關(guān)于過(guò)電流脫扣器是什么、過(guò)電流脫扣器原理和結(jié)構(gòu)介紹如下:
斷路器是我們比較了解的一個(gè)器件,它大規(guī)模的應(yīng)用在低壓配電系統(tǒng)當(dāng)中,是一個(gè)用來(lái)保護(hù)電器元件。當(dāng)在低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中,斷路器的選擇性是我們要去就行注意的一點(diǎn),對(duì)斷路器過(guò)流脫扣器額定電流進(jìn)行選擇和整定,確保充分發(fā)揮過(guò)電流脫扣器的作用;當(dāng)環(huán)境溫度大于或小于校準(zhǔn)溫度值時(shí),應(yīng)根據(jù)制造商提供的溫度與載流能力修正系數(shù)來(lái)調(diào)整低壓斷路器的額定電流值。
標(biāo)明過(guò)電流脫扣器的電流有以下幾個(gè)參數(shù):
1、脫扣器額定電流1n,指脫扣器能長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流。
2、長(zhǎng)延時(shí)過(guò)載脫扣器動(dòng)作電流整定值Ir,固定式脫扣器其1r=In,可調(diào)式脫扣器其Ir為脫扣器額定電流1n的倍數(shù),如1r=0.4~1×1n。
3、短延時(shí)電磁脫扣器動(dòng)作電流整定值Im,為過(guò)載脫扣器動(dòng)作電流整定值Ir的倍數(shù),倍數(shù)固定或可調(diào),如Im=2~10×Ir。對(duì)不可調(diào)式可在其中選擇一適當(dāng)?shù)恼ㄖ怠?/p>
4、瞬時(shí)電磁脫扣器動(dòng)作電流額定值Im′,為脫扣器額定電流In的倍數(shù),倍數(shù)固定或可調(diào),如Im′=1.5~11×In。
斷路器的自由脫扣和跳躍現(xiàn)象
解答什么是斷路器自由脫扣/什么是斷路器跳躍現(xiàn)象
自由脫扣
斷路器在合閘過(guò)程中的任何時(shí)刻,若保護(hù)動(dòng)作接通跳閘回路,斷路器能可靠地?cái)嚅_,這就叫自由脫扣。帶有自由脫扣的斷路器,可以保證斷路器合于短路故障時(shí),能迅速斷開,避免擴(kuò)大事故范圍。對(duì)于真空斷路器來(lái)說(shuō),其操動(dòng)機(jī)構(gòu)在合閘過(guò)程中接到分閘命令時(shí),斷路器機(jī)構(gòu)將不再執(zhí)行合閘命令而立即分閘,這樣就避免了跳躍。從而確保了安全。
那么為什么自由脫扣對(duì)于真空斷路器來(lái)說(shuō)如此重要,以至于被認(rèn)為是一定要帶有的功能呢?事實(shí)上如恰面所講,是為了避免跳躍現(xiàn)象。下面就來(lái)介紹跳躍現(xiàn)象。
跳躍現(xiàn)象
真空斷路器在合閘短有預(yù)伏短路故障的線路時(shí),一旦觸頭間電擊穿形成短路電流后,繼電保護(hù)裝置便動(dòng)作發(fā)出分閘命令,使斷路器分閘。此時(shí),如果合閘命令尚未來(lái)得及解除,則斷路器在合閘輔 助斷路器接通后就會(huì)再次自動(dòng)合閘,這種連續(xù)的多次合、分閘現(xiàn)象就叫作跳躍現(xiàn)象。這一現(xiàn)象會(huì)使得觸頭嚴(yán)重?zé)齻€有可能引起真空斷路器的爆炸,從而引發(fā)事故。
所以配有自由脫扣功能是很有必要的。在具體現(xiàn)實(shí)中,真空斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的防跳躍和自由脫扣:在關(guān)合過(guò)程中,如電路發(fā)生故障時(shí),操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)使斷路器自行分閘,即使合閘命令未解除,真空斷路器也不能再度合閘,以避免無(wú)謂地多次分、合故障電流。從而避免隱患,確保安全。
低壓斷路器脫扣器的選擇與整定
(1)低壓斷路器過(guò)流脫扣器額定電流的選擇
低壓斷路器過(guò)流脫扣器的額定電流IN.OR不小于線路的計(jì)算電流I30,即IN.OR≥I30.
(2)低壓斷路器過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流的整定
①瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流的整定。低壓斷路器所保護(hù)的對(duì)象中,有某些電器設(shè)備,這些電器設(shè)備在啟動(dòng)過(guò)程中,會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生數(shù)倍于其額定電流的高峰值電流,從而使低壓斷路器在短時(shí)間內(nèi)承受較大的尖峰電流。瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作電流lop(o)必須躲過(guò)線路的尖峰電流IPK,即Iop(o)≥Krel稩PK式中Krel為可靠系數(shù)。在選用斷路器時(shí),應(yīng)注意使低壓斷路器的瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的整定電流躲過(guò)尖峰電流,以免引起低壓斷路器的誤動(dòng)作;
②短延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定。短延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流lop(s),也應(yīng)躲過(guò)線路的尖峰電流IPK,即IOP(S)≥Krel稩PK,式中KERL為可靠系數(shù)。短延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作時(shí)間一般分0.2S、0.4S和0.6S三種,按前后保護(hù)裝置的保護(hù)選擇性來(lái)確定,應(yīng)使前一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間比后一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間級(jí)差;
③長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定。長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器主要是用來(lái)保護(hù)過(guò)負(fù)荷,因此其動(dòng)作電流Iop(1)只需要躲過(guò)線路的最大負(fù)荷電流即計(jì)算電流I30,即Iop(1)≥KREL稩30式中KREL為可靠系數(shù)。長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)躲過(guò)允許短時(shí)過(guò)負(fù)荷的持續(xù)時(shí)間,以免引起低壓斷路器的誤動(dòng)作;
④過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流與被保護(hù)線路的配合要求。為了不致線路因出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷或短路引起絕緣線纜過(guò)熱受損甚至失火,而其低壓斷路器不跳閘事故的發(fā)生,低壓斷路器過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流lOP應(yīng)符合公式的要求,lOP≤KOL稩al,失中Ial絕緣線纜的允許載流量;Kol一絕緣線纜的允許短時(shí)過(guò)負(fù)荷系數(shù),對(duì)瞬時(shí)和短延時(shí)過(guò)流脫扣器,一般取4.5;對(duì)長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器,做短路保護(hù)時(shí)取1.1,只做過(guò)負(fù)荷保護(hù)時(shí)取1.
智能脫扣器的軟硬件設(shè)計(jì)
首先介紹了智能脫扣器的硬、軟件設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵技術(shù),接著提出了新的數(shù)據(jù)處理方法,最后總結(jié)出一些抗干擾的措施。
智能型斷路器是指采用了智能脫扣器的斷路器,智能脫扣器使斷路器實(shí)現(xiàn)了遙測(cè)、遙控、遙信和遙調(diào)等功能?,F(xiàn)在智能脫扣器都采用單片機(jī)、DSP等微處理器作為邏輯處理的基礎(chǔ),其發(fā)展趨勢(shì)一是功能越來(lái)越多,除了傳統(tǒng)的脫扣功能外,還有脫扣前報(bào)警功能、線路參數(shù)檢測(cè)功能以及試驗(yàn)功能;另外一種趨勢(shì)是采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),把設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化作為目標(biāo)。
本文主要介紹在研制智能脫扣器的過(guò)程中,硬件、軟件方面需要注意的問(wèn)題以及相應(yīng)的處理方法。
1 智能脫扣器的硬件設(shè)計(jì)
根據(jù)智能脫扣器所要實(shí)現(xiàn)的功能,硬件可以分為中央處理單元(微處理器及其外圍電路)、采樣電路、按鍵顯示電路、通訊電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分。
1.1 采樣電路
采樣電路實(shí)現(xiàn)的功能是將外部的電流、電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)互感器、濾波、幅值調(diào)整環(huán)節(jié)后送到微處理器A/D采樣通道口。在這些環(huán)節(jié)要注意以下幾個(gè)問(wèn)題。
1)互感器的選擇互感器的作用是將線路中幅值很大的電信號(hào)線性地轉(zhuǎn)換成可以處理的電信號(hào),其轉(zhuǎn)換的線性和精度將直接影響關(guān)鍵數(shù)據(jù)的可信度,這些數(shù)據(jù)是智能脫扣器工作的基礎(chǔ)。常用的電流互感器有鐵心和空心兩種,鐵心型互感器在處理小電流時(shí)線性度很好,但大電流時(shí)鐵心容易飽和,從而出現(xiàn)線性失真,測(cè)量范圍?。豢招男驮谔幚泶箅娏鲿r(shí)線性度好,測(cè)量范圍廣,但小電流時(shí)易受干擾,也會(huì)出現(xiàn)線性失真,測(cè)量誤差大。然而智能脫扣器電流測(cè)量范圍從幾百A到幾十kA,變化范圍很大,要想在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)不失線性,最好采用兩種類型互感器相互結(jié)合的方法。
2)幅值調(diào)整環(huán)節(jié)由于電流的測(cè)量范圍很大,而微處理器A/D轉(zhuǎn)換參考電壓一般很小,本項(xiàng)目采用CYGNAL公司的C8051芯片作為CPU芯片,其A/D轉(zhuǎn)換參考電壓范圍為0~3.3V,如果輸入電信號(hào)幅值超過(guò)3.3V一定的時(shí)間將會(huì)損壞C8051芯片。如果將所有的電信號(hào)幅值都降到3.3V以下,那么A/D轉(zhuǎn)換的精度將大大降低,為后面的數(shù)據(jù)處理帶來(lái)很大的麻煩。本設(shè)計(jì)中采用多量程轉(zhuǎn)換的方法,每一種量程中信號(hào)送到A/D轉(zhuǎn)換口的幅值最大值都稍小于3.3V,硬件上根據(jù)信號(hào)幅值大小采用不同的輸送通道,當(dāng)然實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能還要軟件上面的判斷。
1.2 中央處理單元
本設(shè)計(jì)中的CPU芯片采用CYGNAL公司的C8051,這是一種新型高速集成芯片,拇指蓋大小的體積內(nèi)集成了8路A/D轉(zhuǎn)換通道、溫度傳感器、32K的FLASH存儲(chǔ)器,WATCHDOG監(jiān)視器、通訊接口和標(biāo)準(zhǔn)的JTAG程序燒寫口。這使控制系統(tǒng)的外圍元器件少、電路簡(jiǎn)單,從而提高了穩(wěn)定性和抗干擾能力。
1.3 鍵盤顯示電路
鍵盤顯示電路采用串行接口的7281芯片,該芯片通過(guò)外接移位寄存器74HC164,最多可以控制16位數(shù)碼管或128只獨(dú)立LED,其驅(qū)動(dòng)輸出極性和輸出時(shí)序均為軟件可控,從而可以和各種驅(qū)動(dòng)電路配合。同時(shí),7281芯片不僅可以控制各顯示位閃爍屬性和閃爍頻率,而且可以最多連接64鍵的鍵盤矩陣,鍵盤為互鎖式,內(nèi)部具有消去抖動(dòng)功能。此外,7281芯片采用高速二線接口與CPU通訊,只占用很少的I/O口和CPU時(shí)間。
1.4 執(zhí)行單元
執(zhí)行單元采用永磁體的電磁鐵,正常工作時(shí)在永磁體作用下保持吸合狀態(tài),當(dāng)執(zhí)行電路接收到CPU發(fā)出的脈沖控制信號(hào)時(shí),觸發(fā)達(dá)林頓管使線圈通有電流而產(chǎn)生反向磁通,在反力彈簧的作用下鐵心打開,帶動(dòng)斷路器分?jǐn)唷?/p>
1.5 硬件設(shè)備比較容易忽視的問(wèn)題
CYGNAL51芯片自帶內(nèi)部復(fù)位和簡(jiǎn)單的外部復(fù)位電路,這部分復(fù)位電路是不容易被忽視的。但是在實(shí)際運(yùn)行中,由于鍵盤和顯示是由管理芯片7281所控制的,當(dāng)程序跑飛后,C8051芯片經(jīng)過(guò)外部或內(nèi)部復(fù)位電路可以重新復(fù)位運(yùn)行,但是C8051芯片的復(fù)位無(wú)法傳送到7281芯片,這時(shí)顯示板上的顯示不會(huì)刷新,因此要在C8051芯片復(fù)位的同時(shí),讓7281芯片也進(jìn)行復(fù)位,可行的解決方法是讓C8051芯片和7281芯片共用相同的復(fù)位源,這樣一旦程序死掉,這兩種芯片會(huì)同時(shí)復(fù)位。
2 智能脫扣器的軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)主要分為兩個(gè)部分,主程序和中斷程序。主程序包括故障處理、鍵盤處理、顯示處理、通信處理等子程序;中斷程序包括定時(shí)器中斷、鍵盤中斷、通訊中斷等。
單片機(jī)對(duì)工頻電流信號(hào)進(jìn)行采樣,每一周波(20ms)可采集32個(gè)點(diǎn),這樣系統(tǒng)采樣頻率采用6MHz就不會(huì)出現(xiàn)失真。由于延時(shí)保護(hù)要求精度高,因此要先計(jì)算電流的有效值。計(jì)算電流有效值的方法較多,下面介紹一種較可靠的算法。由于實(shí)際信號(hào)中疊加有高頻信號(hào)和非周期信號(hào),為了真實(shí)有效地反映被測(cè)量信號(hào)的本質(zhì),有人提出了用FFT算法從測(cè)量數(shù)據(jù)中計(jì)算出線路?號(hào)的基波參數(shù)和高次諧波參數(shù),由于信號(hào)基波分量占到總信號(hào)的95%以上,所以,計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)可以作為各種保護(hù)算法的依據(jù)。電流保護(hù)的前提是能否及時(shí)正確判斷故障發(fā)生的時(shí)刻。FFT算法通過(guò)計(jì)算一個(gè)周波內(nèi)基波分量的有效值是否大于門檻值來(lái)確定故障情況,這樣做可以完成判斷任務(wù),但是實(shí)時(shí)性不高。下面提出一種基于小波分析和FFT的改進(jìn)算法,小波算法在采樣過(guò)程中檢測(cè)到可疑信號(hào)點(diǎn)后,由FFT算法進(jìn)行有效值判斷,如果沒(méi)有超過(guò)門檻值,則可疑信號(hào)點(diǎn)無(wú)效,回到小波算法中繼續(xù)尋找采樣可疑點(diǎn);如果有效值超過(guò)門檻值,則認(rèn)為可疑點(diǎn)有效,根據(jù)保護(hù)條件輸出相應(yīng)信號(hào)。 瞬時(shí)保護(hù)是一種特殊的保護(hù)方式,它不需要對(duì)有效值進(jìn)行比較,而是采用即采即比的方式,一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)采樣點(diǎn)超過(guò)規(guī)定的門檻,立即讓單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)出脫扣信號(hào)。但是,由于脫扣器工作條件不定,不可避免受到外界干擾源的影響,導(dǎo)致脫扣器誤動(dòng),為了減少誤動(dòng)的可能性,可以采取判別連續(xù)幾個(gè)采樣點(diǎn)是否都超過(guò)門檻值,如果都超過(guò)則認(rèn)定故障發(fā)生,否則判別為外界干擾。采取這種方法提高了可靠性但是降低了時(shí)效性,至于連續(xù)判別幾個(gè)采樣點(diǎn)根據(jù)實(shí)際需要來(lái)定。
3 抗干擾的措施
影響智能脫扣器的干擾源有用電設(shè)備的浪涌電流,對(duì)講機(jī)、手機(jī)等產(chǎn)生的射頻輻射,智能脫扣器內(nèi)部的開關(guān)電源和斬波釋放電路等。這些干擾源的存在導(dǎo)致程序死掉,或電流電壓等參數(shù)顯示不準(zhǔn)確導(dǎo)致故障狀態(tài)判斷錯(cuò)誤,進(jìn)而引起脫扣器誤動(dòng)作。為了減少干擾的影響,需要在硬件和軟件上采取相應(yīng)措施。
3.1 硬件抗干擾
采取的措施有:
1)合理布線,使數(shù)字電路地和模擬電路地共點(diǎn)地為懸浮工作方式,即系統(tǒng)各回路的基準(zhǔn)電位互相連接在一起而不與大地相連,這樣系統(tǒng)有較強(qiáng)的抗干擾能力;
2)模擬電路地和數(shù)字電路地分開接地,最后再匯合到一點(diǎn),這是因?yàn)閿夭ㄐ狗烹娐吩趩?dòng)工作后,出現(xiàn)很高的瞬態(tài)干擾,把邏輯地(主機(jī))和模擬地(A/D)分開后,這一干擾就降到很低;
3)線路板和元器件表面噴絕緣層,是防潮和絕緣的需要,對(duì)防電磁干擾也有很重要的作用;在機(jī)殼內(nèi)涂金屬屏蔽層,形成等電位屏蔽,對(duì)電磁干擾也有很大的屏蔽作用;
4)在穩(wěn)壓電源、隔離變壓器后側(cè)安裝濾波電路,能使火線與零線中的干擾電流得到衰減;
5)芯片的選擇上,盡可能采用體積小的芯片封裝,由于貼片封裝比直插封裝體積小、抗干擾能力強(qiáng),因此選擇貼片封裝;
6)盡量減少外圍電路,使電路板布線簡(jiǎn)單;
7)硬件電路應(yīng)采用多級(jí)跟隨器和高頻濾波電路,以保證信號(hào)不失真。
3.2 軟件抗干擾
軟件上抗干擾的方法有以下幾種。
1)為了防止裝置受到干擾進(jìn)入“死機(jī)”狀態(tài),在程序中加入一些監(jiān)控措施利用看門狗(WATCHDOG)對(duì)程序進(jìn)行死鎖檢測(cè),在必要的時(shí)候自動(dòng)復(fù)位;在未使用的中斷向量區(qū)、空白程序區(qū)設(shè)置軟件陷阱,強(qiáng)迫程序跑飛以后能夠回到正常軌道上來(lái);在必要的地方寫入冗余指令,以調(diào)整指令長(zhǎng)度,防止程序混亂。
2)對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波首先對(duì)每一個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行判別,讓其與相鄰值、前次值以及增值最大值比較,根據(jù)對(duì)稱檢測(cè)法、限幅檢測(cè)法來(lái)判斷是否為干擾信號(hào);對(duì)最近采樣的點(diǎn)進(jìn)行FFT計(jì)算得到的數(shù)據(jù)與前幾次的數(shù)據(jù)求平均值,舍去“異類”。
3)軟件“WATCHDOG”技術(shù)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)受到外界干擾的時(shí)候,程序會(huì)偏離正常軌道從而引起一系列問(wèn)題,出現(xiàn)死循環(huán),系統(tǒng)無(wú)法回到正常狀態(tài)。軟件看門狗技術(shù)特點(diǎn)是:系統(tǒng)正常運(yùn)行程序中,每隔一段固定時(shí)間就要對(duì)“WATCHDOG”進(jìn)行“喂狗”操作,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)如果檢測(cè)到“喂狗”操作,表明系統(tǒng)運(yùn)行正常,否則認(rèn)為系統(tǒng)出錯(cuò),自動(dòng)發(fā)出復(fù)位信號(hào)。本項(xiàng)目采用的CYGNAL51芯片內(nèi)部自帶看門狗,這就減少了項(xiàng)目開發(fā)人員的工作量。
此外,在數(shù)據(jù)處理的算法上進(jìn)行改進(jìn),也能大大提高系統(tǒng)的抗干擾能力,但是,這往往是以犧牲代碼長(zhǎng)度為代價(jià)的,至于如何取舍看實(shí)際項(xiàng)目要求而定。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著高性能、低價(jià)格芯片的不斷涌現(xiàn),在保留傳統(tǒng)設(shè)備優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,智能脫扣器在保護(hù)的多樣性、判斷準(zhǔn)確性和抗干擾性、自診斷保護(hù)、實(shí)時(shí)通訊和顯示等方面有較大的改進(jìn),這大大方便了用戶,從而有廣闊的市場(chǎng)前景。
欠壓脫扣器工作原理
欠壓脫扣器
欠電壓繼電器或脫扣器是指當(dāng)繼電器或脫扣器的端電壓降至預(yù)定值時(shí),使機(jī)械開關(guān)電器有延時(shí)或無(wú)延時(shí)斷開或閉合的繼電器。欠電壓繼電器或脫扣器與開關(guān)電器組合在一起,當(dāng)外施電壓下降,甚至緩慢下降至額定電壓的70%至35%范圍內(nèi),與開關(guān)電器組合一起的欠電壓繼電器和脫扣器應(yīng)動(dòng)作,使電器斷開。
空氣開關(guān)欠壓脫扣器工作原理
遇停電,空氣開關(guān)便自行跳閘,一般是因?yàn)榭諝忾_關(guān)帶有欠壓脫扣保護(hù)裝置,當(dāng)停電時(shí),欠壓脫扣器動(dòng)作跳閘。
1、當(dāng)線路電壓正常時(shí)電壓脫扣器11產(chǎn)生足夠的吸力,克服拉力彈簧9的作用將銜鐵10吸合,銜鐵與杠桿脫離,鎖扣與搭鉤才得以鎖住,主觸頭方能閉合。
2、當(dāng)線路上電壓全部消失或電壓下降至某一數(shù)值時(shí),欠電壓脫扣器吸力消失或減小,銜鐵被拉力彈簧9拉開并撞擊杠桿,主電路電源被分?jǐn)唷?/p>
3、同樣道理,在無(wú)電源電壓或電壓過(guò)低時(shí),自動(dòng)空氣開關(guān)也不能接通電源。
低壓斷路器結(jié)構(gòu)和脫扣器工作原理
低壓斷路器俗稱自動(dòng)空氣開關(guān)。是低壓配電網(wǎng)中地主要開關(guān)電器之一,是低壓開關(guān)中性能最完善地一種開關(guān)。它可以用來(lái)接通、分?jǐn)嗾X?fù)荷電流,又具有對(duì)電路進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)地功能。當(dāng)電路中發(fā)生短路、過(guò)負(fù)荷、低電壓等故障時(shí),低壓斷路器都能自動(dòng)切斷電路。低壓斷路器廣泛用作低壓配電變壓器地總開關(guān)、大負(fù)荷電力線路和大功率電動(dòng)機(jī)地控制開關(guān)等。但其結(jié)構(gòu)上著重提高滅弧能力,所以不適用于要求頻繁操作地電路。它不僅可以接通和分?jǐn)嗾X?fù)載電流、電動(dòng)機(jī)工作電流和過(guò)載電流。而且可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏?。主要在不傾族操作地低壓配電線路或開關(guān)柜(箱)中作為電耳開關(guān)使用。并對(duì)線路、電氣設(shè)備及電動(dòng)機(jī)等起保護(hù)作用,當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)貫過(guò)電流、過(guò)載、短路、斷相、翻電等故障時(shí)。能自動(dòng)切斷線路。起到保護(hù)作用。
低壓斷路器由觸點(diǎn)系統(tǒng)、脫扣機(jī)構(gòu)、滅弧裝置和操作機(jī)構(gòu)構(gòu)成,如圖1-13所示。觸點(diǎn)起到電路的通斷作用。脫口機(jī)構(gòu)有多種形式,如過(guò)流脫扣器、熱過(guò)載脫扣器、欠壓脫扣器、分勵(lì)脫扣器等。和接觸器滅弧裝置的作用類似,低壓斷路器的滅弧裝置也是為防止觸點(diǎn)接通或斷開時(shí),所產(chǎn)生的電弧造成觸點(diǎn)間短路所設(shè)計(jì)的。操作機(jī)構(gòu)分手柄操作、杠桿操作、電磁鐵操作和電動(dòng)機(jī)操作幾種。
當(dāng)通過(guò)斷路器的電流超出其規(guī)定的電流值時(shí),過(guò)流脫扣器繞組的電流增大,銜鐵I吸合;過(guò)載時(shí),熱過(guò)載脫扣器的雙金屬片J進(jìn)一步受熱膨脹后,彎曲加大;當(dāng)電壓欠壓時(shí),可使欠壓脫扣器動(dòng)作,其銜鐵G因電壓降低,吸力不夠,在反力彈簧N的作用下而釋放。上述情況不論哪種情況發(fā)生,都將帶動(dòng)連桿F向上移動(dòng),使搭扣與鎖鉤脫開,從而使斷路器的觸點(diǎn)在反力彈簧L的作用下斷開,切斷故障電路,起到保護(hù)的目的。因此,斷路器在功能上相當(dāng)于刀開關(guān)、熱繼電器、過(guò)電流繼電器和欠壓繼電器的組合,能有效地對(duì)負(fù)載電路進(jìn)行短路、過(guò)載及欠電壓保護(hù),也可用于不頻繁的接通、分?jǐn)嚯娐贰?/p>
分勵(lì)脫扣器的設(shè)計(jì),主要是為了實(shí)現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)距離操作和控制。正常工作時(shí),該脫扣器的線圈是斷電的,當(dāng)按下相應(yīng)的按鈕時(shí),脫扣器線圈得電,銜鐵吸合,帶動(dòng)杠桿移動(dòng),使搭扣脫開,主觸點(diǎn)斷開。
另外,目前市場(chǎng)上還設(shè)計(jì)有微型斷路器,以滿足小電流用戶的使用需要。微型斷路器在極數(shù)上分單極、雙極、三極和四極等;在使用場(chǎng)合上分照明、動(dòng)力兩種;在漏電保護(hù)上分普通型和漏電保護(hù)型。
低壓斷路器結(jié)構(gòu)和脫扣器工作原理
斷路器用作合、分電路時(shí),依靠扳動(dòng)手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的手柄(簡(jiǎn)稱為手操)或者利用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱為電操)使得斷路器的動(dòng)、靜觸頭閉合或者斷開。
當(dāng)斷路器所在線路出現(xiàn)過(guò)載(過(guò)負(fù)荷)時(shí),斷路器熱脫扣器中的雙金屬元件受熱(或者通過(guò)它近旁的發(fā)熱元件使得雙金屬元件受熱)產(chǎn)生變形、彎曲,并打開鎖扣使得斷路器跳閘。熱脫扣器一般用于過(guò)載保護(hù)。
當(dāng)斷路器所在線路中出現(xiàn)短路時(shí),短路電流使得磁脫扣器的動(dòng)銜鐵被吸合,從而帶動(dòng)牽引裝置使得斷路器跳閘。磁脫扣器一般用于短路保護(hù)。
當(dāng)斷路器所在線路出現(xiàn)電壓低于70%Un(額定電壓)時(shí),欠電壓脫扣器將觸發(fā)斷路器執(zhí)行跳閘操作。這種脫扣被稱為欠電壓脫扣;當(dāng)操作者需要從遠(yuǎn)方來(lái)操作斷路器跳閘時(shí),可以利用分勵(lì)脫扣器。分勵(lì)脫扣器可實(shí)現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)距離操作。
斷路器的脫扣器包括溫度、電流、電壓的傳感元件、傳遞元件、測(cè)控元件和執(zhí)行元件。
斷路器的脫扣器按測(cè)量和控制方式可分為熱磁式脫扣器和電子式脫扣器兩種。
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