低壓斷路器的概念
低壓斷路器(曾稱自動開關)是一種不僅可以接通和分斷正常負荷電流和過負荷電流,還可以接通和分斷短路電流的開關電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外,還具有一定的保護功能,如過負荷、短路、欠壓和漏電保護等。低壓斷路器的分類方式很多,按使用類別分,有選擇型(保護裝置參數(shù)可調)和非選擇型(保護裝置參數(shù)不可調),按滅弧介質分,有空氣式和真空式(目前國產多為空氣式)。低壓斷路器容量范圍很大,最小為4A,而最大可達5000A。低壓斷路器廣泛應用于低壓配電系統(tǒng)各級饋出線,各種機械設備的電源控制和用電終端的控制和保護。
低壓斷路器的主要技術參數(shù)
1、額定電壓
(1)額定工作電壓
斷路器的額定工作電壓是指與能斷能力及使用種別相關的電壓值。對多相電路是指相間的電壓值。
(2)額定絕緣電壓
斷路器的額定絕緣電壓是指設計斷路器的電壓值,電氣間隙和爬電間隔應參照這些值而定。除非型號產品技術文件另有規(guī)定,額定絕緣電壓是斷路器的最大額定工作電壓。在任何情況下,最大額定工作電壓不超過絕緣電壓。
2、額定電流
(1)斷路器殼架等級額定電流用尺寸和結構相同的框架或塑料外殼中能裝進的最大脫扣器額定電流表示。
(2)斷路器額定電流
斷路器額定電流就是額定持續(xù)電流。也就是脫扣器能長期通過的電流。對帶可調式脫扣器的斷路器是可長期通過的最大電流。
例如DZ10-100/330型低壓斷路器殼架額定電流為100A,脫扣器額定電流等級有15A,20A,25A,30A,40A,50A,60A,80A,100A等九種。其中最大的額定電流100A與殼架等級額定電流一致。
3、額定短路分段能力
斷路器在規(guī)定條件下所能分斷的最大短路電流值。
4、低壓斷路器型號的意義
低壓斷路器型號的意義如圖3所示。
圖3低壓斷路器型號的意義
低壓斷路器如何分類
(1)按電流種類分為交流AC和直流DC。
(2)按滅弧介質分空氣;真空;氣體(低壓斷路器中極少應用)
(3)按使用類別分
A類:在短路情況下,斷路器無明確指明用作串聯(lián)在負載側的另一短路保護裝置的選擇性保護,即在短路情況下,無選擇性保護所需要的人為短延時,因而無短時耐受電流要求。
B類:在短路情況下,斷路器明確指明用作串聯(lián)在負載側的另一短路保護裝置的選擇性保護,即在短路情況下,可實現(xiàn)選擇性保護,有人為短延時(可調節(jié)),因而有短時耐受電流要求。
(4)按結構型式分
萬能式:簡稱為ACB,所有的零部件都安裝在一個絕緣的或金屬的框架上,有較多的結構變化、較多種的脫扣器、較多數(shù)量的輔助觸頭,一般選擇性斷路器,特別是大容量斷路器,多設計成萬能式。
塑料外殼式:簡稱為塑殼式或MCCB,所有的零件都安裝在一個絕緣外殼中。塑料外殼式斷路器結構緊湊、體積小、重量輕、價格較低,并且使用較安全(操作者接觸導電部件的可能性小),適于獨立安裝。因其額定電流較小,非選擇型斷路器多設計成塑料外殼式。
(5)按保護裝置分
熱式:多為雙金屬式,也有三金屬式
電磁式:有帶線圈的鐵心,多用于瞬時動作的脫扣器或作后備保護
電子式:利用電子元器件構成脫扣器
智能式:利用微處理器構成脫扣器,可達到各種保護特性
可通信智能式:具有智能脫扣器,增加界面和現(xiàn)場總線,可支持各種通信協(xié)議,打到雙向通信。
(6)按動作原理分
限流型:利用短路電流斥力效應,使觸頭快速打開、分斷,能在第一個波峰最大值尚未出現(xiàn)時把短路電流分斷。
非限流型:一般為工業(yè)用,能分斷預期短路電流。
(7)按分斷速度分
一般型:動作時間在20ms以上,一般為工業(yè)用
快速型:動作時間在10~20ms,多用于直流
(8)按用途分
剩余電流保護斷路器;無過電流保護斷路器CBI;瞬時動作斷路器ICB;
配電斷路器:用于電力電路、保護電路和電氣設備免受短路、過載危害
電動機保護專用斷路器:專門用于保護起動電動機。
低壓斷路器工作原理
低壓斷路器的主要部件由觸頭系統(tǒng)、保護裝置、滅弧裝置、操作結構等組成,如下圖所示為DZ5-20型的低壓斷路器的外形及結構圖。
觸頭系統(tǒng):一般由主觸頭、弧觸頭和輔加觸頭組成。
滅弧裝置:采用柵片滅弧方法。即一般由長短不同的鋼片交叉組成滅弧柵,放置在絕緣材料的滅弧室內構成滅弧裝置。
保護裝置:由各類脫扣器完成短路、過載、失壓等保護功能。脫扣器類型按保護功能分為:過電流脫扣器、失壓脫扣器和熱脫扣器等。
當線路正常工作時,電磁脫扣器4中線圈所產生的吸力不能將它的銜(xian)鐵吸合。如果線路發(fā)生短路和產生較大過電流時,電磁脫扣器4的吸力增大,將銜鐵吸合,并撞擊杠桿,把搭鉤3頂上去,切斷主觸點2。如果線路上電壓下降或是去電壓時,欠電壓脫扣器5的吸力減小或失去吸力,銜鐵被彈簧拉開,撞擊杠桿,把搭鉤3頂開,切斷主觸頭2。以上便是低壓斷路器工作的運作原理。
低壓斷路器功能
低壓斷路器(曾稱自動開關,空氣開關)是一種不僅可以接通和分斷正常負荷電流和過負荷電流,還可以接通和分斷短路電流的開關電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外,還具有一定的保護功能,如過負荷、短路、欠壓和漏電保護等。
低壓斷路器的選擇
低壓斷路器額定電壓應同線路電壓相符;
低壓斷路器的額定電流應不小于通過它的計算電流(按1.25倍計算);
低壓斷路器的類型應符合安裝條件、保護性能和操作方式的要求;
低壓斷路器的遮斷能力按短路電流進行校驗。
低壓斷路器脫扣器的選擇:
熱脫扣器的額定電流應與其所控制的電動機或其他負載的額定電流一致;
電磁脫扣器的瞬時脫扣器整定電流應大于負載電路正常工作時的峰值電流。當負載為電動機時,則電磁脫扣器的瞬時動作整定電流Iz為:Iz≥KIs(K:安全系數(shù),對于DW系列框架式斷路器K=1.35;對于DZ系列塑料殼式斷路器K=1.7,Is:電動機的啟動電流)。
低壓斷路器安裝及使用注意事項
低壓斷路器應按規(guī)定垂直安裝,其上、下連接導線要使用規(guī)定截面的導線(或母線),切不可太小了。
低壓斷路器的脫扣器整定電流及其它特征性參數(shù)和選擇參數(shù),一經調好后便不允許隨意更動。使用較長時間后要檢查其彈簧是否生銹卡住,防止影響正確動作。
檢修后要在不帶電的情況下合、分數(shù)次,檢驗動作準確可靠后再投入運行。