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                行業資訊

                你必須了解的低壓斷路器工作原理

                低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后,自由脫扣機構將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯,欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯。當電路發生短路或嚴重過載時,過電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機構動作,主觸點斷開主電路。當電路過載時,熱脫扣器的熱元件發熱使雙金屬片上彎曲,推動自由脫扣機構動作。當電路欠電壓時,欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用,在正常工作時,其線圈是斷電的,在需要距離控制時,按下起動按鈕,使線圈通電,銜鐵帶動自由脫扣機構動作,使主觸點斷開。

                一、引言---

                低壓斷路器分為萬能式斷路器和塑料外殼式斷路器兩大類,目前我國萬能式斷路器主要生產有DWl5、DWl6、DWl7(ME)、DW45等系列,塑殼斷路器主要生產有DZ20、CMl、TM30等系列。斷路器都是由本體和附件組成。本體是不帶任何附件,但能確保順利合、分電路,并且有在電路或電氣設備發生過載、短路等事故時,自動切斷故障的功能,而附件作為斷路器功能的派生補充,為斷路器增加了控制手段和擴大保護功能,使斷路器的使用范圍更廣、保護功能更齊全、操作和安裝方式更多。目前斷路器附件已成為斷路器不可分割的一個重要部分。但附件并不是越齊全越好,這就要根據具體的控制線路和保護線路來合理地應用附件,避免造成不必要的浪費,同時要分清電壓等級,交流或直流,輔助觸頭的對數等,如應用不當,不但不起保護作用,而且還會造成很大的經濟損失。下面對斷路器的附件功能和應用進行分析,使用戶在應用斷路器附件時有所幫助。

                二、內部附件---

                1.輔助觸頭;與斷路器主電路分、合機構機械上連動的觸頭,主要用于斷路器分、合狀態的顯示,接在斷路器的控制電路中通過斷路器的分合,對其相關電器實施控制或聯鎖,例如向信號燈、繼電器等輸出信號。萬能式斷路器有六對觸頭(三常開、三常閉),DW45有八對觸頭(四常開、四常閉)。塑殼斷路器殼架等級額定電流100A為單斷點轉換觸頭,225A及以上為橋式觸頭結構,約定發熱電流為3A;殼架等級額定電流400A及以上可裝兩常開、兩常閉,約定發熱電流為6A。操作性能次數與斷路器的操作性能總次數相同。

                2.報警觸頭:用于斷路器事故的報警觸頭,且此觸頭只有當斷路器脫扣分斷后才動作,主要用于斷路器的負載出現過載短路或欠電壓等故障時而自由脫扣,報警觸頭從原來的常開位置轉換成閉合位置,接通輔助線路中的指示燈或電鈴、蜂鳴器等,顯示或提醒斷路器的故障脫扣狀態。由于斷路器發生因負載故障而自由脫扣的機率不太多,因而報警觸頭的壽命是斷路器壽命的1/10。報警觸頭的工作電流一般不會超過1A。

                3.分勵脫扣器:是一種用電壓源激勵的脫扣器,它的電壓可與主電路電壓無關。分勵脫扣器是一種遠距離操縱分閘的附件。當電源電壓等于額定控制電源電壓的70%-110%之間的任一電壓時,就能可靠分斷斷路器。分勵脫扣器是短時工作制,線圈通電時間一般不能超過1S,否則線會被燒毀。塑殼斷路器為防止線圈燒毀,在分勵脫扣線圈串聯一個微動開關,當分勵脫扣器通過銜鐵吸合,微動開關從常閉狀態轉換成常開,由于分勵脫扣器電源的控制線路被切斷,即使人為地按住按鈕,分勵線圈始終不再通電就避免了線圈燒損情況的產生。當斷路器再扣合閘后,微動開關重新處于常閉位置。但萬能式DW45產品在出廠時要由用戶在使用時在分勵脫扣器線圈之前串聯一組常開觸頭。

                4.欠電壓脫扣器:欠電壓脫扣器是在它的端電壓降至某一規定范圍時,使斷路器有延時或無延時斷開的一種脫扣器,當電源電壓下降(甚至緩慢下降)到額定工作電壓的70%至35%范圍內,欠電壓脫扣器應運作,欠電壓脫扣器在電源電壓等于脫扣器額定工作電壓的35%時,欠電壓脫扣器應能防止斷路器閉全;電源電壓等于或大于85%欠電壓脫扣器的額定工作電壓時,在熱態條件下,應能保證斷路器可靠閉合。因此,當受保護電路中電源電壓發生一定的電壓降時,能自動斷開斷路器切斷電源,使該斷路器以下的負載電器或電氣設備免受欠電壓的損壞。使用時,欠電壓脫扣器線圈接在斷路器電源側,欠電壓脫扣器通電后,斷路器才能合閘,否則斷路器合不上閘。

                三、外部附件---

                1.電動操作機構,是用于遠距離自動分閘和合閘斷路器的一種附件,電動操作機構有電動機操作機構和電磁鐵操作機構兩種,電動機操作機構為塑殼式斷路器殼架等級額定電流400A及以上斷路器和萬能式斷路器,電磁鐵操作機構適用于塑殼斷呼器殼架等級額定電流225A及以下斷路器,無論是電磁鐵或電動機,它們的吸合和轉動方向都是相同,僅由電動操作機構內部的凸輪的位置來達到合、分,斷路器在用電動機構操作時,在額定控制電壓的85%-110%之間的任一電壓下,應能保證斷路器可靠閉合。

                2.釋能電磁鐵:這種釋能電磁鐵適用于萬能式斷路器有電動機預儲能機構(由電動儲能機構使它的操作彈簧機構儲能)。當用戶按下按鈕,電磁鐵線圈激勵后,電磁鐵閉合使儲能彈簧釋放,斷路器合閘。

                3.轉動操作手柄,適用于塑殼斷路器,在斷路器的蓋上裝轉動操作手柄的機構,手柄的轉軸裝在它的機構配合孔內,轉軸的另一頭穿過抽屜柜的門孔,旋轉手柄的把手裝在成套裝置的門上面所露出的轉軸頭,把手的圓形或方形座用螺釘固定的門上,這樣的安裝能使操作者在門外通過手柄的把手順時針或逆時針轉動,來確保斷路器的合閘或分閘。同時轉動手柄能保證斷路器處于合閘時,柜門不能開啟;只有轉動手柄處于分閘或再扣,開關板的門才能打開。在緊急情況下,斷路器處于"合閘"而需要打開門板時,可按動轉動手柄座邊上的紅色釋放按鈕。

                4.加長手柄:是一種外部加長手柄,直接裝于斷路器的手柄上,一般用于600A及以上的大容量斷路器上,進行手動分合閘操作。

                5.手柄閉鎖裝置:是在手柄框上裝設卡件,手柄上打孔然后用掛鎖鎖起來。主要用于斷路器處于合閘工作狀態時,不容許其他人分閘而引起停電事故,或斷路器負載側電路需要維修或不允許通電時,以防被人誤將斷路器合閘,從而保護維修人員的安全或用電設備的可靠使用。

                6.接線方式:斷路器的接線方式有板前、板后、插入式、抽屜式,用戶如無特殊要求,均按板前供貨,板前接線是常見的接線方式。

                (1)板后接線方式:板后接線最大特點是可以在更換或維修斷路器,不必重新接線,只須將前級電源斷開。由于該結構特殊,產品出廠時已按設計要求配置了專用安裝板和安裝螺釘及接線螺釘,需要特別注意的是由于大容量斷路器接觸的可靠性將直接影響斷路器的正常使用,因此安裝時必須引起重視,嚴格按制造廠要求進行安裝。

                (2)插入式接線:在成套裝置的安裝板上,先安裝一個斷路器的安裝座,安裝座上6個插頭,斷路器的連接板上有6個插座。安裝座的面上有連接板或安裝座后有螺栓,安裝座預先接上電源線和負載線。使用時,將斷路器直接插進安裝座。如果斷路器壞了,只要拔出壞的,換上一只好的即可。它的更換時間比板前,板后接線要短,且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此目前我國的插入式產品,其殼架電流限制在最大為400A。從而節省了維修和更換時間。插入式斷路器在安裝時應檢查斷路器的插頭是否壓緊,并應將斷路器安全緊固,以減少接觸電阻,提高可靠性。

                (3)抽屜式接線:斷路器的進出抽屜是由搖桿順時針或逆時針轉動的,在主回路和二次回路中均采用了插入式結構,省略了固定式所必須的隔離器,做到一機二用,提高了使用的經濟性,同時給操作與維護帶來了很大的方便,增加了安全性、可靠性。特別是抽屜座的主回路觸刀座,可與NT型熔斷路器觸刀座通用,這樣在應急狀態下可直接插入熔斷器供電。

                四、交流斷路器用于直流電路---

                交流斷路器可以派生為直流電路的保護,但必須注意三點改變:

                1、過載和短路保護。

                ①過載長延時保護。采用熱動式(雙金屬元件)作過載長延時保護時,其動作源為I2R,交流的電流有效值與直流的平均值相等,因此不需要任何改制即可使用。但對大電流規格,采取電流互感器的二次側電流加熱者,則因互感器無法使用于直流電路而不能使用。

                如果過載長延時脫扣器是采用全電磁式(液壓式,即油杯式),則延時脫扣特性要變化,最小動作電流要變大110%—140%,因此,交流全電磁式脫扣器不能用于直流電路(如要用則要重新設計)。

                ②短路保護。

                熱動—電磁型交流斷路器的短路保護是采用磁鐵系統的,它用于經濾波后的整流電路(直流),需將原交流的整定電流值乘上一個1.3的系數。全電磁型的短路保護與熱動電磁型相同。

                2、斷路器的附件,如分勵脫扣器、欠電壓脫扣器、電動操作機構等;分勵、欠電壓均為電壓線圈,只要電壓值一致,則用于交流系統的,不需作任何改變,就可用于直流系統。輔助、報警觸頭,交直流通用。電動操作機構,用于直流時要重新設計。

                3、由于直流電流不像交流有過零點的特性,直流的短路電流(甚至倍數不大的故障電流)的開斷;電弧的熄滅都有困難,因此接線應采用二極或三極串聯的辦法,增加斷口,使各斷口承擔一部分電弧能量。

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