一、斷路器的用途、分類和工作原理
1.斷路器的用途和分類
斷路器俗稱自動開關(自動空氣斷路器),用於不頻繁接通、分斷線路正常工作電流,也能在電路中流過故障電流時(短路、過載、欠電壓等),在一定時間內斷開故障電路的開關電器。
低壓斷路器是用於交流電壓1200V、直流電壓1500V及以下電壓範圍的斷路器,有多種分類。按使用類別可分為非選擇型(A型)和選擇型(B型)兩類。按極數可分為單極、雙極、三極和四極。按滅弧介質可分為空氣式和真空式,目前應用最廣泛的是空氣斷路器。按動作速度可分為快速型和一般型。按結構型式分有塑料外殼式和萬能式。
低壓斷路器型號及含義
2.低壓斷路的工作原理
短路(過載)保護:
I升高--> 過流脫扣器的線圈產生較強的電磁吸力-->銜鐵吸下--> 頂開鎖鉤 -->使主觸點斷開
欠壓保護:
U嚴重下降或斷電時 -->欠壓脫扣器的銜鐵被釋放 -->頂開鎖鉤 -->使主觸點斷開
低壓斷路器及其電氣符號
二、低壓斷路器的主要技術參數
1.額定電壓
斷路器的額定電壓分額定工作電壓、額定絕緣電壓和額定脈衝耐壓。
額定工作電壓(UN)是指與通斷能力以及使用類別相關的電壓值,對多相電路是指相間的電壓值。
額定絕緣電壓( Ui )一般情況下,額定絕緣電壓就是斷路器最大額定工作電壓。
額定脈衝耐壓( Uimp )開關電器工作時,要承受系統中所發生的過電壓,因此開關電器(包括斷路器)的額定電壓參數中給定了額定脈衝耐壓值,其數值應大於或等於系統中出現的最大過電壓峰值。
額定絕緣電壓和額定脈衝耐壓共同決定了開關電器的絕緣水平。
2.額定電流
對於斷路器來說,額定電流( IN)就是額定持續電流,也就是脫扣器能長期通過的電流,對帶有可調式脫扣器的斷路器為可長期通過的最大工作電流。
斷路器殼架等級額定電流( INM )用基本尺寸相同和結構相似的框架或塑料外殼中能容納的最大脫扣器額定電流表示。一個殼架等級可包含數個額定電流。
3.額定短路分斷能力
斷路器的額定分斷能力( Icn)是指在規定的條件(電壓、頻率、功率因數及規定的試驗程序等)下,能夠分斷的最大短路電流值。
4.斷路器的保護特性
1)過電流保護特性
斷路器的動作時間與動作電流的函數關係曲線。
低壓斷路器過電流保護可具有一段、兩段或三段過電流保護特性。圖中曲線ABCD為兩段非選擇性保護特性,其中AB段為長延時反時限保護特性,用於過載保護;CD段為瞬時脫扣器動作特性。
圖中曲線abcdef為選擇性三段保護特性,其中ab段是過載反時限長延時保護特性;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。
2)欠電壓保護特性
指當主電路電壓下降至某一規定值範圍時,使電器有延時或無延時動作的保護性能。零電壓保護特性(或稱失壓保護特性)是欠電壓保護特性中的一種特殊形式。
三、低壓斷路器的選用
1.常用低壓斷路器的型號選擇
1)萬能式斷路器(框架式斷路器)
過去DW5、DW10系列,因其技術性能較差,現已淘汰。目前常用DW17(ME)、DW15、DW15C、DWX15和DWX15C等系列斷路器。國外引進的ME(DW17)、AE-S(DW18)、3WE、AH(DW914)系列、M系列以及F系列。
2)塑料外殼式斷路器
低壓斷路器的類型應根據線路及電氣設備的額定電流及對保護的要求來選擇。若額定電流較小(600A以下),短路電流不太大,可選用塑殼式斷路器;若短路電流相當大的支路,則應選用限流式斷路器;若額定電流很大,或需要選擇型斷路器時,則應選擇萬能式斷路器;若有漏電電流保護要求時,應選用帶漏電保護功能的斷路器等。控制和保護硅整流裝置及晶閘管的斷路器,應選用直流快速斷路器。
2.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配合問題,以限制可能出現的越級跳閘現象,一般可從以下幾方面注意:
(1)長延時動作電流整定值應不大於導線容許載流量。對於採用電線電纜的情況,可取電線電纜容許載流量的80%。
(2)3倍長延時動作電流整定值的可返回時間不小於線路中起動電流最大的電動機起動時間。
(3)短延時動作電流整定值應不小於
(4)瞬時動作電流整定值應不小於
2)電動機保護用低壓斷路器的選用
選用電動機保護用低壓斷路器時,除應考慮一般選用原則外,還應注意:
(1)過載保護(長延時)動作電流整定值等於電動機額定電流。
(2)瞬時動作電流整定值,對於保護籠型電動機應為(8~15)倍電動機額定電流;對於保護繞線式電動機應為(3~6)倍電動機額定電流。並以此確定電磁脫扣器的額定電流。
3)家用低壓斷路器的選用
家用斷路器是指在生活建築中用來保護配電系統的斷路器,容量一般都不大,故一般都選用塑殼式斷路器。選用時還應注意:
(1)長延時動作電流整定值應不大於線路計算電流。
(2)瞬時動作電流整定值應等於(6~20)倍線路計算電流。
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