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  • 全面讲解断路器
  • 本站编辑:杭州茂叶机电设备有限公司发布日期:2021-11-08 17:36 浏览次数:

一、断路器简介

断路器按其使用范围可分为高压断路器和低压断路器,一般将3kV以上的称为高压电器。低压断路器又称自动开关,俗称“空气开关”也是指低压断路器,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,已获得了广泛的应用。

二、断路器工作原理

(1) 基本型:最简单的电路保护装置是保险丝。保险丝是一根很细的导线,加上一个保护套之后接入电路。电路闭合后,所有电流必须流经保险丝,保险丝处的电流与同一电路上其他各点的电流相同。设计这种保险丝,是为了让它在温度达到某一水平时能够熔断。烧毁保险丝可以造成开路,从而防止过量电流破坏房屋配线。保险丝的不足是,它只能发挥一次作用。每当保险丝被烧断后,就必须换一个新的。断路器能起到与保险丝相同的作用,却可以反复使用。只要电流达到危险水平,它就能立刻造成开路。

基本型工作原理:电路中的火线与开关两端相连。当开关置于接通状态时,电流从底部终端流出,依次流经电磁体、移动接触器、静态接触器,最终从顶部终端流出。电流能磁化电磁体。电磁体产生的磁力随电流的增强而增强,如果电流降低,磁力也会减弱。当电流跃升到危险水平时,电磁体会产生足够大的磁力,以拉动一根与开关联动装置相连的金属杆。这会使移动接触器倾斜并离开静态接触器,继而切断电路。电流也就中断了。双金属条设计依据的是相同的原理,区别在于这里无需给电磁体能量,而是让金属条在高电流下自行弯曲,继而启动联动装置。还有些断路器靠填充易爆物来移置开关,当电流超过某一水平时,就会点燃易爆材料,继而驱动活塞打开开关。

(2) 增强型:更先进的断路器摒弃了简单的电气设备,转而使用电子器件(半导体设备)来监测电流水平。接地故障断路器(GFCI)是一种新型断路器。这种断路器,不仅能预防房屋配线损毁,而且能保护人免遭电击。

增强型工作原理:GFCI 会不断监测电路中零线和火线上的电流。一切正常时,两条线上的电流应当完全相同。一旦火线直接接地(例如有人不慎触碰火线),火线上的电流会突然猛增,而零线则不会。GFCI 在检测到这种情况后会立即切断电路,以防止触电伤亡事故。由于 GFCI 无需等到电流上升到危险水平就能采取行动,因而其反应速度要比传统断路器快得多。

断路器选用的一般原则

首先根据用途选择断路器的型式及极数; 根据最大工作电流选择断路器的额定电流;根据需要选择脱扣器的类型、附件的种类和规格。具体要求如下。

1)断路器的额定工作电压≥线路额定电压。

2)断路器的额定短路通断能力≥线路计算负载电流。

3)断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流(一般按有效值计算)。

4)线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时(或短延时)脱扣整定电流 。

5)断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。

6)断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。

7)电动传动机构的额定工作电压等于控制电源电压。

8)断路器用于照明电路时,电磁脱扣器的瞬时整定电流一般取负载电流的6倍。

9)采取断路器作为单台电动机的短路保护时,瞬时脱扣器的整定电流为电动机启动电流的1.35倍(DW系列断路器)或1.7倍(DZ系列断路器)。

10)采用断路器作为多台电动机的短路保护时,瞬时脱扣器的整定电流为1.3倍最大一台电动机的启动电流再加上其余电动机的工作电流。

11)采用断路器作为配电变压器低压侧总开关时,其分断能力应大于变压器低压侧的短路电流值,脱扣器的额定电流不应小于变压器的额定电流,短路保护的整定电流一般为变压器额定电流的6-10倍;过载保护的的整定电流等于变压器的额定电流。

12)初步选定断路器的类型和等级后,还要与上、下级开关的保护特性进行配合,以免越级跳闸,扩大事故范围。