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        低壓電器知識
        發布時間:2012/03/16 人氣:6637 來源: 作者:管理員
         

        低壓電器知識

        低壓斷路器基本結構
        低壓斷電器是低壓電力系統中的主要電器設備之一。低壓斷路器可在正常負荷下接通或斷開電路,當電路中發生短路故障或過載時,低壓斷路器可自動掉閘電路起到保護氣線路和電氣設備的作用,并可防止事故范圍擴大。
        低壓電路器可用于低壓配電裝置中做總開關和支路開關,也可用于電動機不頻繁的起動控制。

        一、低壓斷路器的基本結構

        低壓電路器由脫扣器、觸頭系統、滅弧裝置、傳動機構、基架和外殼等部分組成。
        1、脫扣器
        脫扣器是低壓斷路器中用來接受信號的元件。若線路中出現不正常情況或由操作人員或繼電保護裝置發出信號時,脫扣器會根據信號的情況通過傳遞元件使觸頭動作掉閘切斷電路。低壓斷路器的脫扣器一般有過流脫扣器、熱脫扣器、失壓脫扣器、分勵脫扣器等幾種。
        低壓斷路器投入運行時,操作手柄已經使主觸頭閉合,自由脫扣機構將主觸頭鎖定在閉合位置,各類脫扣器進入運行狀態。
        (1)電磁脫扣器
        電磁脫扣器與被保護電路串聯。線路中通過正常電流時,電磁鐵產生的電磁力小于反作用力彈簧的拉力,銜鐵不能被電磁鐵吸動,斷路器正常運行。當線路中出現短路故障時,電流超過正常電流的若干倍,電磁鐵產生的電磁力大于反作用力彈簧的作用力,銜鐵被電磁鐵吸動通過傳動機構推動自由脫扣機構釋放主觸頭。主觸頭在分閘彈簧的作用下分開切斷電路起到短路保護作用。
        (2)熱脫扣器
        熱脫扣器與被保護電路串聯。線路中通過正常電流時,發熱元件發熱使雙金屬片彎曲至一定程度(剛好接觸到傳動機構)并達到動態平衡狀態,雙金屬片不再繼續彎曲。若出現過載現象時,線路中電流增大,雙金屬片將繼續彎曲,通過傳動機構推動自由脫扣機構釋放主觸頭,主觸頭在分閘彈簧的作用下分開,切斷電路起到過載保護的作用。
        (3)失壓脫扣器
        失壓脫扣器并聯在斷路器的電源測,可起到欠壓及零壓保護的作用。電源電壓正常時扳動操作手柄,斷路器的常開輔助觸頭閉合,電磁鐵得電,銜鐵被電磁鐵吸住,自由脫扣機構才能將主觸頭鎖定在合閘位置,斷路器投入運行。當電源側停電或電源電壓過低時,電磁鐵所產生的電磁力不足以克服反作用力彈簧的拉力,銜鐵被向上拉,通過傳動機構推動自由脫扣機構使斷路器掉閘,起到欠壓及零壓保護作用。
        電源電壓為額定電壓的75%~105%時,失壓脫扣器保證吸合,使斷路器順利合閘。當電源電壓低于額定電壓的40%時,失壓脫扣器保證脫開使斷路器掉閘分斷。
        一般還可用串聯在失壓脫扣器電磁線圈回路中的常閉按鈕做分閘操作。
        (4)分勵脫扣器
        分勵脫扣器用于遠距離操作低壓斷路器分閘控制。它的電磁線圈并聯在低壓斷路器的電源側。需要進行分閘操作時,按動常開按鈕使分勵脫扣器的電磁鐵得電吸動銜鐵,通過傳動機構推動自由脫扣機構,使低壓斷路器掉閘。
        在一臺低壓斷路器上同時裝有兩種或兩種以上脫扣器時,則稱這臺低壓斷路器裝有復式脫扣器。
        2、觸頭系統
        低壓斷路器的主觸頭在正常情況下可以接通分斷負荷電流,在故障情況下還必須可靠分斷故障電流。主觸頭有單斷口指式觸頭、雙斷口橋式觸頭、插入式觸頭等幾種形式。主觸頭的動、靜觸頭的接觸處焊有銀基合金觸點,其接觸電阻小,可以長時間通過較大的負荷電流。在容量較大的低壓斷路器中,還常將指式觸頭做成兩擋或三擋,形成主觸頭、副觸頭和弧觸頭并聯的形式。
        兩接觸頭的結構示意圖如圖2所示,分為弧觸頭和主觸頭;∮|頭用耐弧金屬材料制成,主觸頭和弧觸頭在斷路器分、合閘時有不同的作用和操作次序。開關合閘時,弧觸頭承擔合閘的電磨損;開關分閘時,弧觸頭承擔電路分斷時的強電弧,起保護主觸頭的作用;主觸頭承擔長期通過負荷電流的任務。所以在合閘時弧觸頭先閉合、主觸頭后閉合;分閘時主觸頭先斷開、弧觸頭后斷開(如圖2所示)。
        大容量的斷路器中為了更好地保護主觸頭又增設了副觸頭,即為三接觸頭,合閘時的動作順序為弧觸頭先閉合,然后副觸頭閉合,最后弧觸頭閉合;分閘時的操作順序為弧觸頭先分斷,然后副縣觸頭分斷,最后主觸頭分斷。
        3、滅弧裝置
        低壓斷路器中的滅弧裝置一般為柵片式滅罩,滅弧室的絕緣壁一般用鋼板紙壓制或用陶土燒制。
          
        塑殼式斷路器知識
        在電工產品展覽會和電器市場上、低壓斷路器隨處可見,特別是塑殼式斷路器倍受青睞。塑殼式斷路器具有過載長延時、短路瞬動的二段保護功能,還可以與漏電器、測量、電操等模塊單元配合使用。在低壓配電系統中,常用它做終端開關或支路開關,取代了過去常用的熔斷器和閘刀開關。
        在電工產品展覽會和電器市場上、低壓斷路器隨處可見,特別是塑殼式斷路器倍受青睞。塑殼式斷路器具有過載長延時、短路瞬動的二段保護功能,還可以與漏電器、測量、電操等模塊單元配合使用。在低壓配電系統中,常用它做終端開關或支路開關,取代了過去常用的熔斷器和閘刀開關。
        現在的配電系統要求斷路器除了能通斷電流實現電路控制和簡單的短路、過載保護外,還要能提供隔離和安全保護功能,特別是在針對人身、設備安全與配電系統的可靠性方面都提出了新的要求。因此,產品的開發設計與選購也都重點考慮以下3個方面:
        (1)人身安全;
        (2)電氣線路與設備的保護;
        (3)可靠的、不間斷的電力供應。
        l.塑殼式斷路器的主要特性
        (1)額定極限短路分斷能力Icu
        斷蹈器的分斷能力指標有兩種:額定極限短路分斷能力4U和額定運行短路分斷能力Ics。Ics作為一個特性參數,并非只簡單考慮斷路器的分斷能力,而是作為一種分斷指標,即分斷幾次短路故障后,還能保證其正常工作。對塑殼式斷路器而言,應有足夠的Icu,能夠分斷短路電流使開關跳閘。按規定塑殼式斷路器的Ics只要大于25%Icu就算合格。而目前市場上斷路器的Ics大多數在(50%—75%)Icu之間,所以對供電要求不高的配電系統,只須考慮 Icu。
        (2)限流分斷能力
        限流分斷能力是指斷路器短路跳閘時限制故障電流的能力。斷路器發生短路時、觸頭快速打開產生電弧,相當于在線路中串入1個迅速增加的電弧電阻,從而限制了故障電流的增加。斷路器斷開時間越少,Ics就越接近Icu,限流效果就越好,也可大大降低短路電流引起的電磁效應、電動效應和熱效應對斷路器和用電設備的不良影響,延長斷路器的使用壽命。
        (3)短路保護
        短路保護就是短路瞬時跳閘。要注意在負荷變化后及時調整保護的整定值,防止整定值過小頻繁跳閘影響供電質量,或整定值過大使線路和設備得不到有效保護。
        (4)過載延時保護
        過載延時保護是指負荷電流超過設備的限定范圍有燒毀設備的危險,保護裝置能在一定時間內切斷電源。過載有個熱量積累的過程,保護動作不需要過于迅速。對于短時過電流,保護不應該動作。
        (5)隔離功能
        隔離功能就是要求斷路器斷開后的泄漏電流不致對人身和設備產生危害。多次短路跳閘后開關性能下降,泄漏電流會增大。對人體而言30mA以下為安全漏電電流,而在惡劣的環境中,超過300mA的泄漏電流持續2小時以上,就可能使絕緣損壞發生相地短路進而引發火災。
        (6)漏電保護
        漏電器有熱磁式和電子式2種,相比而言電子式漏電器具有體積小、精度高、靈敏度高的優點,但其抗干擾能力較差。目前電子式漏電保護器占據主流,當漏電電流達到整定值時,執行電路接收零序電流互感器二次側的感應電壓信號,驅動轉換觸點輸出漏電保護信號,使脫扣器動作切斷電源。
        一般終端開關的整定漏電脫扣電流為30mA、上一級支路開關的整定值為300mA。起火危險性大的電弧性短路難以被短路保護有效切斷,而漏電器可以可靠的斷開接地故障,防止人身觸電和相地短路故障的發生。
        2.塑殼式斷路器標準與認證
        (1)標準有:IEC標準和相對應的中國低壓電器基本標準GB。目前我國的低壓電器產品標準正朝等效采用及等同采用IEC標準方向靠攏。
        (2)質星體系認證有:IS0國際質量體系認證、船級社ISO質量體系認證。船級社認證對電器產品可靠性、防潮、抗振動等有極其嚴格的要求,只有通過該認證的產品才可以船用。
        (3)安全認證是按區域劃分的,影響較大的有:美國UL認證、長城CCEE認證、歐洲聯盟CE認證。凡是在中國境內銷售的產品必須通過長城認證。
        3.選購指南

        (1)首先根據具體使用條件選擇類別,再按電路的額定電流及對保護的要求來確定具體參數。當額定電流在630A以下,短路電流不大大,首選塑殼式斷路器。額定電流比較大,可以選用框架式斷路器(ACB),當然也可以用那些性能好的·塑殼式斷路器代替。對短路電流特別大的支路要注意斷路器的限流能力能否滿足要求。有漏電保護要求時,斷路器須有此功能。
        (2)斷路器的類型、參數確定后,性價比就成了我們在眾多產品中進行取舍的關鍵因素。在能滿足基本使用要求的條件下,斷路器要安全可靠,最好具有一定的擴展性,比如能通過調整來適應未來負荷在一定范圍內的變化、加裝模塊單元實現功能擴充等。
          
        低壓塑殼斷路器脫扣器的問題
        塑殼斷路器脫扣器分為瞬時脫扣和過載脫扣器,瞬時和過載脫扣器合成為復式脫扣器,不包含分勵脫扣器,瞬時和過載脫扣器在塑殼斷路器內部,而分勵一般是在塑殼斷路器上加的附件,分勵脫扣器是電動分斷斷路器的脫扣器,利用外電源給分勵提供電源脫扣,主要用于遠程分斷該斷路器.
        瞬時脫扣是短路脫扣器,一般為 5-10倍(C型脫扣)和10-15倍(D型脫扣)的額定電流脫扣, 過載脫扣器一般在1.13倍額定電流下1小時內不脫扣,1.45倍的額定電流下 1小時內脫扣, 這是斷路器在恒溫40度條件下的標準 電動機配電一般選用額定電流5-10倍(D型脫扣)的瞬時脫扣器 ,而一般配電都選用5-10倍(C型脫扣)斷路器 分勵脫扣器 主要看是不是需要遠程操作而定, 另外分勵脫扣器只能實現遠程分斷,要是需要遠程閉合斷路器則需要電動操作機構.

         
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