元实现功能扩充等。
  
低压塑壳断路器脱扣器的问题
塑壳断路器脱扣器分为瞬时脱扣和过载脱扣器,瞬时和过载脱扣器合成为复式脱扣器,不包含分励脱扣器,瞬时和过载脱扣器在塑壳断路器内部,而分励一般是在塑壳断路器上加的附件,分励脱扣器是电动分断断路器的脱扣器,利用外电源给分励提供电源脱扣,主要用于远程分断该断路器.
瞬时脱扣是短路脱扣器,一般为 5-10倍(C型脱扣)和10-15倍(D型脱扣)的额定电流脱扣, 过载脱扣器一般在1.13倍额定电流下1小时内不脱扣,1.45倍的额定电流下 1小时内脱扣, 这是断路器在恒温40度条件下的标准 电动机配电一般选用额定电流5-10倍(D型脱扣)的瞬时脱扣器 ,而一般配电都选用5-10倍(C型脱扣)断路器 分励脱扣器 主要看是不是需要远程操作而定, 另外分励脱扣器只能实现远程分断,要是需要远程闭合断路器则需要电动操作机构.

 
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