低壓斷路器概要

低壓斷路器一.低壓斷路器的用途、工作原理和分類二.低壓斷路器的典型構造三.低壓斷路器的主要技術參數四.低壓斷路器的脫扣器與時間—電流特性11/24/20231RockwellAutomation2.4低壓斷路器低壓斷路器的用途、工作原理和分類低壓斷路器：在低壓配電網絡中用來安排電能以及按規(guī)定條件對低壓配電電路、電動機或其他用電設備實行通斷操作并起愛護作用的開關電器。低壓斷路器的愛護作用：當電路中消失過載、短路或欠壓等故障時，能自動分斷電路。低壓斷路器以前稱為自動開關、空氣開關或自動空氣斷路器。在正常狀況下，低壓斷路器可用于不頻繁地接通與切斷線路。11/24/20232RockwellAutomation2.4低壓斷路器一.低壓斷路器的用途、工作原理和分類原理主觸頭2為常開觸頭，用于接通和分斷主電路，串聯(lián)在三相回路中，圖中所示為主觸頭處于閉合位置，此時，傳動桿3由鎖扣4鉤住，分斷彈簧1被拉伸，過電流脫扣器5串聯(lián)于主電路，在主電路電流為正常值時，過電流脫扣器的銜鐵處于翻開位置，當主電路電流超過規(guī)定值時，銜鐵被吸合，頂桿向上將鎖扣4頂開，分斷彈簧1使主觸頭分斷(或稱分閘)。圖2.7低壓斷路器的工作原理圖1一分斷彈簧；2一主觸頭；3一傳動稈；4－鎖扣；5一過電流脫如器；6—欠壓脫扣器；7一分勵脫扣器11/24/20233RockwellAutomation2.4低壓斷路器欠壓脫扣器6并聯(lián)于主電路，在主電路電壓正常時，其銜鐵吸合，當主電路電壓低于規(guī)定值時，其銜鐵釋放，頂桿也將鎖扣4頂開，使主觸頭分斷。分勵脫扣器7由掌握電源供電，它可以依據操作人員的命令或其他信號使線圈通電，銜鐵被吸合，頂桿向上將鎖扣4頂開，使主觸頭分斷。圖2.7低壓斷路器的工作原理圖1一分斷彈簧；2一主觸頭；3一傳動稈；4－鎖扣；5一過電流脫如器；6—欠壓脫扣器；7一分勵脫扣器11/24/20234RockwellAutomation分勵脫扣器電路

11/24/20235RockwellAutomation2.4低壓斷路器一.低壓斷路器的用途、工作原理和分類低壓斷路器組成導電接觸系統(tǒng)滅弧系統(tǒng)各種脫扣器開關機構把以上各局部連接在一起的金屬框架或塑料外殼11/24/20236RockwellAutomation2.4低壓斷路器一.低壓斷路器的用途、工作原理和分類低壓斷路器分類按用途分：愛護配電線路用、愛護電動機用、愛護照明線路用和漏電愛護用斷路器。按構造型式分：萬能式/框架式和裝置式/塑料外殼式斷路器。按極數分：四極、三極、二極和單極斷路器。按限流性能分：一般式和限流式斷路器。按操作方式分：直接手柄操作式、杠桿操作式、電磁鐵操作式和電動機操作式斷路器。按所承受滅弧介質分：空氣斷路器〔俗稱空氣開關〕、真空斷路器、SF6斷路器、油斷路器。按使用類別分：非選擇型〔A型〕和選擇型〔B型〕兩類。按動作速度分：快速型和一般型。11/24/20237RockwellAutomation低壓斷路器型號及含義11/24/20238RockwellAutomation低壓斷路器及其電氣符號

11/24/20239RockwellAutomation2.4低壓斷路器二.低壓斷路器的典型構造1.萬能式斷路器萬能式斷路器的構造特點是有一個金屬框架，全部元件都安裝在框架上。萬能式斷路器多數屬于放開式，為了防塵的需要，有時做成金屬箱防護式。萬能式斷路器又分為一般式和限流式。11/24/202310RockwellAutomation2.4低壓斷路器二.低壓斷路器的典型構造1.萬能式斷路器(1)一般萬能式斷路器DWl5系列是沒有限流作用的一般萬能式低壓斷路器。額定電壓溝通為1140V及以下，額定電流有200、400、630A三個等級。它承受立體布置，操作手柄可以裝在正前面．也可以裝在右側面，而且都可以安裝電磁鐵傳動機構。11/24/202311RockwellAutomation2.4低壓斷路器二.低壓斷路器的典型構造1.萬能式斷路器(2)限流萬能式斷路器。DWXl5系列為限流萬能式斷路器，具有快速斷開和抑制短路電流上升的特點，特殊適用于可能產生較大短路電流的網絡之中。DWXl5系列為限流萬能式斷路器與一般萬能式斷路器不同之處在于，它有特地的斥力觸頭和快速脫扣裝置。11/24/202312RockwellAutomation2.4低壓斷路器二.低壓斷路器的典型構造2.裝置式斷路器目前，國產裝置式斷路器有DZ20系列和DZ15系列等。與萬能式相比較，其特點是觸頭系統(tǒng)、滅弧室、操作機構及脫扣器等元件均裝在一個塑料殼體內，具有構造緊湊、體積小、使用安全、價格低廉及外形美觀等優(yōu)點。(1)一般裝置式斷路器：DZ20系列。(2)限流裝置式斷路器：DZX10系列。11/24/202313RockwellAutomation2.4低壓斷路器三.低壓斷路器的主要技術參數1．額定電壓：額定電壓分額定工作電壓、額定絕緣電壓和額定脈沖電壓。額定工作電壓：與通斷力量及使用類別相關的電壓值。對于溝通多相電路則指電路的線電壓。額定工作電壓在數值上取決于電網的額定電壓等級。額定絕緣電壓：設計斷路器的電壓值，開關電器的電氣間隙和爬電距離應按此電壓值確定。一般狀況下，額定絕緣電壓就是斷路器的最大額定工作電壓。額定脈沖耐壓值：數值應大于或等于系統(tǒng)中消失的最大過電壓峰值。額定絕緣電壓和額定脈沖耐壓共同打算了開關電器的絕緣水平。11/24/202314RockwellAutomation2.4低壓斷路器三.低壓斷路器的主要技術參數2．額定電流：脫扣器的額定電流，一般狀況下也是斷路器的額定持續(xù)電流。3.額定短路分斷力量：在規(guī)定的使用條件下，分斷短路預期電流的力量。它又分為額定極限短路分斷力量和額定運行短路分斷力量。11/24/202315RockwellAutomation2.4低壓斷路器三.低壓斷路器的主要技術參數額定極限短路分斷力量：斷路器在規(guī)定的試驗電壓、功率因數或時間常數以及規(guī)定的試驗程序下，相應分斷預期短路電流(溝通條件下以有效值表示)的力量。額定極限短路分斷力量的試驗程序：O–t–CO其中O——分斷操作；CO——接通操作后緊接著分斷操作；t——兩個相繼操作之間的時間間隔。在試驗之后不要求斷路器連續(xù)運行，因而它是斷路器的最大分斷電流。額定運行短路分斷力量：斷路器在規(guī)定的試驗電壓、功率因數或時間常數以及相應的試驗程序下的一種比額定極限短路分斷電流小的分斷電流值。額定運行短路分斷力量的試驗程序：O–t–CO–t–CO額定運行短路分斷力量試驗后，要求斷路器應照舊具有能在額定電流下連續(xù)運行的力量。11/24/202316RockwellAutomation2.4低壓斷路器三.低壓斷路器的主要技術參數4．額定短路接通力量：在規(guī)定的工作電壓、功率因數或時間常數下能夠接通短路電流的力量，用最大預期電流峰值表示。斷路器要求的最小額定短路接通力量和額定短路分斷力量之間有肯定的比例關系，由短路電流沖擊系數打算。標準規(guī)定它們之間的關系如下表。額定短路分斷電流功率因數要求的最小短路接通電流0.950.90.80.70.50.30.250.21.411.421.471.531.72.02.12.21.5kA1.5kA3kA3kA4.5kA4.5kA6kA6kA10kA10kA20kA20kA50kA50kA11/24/202317RockwellAutomation2.4低壓斷路器三.低壓斷路器的主要技術參數5.額定短時耐受電流斷路器的額定短時耐受電流是指斷路器處于閉合狀態(tài)下，耐受肯定持續(xù)時間的短路電流力量。額定短時耐受電流包括要經受短路電流峰值沖擊的電動力作用以及肯定時間的短路電流(周期重量有效值)的熱作用。11/24/202318RockwellAutomation2.4低壓斷路器三.低壓斷路器的主要技術參數6.愛護特性(1)過電流愛護特性：斷路器的動作時間t與過電流脫扣器的動作電流I的關系曲線，即t=f(I)曲線。低壓斷路器過電流愛護可具有一段、兩段或三段過電流愛護特性，圖中曲線ABCD為兩段非選擇性愛護特性，其中AB段為長延時反時限愛護特性，用于過載愛護；CD段為瞬時脫扣器動作特性。圖中曲線abcdef為選擇性三段愛護特性，其中ab段是過載反時限長延時愛護特性；cd段為短路電流較小時的定時限短延時特性；ef段則為短路電流較大時的瞬時動作特性。11/24/202319RockwellAutomation2.4低壓斷路器三.低壓斷路器的主要技術參數6.愛護特性(2)欠電壓愛護特性：當主電路電壓低于規(guī)定值時，斷路器應能瞬時或經短延時動作，將電路分斷。零電壓愛護特性〔或稱失壓愛護特性〕是欠電壓愛護特性中的一種特殊形式。(3)漏電愛護特性：當電路漏電電流超過規(guī)定值時，斷路器應在規(guī)定時間內動作，分斷電路。11/24/202320RockwellAutomation2.4低壓斷路器三.低壓斷路器的主要技術參數11/24/202321RockwellAutomation2.4低壓斷路器三.低壓斷路器的主要技術參數SDW1-1600智能型萬能式斷路器技術參數：額定電流In〔A〕：200、400、600、800、1000、1250、1600額定工作電壓Ue〔V〕：400額定絕緣電壓Ui〔V〕：690極數P：3、4分斷時間〔ms〕：25~30合閘時間〔ms〕：60~70額定極限短路分斷力量Icu〔kA〕：50額定運行短路分斷力量Ics〔kA〕：35額定短路接通力量Icm〔kA〕：105額定短時耐受電流Icw1s〔kA〕：3511/24/202322RockwellAutomation2.4低壓斷路器四.低壓斷路器的脫扣器與時間—電流特性為了得到不同的愛護特性，低壓斷路器必需帶有不同的脫扣器，它是斷路器的感應元件。當電路發(fā)生故障時，脫扣器接到信號后動作，并作用于自由脫扣機構，使斷路器分閘。脫扣器包括：(1)電磁式脫扣器：可以是瞬時過電流、失壓、分勵脫扣器。(2)熱脫扣器：雙金屬熱脫扣器，利用雙金屬片受熱變形作用于斷路器脫扣機構而動作，具有反時限過電流愛護特性。(3)油阻尼脫扣器：反時限與瞬時過電流脫扣。(4)鐘表機構脫扣器：可以得到短或較長延時的過電流脫扣。(5)半導體/智能脫如器：可設計成各種時間—電流特性。(6)特殊作用脫扣器：漏電愛護脫扣器等。11/24/202323RockwellAutomation2.4低壓斷路器幾種脫扣器示意圖〔1〕圖2.8電磁式過電流脫扣器構造示意圖1-銜鐵；2-線圈；3-靜鐵心；4-拉力彈簧；5—調整螺稈11/24/202324RockwellAutomation2.4低壓斷路器幾種脫扣器示意圖〔2〕圖2.9油阻尼脫扣器1一動鐵心；2一復拉彈簧；3一油杯；4一極靴；5一銜鐵；6—調整彈簧；7一硅油11/24/202325RockwellAutomation2.4低壓斷路器幾種脫扣器示意圖〔3〕圖2.10半導體脫扣器原理方框圖11/24/202326RockwellAutomation智能化斷路器的特征則是承受了以微處理器或單片機為核心的智能掌握器(智能脫扣器)，智能化斷路器原理框圖如以下圖所示。智能化斷路器11/24/202327RockwellAutomation智能化斷路器原理框圖11/24/202328RockwellAutomation智能化斷路器11/24/202329RockwellAutomation續(xù)表11/24/202330RockwellAutomation續(xù)表11/24/202331RockwellAutomation新型斷路器〔1〕框架斷路器一代框架斷路器整體性能與主要技術指標均有較大幅度的提高。其主要特點如下：內外部附件均承受模塊化設計，既便利于標準扮裝配生產，又便利于拆裝更換和維護；在減小每個規(guī)格產品的體積的同時，提高了產品性能和運行牢靠性；削減了整個系列的規(guī)格數量，從而更便于大批量自動化生產和降低生產本錢；電子掌握器均具備了強大功能，不僅具有傳統(tǒng)斷路器必需的愛護與掌握功能，還增加了如能量治理、諧波分析、區(qū)域連鎖等功能，功能日趨完善，進一步提高了產品的市場競爭力；均配有通信接口，可與主要工業(yè)現場總線系統(tǒng)〔如DeviceNet、Profibus、Modbus等〕相連接，也可以與工業(yè)以太網系統(tǒng)〔如Profinet、EtherNet-IP等〕相連接，實現遠程監(jiān)控，大大提高系統(tǒng)運行安全性。11/24/202332RockwellAutomation新型斷路器11/24/202333RockwellAutomation新型斷路器〔2〕塑殼斷路器新一代塑殼斷路器在產品構造、操作機構、觸頭滅弧系統(tǒng)、可調熱磁脫扣器和電子脫扣器等技術方面較老一代的產品有了較大的突破，使產品的綜合技術經濟指標大大提高。其進展特別留意在縮小體積的同時提高技術性能指標。新一代塑殼斷路器均具有通信功能，可通過外接的通信適配器便利地與各種現場總線系統(tǒng)〔如Profibus、DeviceNet、Modbus等〕相連接，實現遠程掌握。塑殼斷路器由于經濟性和體積的緣由，殼架電流160A及以下的斷路器一般不承受電子式脫扣器，仍承受熱磁式脫扣器；殼架電流250A及以上均既可承受熱磁式脫扣器，又可承受電子式脫扣器；而殼架電流630A或800A以上的塑殼斷路器設計成只能帶電子式脫扣器。隨著電子式脫扣器的體積的縮小和本錢的降低。全系列均承受電子式脫扣器已經是明顯趨勢，應用電子式脫扣器的塑殼斷路器其愛護性能更為完善。11/24/202334RockwellAutomation11/24/202335RockwellAutomation1．常用低壓斷路器的型號選擇低壓斷路器的類型應依據線路及電氣設備的額定電流及對愛護的要求來選擇。假設額定電流較小〔600A以下〕、短路電流不太大，可選用塑殼式斷路器；假設短路電流相當大的支路，則應選用限流式斷路器；假設額定電流很大，或需要選擇型斷路器時，則應選擇萬能式斷路器；假設有漏電電流愛護要求時，應選用帶漏電愛護功能的斷路器等。掌握和愛護硅整流裝置及晶閘管的斷路器，應選用直流快速斷路器。五、低壓斷路器的選用11/24/202336RockwellAutomation2．低壓斷路器的額定電流選擇1〕配電用低壓斷路器的選用選用配電用低壓斷路器，除應考慮一般選用原則外，還應考慮與下級電路的選擇性協(xié)作問題，以限制可能消失的越級跳閘現象，一般可從以下幾方面留意：〔1〕長延時動作電流整定