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科普知識
數(shù)據(jù)分類:
配電用小型斷路器

低壓斷路器

發(fā)布日期:2022-04-26 點(diǎn)擊率:148


低壓斷路器(low-voltage circuit breaker)在交流電壓1200V、 真流電壓1500V及以下配電線路中能自動接通、承載和分?jǐn)嚯娐冯娏鞯拈_關(guān)電器,又稱自動空氣開關(guān)、自動開關(guān)、自動斷路器。電路運(yùn)行條件分為正常和非正常(如過載、短路、欠電壓等)兩種情況。一般用途的低壓斷路器可用于交流電路及直流電路中,有些斷路器專為交流或直流電路而設(shè)計,因此它只能適用于一種電路。低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓、額定電流、脫扣器動作特性、分?jǐn)嗄芰Α⒍虝r耐受電流、限流能力、操作性能(機(jī)械壽命和電壽命)、允通能力等。



結(jié)構(gòu)



低壓斷路器由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、過電流脫扣器、操動機(jī)構(gòu)、框架或外殼及附件等組成。

觸頭系統(tǒng)用于通斷電路,并在接通位置時承載電流。有的低壓斷路接通位置時承載主電路電流,前者僅用于在接通位置時承載主電路電流,后者用于通斷電路是產(chǎn)生并承受電弧。

滅弧系統(tǒng)用于熄滅觸頭電弧,該電弧在觸頭通斷電流時產(chǎn)生的。

過電流流脫扣器與斷路器機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)相連,用以釋放鎖扣件使斷路器分?jǐn)唷?

操作機(jī)構(gòu)包括斷路器動作的機(jī)械操作與傳動機(jī)構(gòu)及防止合閘機(jī)構(gòu)。防止合閘機(jī)構(gòu)用于防止在聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)不允許合閘情況下誤合閘。

框架或外殼把以上各部分組合在一起,通常為金屬框架或塑料外殼。

附件作為斷路器功能的派生補(bǔ)充,為斷路器增加了控制手段和保護(hù)功能。內(nèi)部附件包括負(fù)責(zé)觸頭、報警觸頭、分勵脫扣器、欠電壓脫扣器等;外部附件包括電動操動機(jī)構(gòu)、釋能電磁鐵、轉(zhuǎn)動操作手柄、加長手柄、手柄閉鎖裝置等。

工作原理





圖1所示為一個三極低壓斷路器原理示意圖。斷路器的主觸頭。串聯(lián)于三相電路并處于接通狀態(tài),傳動桿由鎖扣傳動桿由鎖扣傳動桿由鎖扣鉤住,分?jǐn)鄰椈墒艿嚼臁.?dāng)電路電流超過一定時過電流脫扣器的銜鐵吸合,頂桿向上運(yùn)動將鎖扣頂開,分?jǐn)鄰椈墒褂|頭分?jǐn)唷.?dāng)電路電壓降低至一定值時,失電壓脫扣器的銜鐵釋放,將鎖扣向上頂開,使觸頭分?jǐn)唷7謩蠲摽燮饔煽刂齐娫垂╇姡梢愿鶕?jù)操作人員的令或其他信號使線圈通電,其鐵芯向上運(yùn)動并驅(qū)動斷路器觸頭分?jǐn)唷?

低壓斷路器的分?jǐn)嗄芰^高,主要是其操動機(jī)構(gòu)為典型的五連桿機(jī)構(gòu),其分合閘過程是一個瞬間的動作過程,包含高速的碰撞。低壓斷路器分閘時,操動機(jī)構(gòu)處于圖2(a)所示的位置,合閘時,作用到手柄11上的操作力通過彈簧7傳遞到連桿機(jī)構(gòu)的4點(diǎn),并帶動機(jī)構(gòu)快速運(yùn)動,低壓斷路器快速合閘,達(dá)到圖2(b)所示的位置。在短路電流產(chǎn)生而脫扣器未動作之前,如果電動斥力足夠克服觸頭預(yù)壓力和觸頭重力,動觸頭可被斥開一定的角度,當(dāng)短路電流引起鎖扣12轉(zhuǎn)動時,在分?jǐn)鄰椈?作用下,跳扣13繞軸6逆時針轉(zhuǎn)動,5點(diǎn)成為活點(diǎn),同時連桿3一4、4一5脫離死區(qū),變成五連桿機(jī)構(gòu),觸頭快速分?jǐn)啵蛪簲嗦菲髅摽邸S捎谖暹B桿機(jī)構(gòu)有兩個自由度,低壓斷路器在脫扣狀態(tài)下,觸頭處于打開位置,如圖2(c)所示,此時斷路器無法閉合。


圖2 低壓斷路器處于分閘、合閘、脫扣狀態(tài)時的操動機(jī)構(gòu)示意圖

(a)分閘狀態(tài);(b)合閘狀態(tài):(c)吸扣狀態(tài)

1、2、6一轉(zhuǎn)軸;3—4一下連桿;4一5一上連桿;

7一彈簧;8—彈贊與手柄連接點(diǎn);9一觸頭:

10一鎖扣與跳扣連接點(diǎn);11一手柄;12—鎖扣;13一跳扣


分類




低壓斷路器分類方法有多種:

①按用途可分為配電線路用、電動機(jī)用、照明線路用和漏電保護(hù)(剩余電流動作)用斷路器等。
②按在短路情況下的使川類別可分為A類和B類。A類斷路器在短路情況下無選擇性保護(hù)所需要的人為短延時,因而無短時耐受電流要求;B類斷路器在短路情況下,可實現(xiàn)選擇性保護(hù),有人為短延時,因此有短時耐受電流要求。
③按極數(shù)可分為單極、二極、二極、四極斷路器。單極斷路器用于交流單相線路,二極斷路器用于單相或兩相線路,三極斷路器用于三相線路,四極斷路器用于三相四線制線路;而用于直流電路的僅有單極和二極斷路器。

④按結(jié)構(gòu)形式可分為萬能式(框架式)斷路器、塑料外殼式斷路器、小劃斷路器。萬能式斷路器和塑料外殼式斷路器主要用于低壓配電線路過載、短路或欠電壓保護(hù).也可用于不

頻繁接通和分?jǐn)嚯娐罚⌒蛿嗦菲髦饕糜诮K端配電系統(tǒng)導(dǎo)線和家用電器過載與短路保護(hù)。

⑤按電流性質(zhì)可分為交流、直流和交直流斷路器。一般的低壓斷路器可在交流電路及直流電路中工作。在大功率直流電路中需使用直流快速斷路器,這種斷路器的動作時間極短.靈敏度高.限流能力強(qiáng),能較好地保護(hù)硅整流裝置。
⑥按有無限流作用分為限流式和非限流式。限流式斷路器帶有電動斥力快速脫扣機(jī)構(gòu),分?jǐn)鄷r間短.電路發(fā)生短路時,短路電流還沒有上升到址大值,斷路器觸頭已分?jǐn)啵鼘Χ搪冯娏饔邢蘖髯饔茫蟠鬁p輕了短路電流對電氣設(shè)備產(chǎn)生的破壞作用。非限流式斷路器無法限制短路電流的增長,承受短路電流時間長,因此分?jǐn)嗄芰Φ汀A硗猓蛪簲嗦菲鬟€可以按傳動方式、脫扣器種類等分類。

發(fā)展趨勢



低壓斷路器將向大容量、高性能和智能化方向發(fā)展。限流技術(shù)和滅弧技術(shù)使低壓斷路器的短路分?jǐn)嗄芰Σ粩嗵岣摺?s短選擇性保護(hù)時間,可以降低電氣設(shè)備動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求,實現(xiàn)全范圍選擇性保護(hù),從根本上避免低壓配電系統(tǒng)越級跳閘和故障級斷路器正常分?jǐn)嗪笊霞墧嗦菲魍瑫r分閘的問題。微處理器的應(yīng)用使低壓斷路器具有智能保護(hù)與控制功能。現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用使低壓斷路器成為網(wǎng)絡(luò)電器,實現(xiàn)雙向通信與遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。


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