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液压机低压断路器的结构及工作原理
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| 发布时间：
2016/9/19 |
液压机低压断路器的结构及工作原理
1)液压机低压断路器的结构
液压机低压断路器主要由触点系统、灭弧系统、操动机构和保护装置组成。
(1)触点系统
触点(静触点和动触点)在断路器中用来实现电路的接通和分断。触点的基本要求为：能安全可靠地接通和分断极限短路电流及以下的电路电流；能通过长期工作制的工作电流；在规定的电气寿命次数内，接通和分断后不会产生严重磨损。
常用的断路器的触点形式有对接式触点、桥式触点和插入式触点。对接式和桥式触点多为面接触或线接触，在触点上都焊有银基合金镶块。大型断路器每相除主触点外，还有副触点和弧触点。
断路器触点的动作顺序是：断路器闭合时，弧触点先闭合，然后是副触点闭合，最后才是主触点闭合；断路器分断时却相反，主触点承载负荷电流，副触点的作用是保护主触点，弧触点用来承担切断电流时的电弧烧灼，即电弧只在弧触点上形成，从而保证了主触点不被电弧烧蚀，能长期稳定地工作。
(2)灭弧系统
灭弧系统用来熄灭触点间在断开电路时产生的电弧。灭弧系统包括两个部分：一是强力弹簧机构，可使断路器触点快速分开；--是在触点上方设置的灭弧室。
(3)操动机构
断路器操动机构包括传动机构和脱扣机构两大部分。
①传动机构按断路器操作方式的不同可分为手动传动、杠杆传动、电磁铁传动、电动机传动，按闭合方式的不同可分为储能闭合和非储能闭合。
②脱扣机构的功能是实现传动机构和触点系统之间的联系。
(4)保护装置
断路器的保护装置由各种脱扣器组成。断路器的脱扣器类型有失压欠压脱扣器，过电流脱扣器和分励脱扣器等。
失压欠压脱扣器用来监视工作电压的波动。当电网电压降低至35％一70％额定电压或电网发生故障时，断路器可立即分断；当电源电压低于35％额定电压时，能防止断路器闭合。带延时动作的欠压脱扣器，可防止因负荷陡升引起的电压波动造成的断路器不适当地分断，其延时时间可分为1s、3S和5s。
分励脱扣器用于远距离遥控或热继电器动作分断断路器。
热脱扣器用于过载保护。
过电流脱扣器用于防止过载和负载侧短路。
一般断路器还具有短路锁定功能，用来防止断路器因短路故障分断后，故障未排除前合闸。在短路条件下，断路器分断，锁定机构动作，使断路器机构保持在分断位置，锁定机构未复位前，断路器合闸机构不能动作，无法接通电路。断路器除上述四类装置外，还具有辅助触点，一般有常开触点和常闭触点。辅助触点供信号装置和智能式控制装置使用。另外，断路器还有框架(万能式断路器)和塑料底座及外壳(塑壳式断路器)。
2)液压机低压断路器的工作原理
断路器的主触点依靠操动机构手动或电动合闸，主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁定在合闸位置上。此时，短路脱扣器(过电流脱扣器)的线圈和热脱扣器热元件串联在主电路中，欠压脱扣器的线圈并联在电路中。当电路发生短路或严重过载，过电流脱扣器线圈中的电流急剧增加，衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点在弹簧作下分开，从而切断电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件使双金属片向上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路发生失压故障时，电压线圈中的磁通下降，使电磁吸力下降或消失，衔铁在弹簧作用下向上移动，推动自由脱扣机构动作。分励脱扣器用作远距离分断电路。
3．液压机低压断路器的分类
液压机低压断路器广泛应用于低压配电系统各级馈出线，各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护电路中，液压机低压断路器容量范围很大，最小为4 A，而最大可达5 000 A。
液压机低压断路器的分类方式很多，液压机低压断路器按结构形式分，有万能式和塑壳式；按灭弧介质分，有空气式和真空式；按操作方式分，有手动操作式、电动操作式和弹簧储能机械操作式：按极数分，有单极式、二极式、三极式和四极式；按安装方式分，有固定式、插入式、抽屉式和嵌人式等。其中常用的有万能式和塑壳式断路器。
1)万能式断路器
万能式断路器又称为框架式断路器。其特点是具有一个钢制框架，所有部件都装于框架内，带电部分需加绝缘，部件大都设计成可拆装式的，便于安装和制造。由于其保护方案和操动方式较多，装设地点也很灵活，因此有“万能式”之称。万能式断路器容量较大，可装设多种脱扣器，辅助触点的数量也较多，不同的脱扣器组合可形成不同的保护特性，故可作为选择性或非选择性或具有反时限动作特性的电动机保护。它通过辅助触点可实现远方遥控和智能化控制。其额定电流为630～5 000 A。它一般用于变压器400 V侧出线总开关、母线联络开关或大容量馈线开关和大型电动机控制开关。
我国自行开发的万能式断路器系列有DWl5、DWl6、CW系列；引进技术的产品有德国AEG公司的ME系列，日本寺崎公司的AH系列，日本三菱公司的AE系列，西门子公司的3WE系列等以及目前国内各生产厂以各自产品命名的高新技术开关。
2)塑料外壳式断路器
塑料外壳式断路器简称塑壳式断路器，原称装置式自动空气断路器，其主要特征是所有部件都安装在一个塑料外壳中，没有裸露的带电部分，提高了使用的安全性。新型的塑壳式断路器也可制成选择型。小容量的断路器采用非储能式闭合，手动操作；大容量的断路器的操动机构采用储能式闭合，可以手动操作，亦可由电动机操作。电动机操作可实现远方遥控操作。其额定电流一般为6～630 A，有单极式、二极式、三极式和四极式。目前已有额定电流为800～3 000 A的大型塑壳式断路器。
塑壳式断路器一般用于配电馈线控制和保护，小型配电变压器的低压侧出线总开关，动力配电终端和保护及住宅配电终端控制和保护，也可用于各种产生机械的电源开关。
我国自行开发的塑壳式断路器系列有DZ5、DZl5、DZ20、DZ25系列，引进技术生产的有日本寺崎公司的TO、TG和TH一5系列，西门子公司的3VE系列，日本三菱公司的M系列，ABB公司的M61l和S060系列，施耐德公司的C45N系列等以及生产厂以各自产品命名的高新技术塑壳式断路器。其派生产品有DZX系列限流断路器，带剩余电流保护功能的剩余电流动作保护断路器及缺相保护断路器等。
3)漏电保护断路器
漏电保护断路器分为电磁式电流动作型、电压动作型和晶体管电流动作型等。电磁式电流动作型剩余电流保护断路器是常用的漏电保护断路器。其结构是在一般的塑壳式断路中增加了一个能检测剩余电流的感应元件和剩余电流脱扣器。在正常运行时，各相电流的量和为零，检测电流互感器二次侧无输出。当出现漏电或人身触电时，在检测电流互感器次线圈上会感应出剩余电流。剩余电流脱扣器受此电流激励，使断路器脱扣而断开电路。
电磁式剩余电流保护断路器是直接动作型的，动作较可靠，但体积较大，制造工艺要求也高。晶体管或集成电路式剩余电流保护断路器是间接动作型的，因而可使检测电流互感器的体积大大缩小，从而也缩小了断路器的体积。随着电子技术的发展，人们现在越来越多地采用了集成电路剩余电流保护断路器。
4．液压机低压断路器的主要技术参数
我国低压电器标准规定液压机低压断路器应有下列特性参数。
1)型式
断路器的型式包括相数、极数、额定频率、灭弧介质、闭合方式和分断方式。
2)主电路额定值
主电路额定值有额定工作电压、额定电流、额定短路接通能力、额定短路分断能力等。万能式断路器的额定电流分主电路的额定电流和框架等级的额定电流。
3)额定工作制
额定工作制可分为8小时工作制和长期工作制两种。
4)液压机辅助电路参数
辅助电路参数主要为辅助触点特性参数。万能式断路器一般具有常开触点、常闭触点各3对，供信号装置及控制回路使用；塑壳式断路器一般不具备辅助触点。
5)其他
断路器特性参数除上述各项外，还包括脱扣器形式及特性、使用类别等。
5．液压机低压断路器型号的含义
液压机低压断路器目前有Dz5、DZIO、DZXIO、DZl5、DZ20、DMI等系列产品。
2) 液压机低压断路器的选用原则
一般应从以下几个方面选择。
(1)断路器的类型
断路器的类型应根据电路的额定电流及保护的要求来选用。
(2)断路器的额定工作电压
断路器的额定工作电压应大于或等于线路或设备的额定工作电压。
(3)断路器主电路的额定工作电流
断路器主电路的额定工作电流应大于或等于负载工作电流。
(4)断路器过电流脱扣器的整定电流
断路器过电流脱扣器的整定电流应大于或等于线路的最大负载电流。
(5)断路器欠电压脱扣器的额定电压
断路器欠电压脱扣器的额定电压等于主电路额定电压。
(6)断路器的额定通断能力
断路器的额定通断能力大于或等于电路的最大短路电流。 |
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