低压电器-配电电器.ppt

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1、第三章配第三章配 电电 电电 器器第一节概第一节概 述述配电电器:在低压配电系统或动力装置中,用来进 行电能的分配、接通和分断电路及对 配电系统进行保护的电器 刀开关配电电器 熔断器 断路器 基本要求（以断路器为例）u 接通与分断能力高u 具有多种保护，保护特性完善u 动稳定性与 热稳定性高RT19 圆柱型熔断器 BZ-91型、型、92插刀式熔断器插刀式熔断器 RT15圆管刀形触头熔断体圆管刀形触头熔断体圆筒帽形熔断体圆筒帽形熔断体DW45CM1刀开关转换开关第二节熔第二节熔 断断 器器u熔断器的用途与分类熔断器的用途与分类 主要作为短路保护之用，也可作为电缆、照明、线路等过载保护用 一般工业

2、用熔断器 熔断器 半导体器件保护用快速熔断器 特殊熔断器（自复式）工作原理熔断器串联于线路中，当线路发生过载和短路时，线路电流增大，熔体发热。一旦熔体的温度上升到熔点，熔体熔断并分断电路，以实现短路保护和过载保护的目的RM熔断器的结构管夹纤维管铜帽触头熔片触头螺钉熔断器的结构熔断器的结构主要技术参数额定电压 长期工作时和熔断后所能承受的电压额定电流 长期工作时各部分温升不超过极限允许温升所能承受的电流值最小熔化电流（图5-6）当熔体通过的电流使熔化时间趋于无穷大，一旦超过此电流熔体立即熔断，此时的电流即是主要技术参数额定分断能力 在规定的条件（电压、功率因数或时间常数）下，熔断器能可靠分断的电

3、流值不限流熔断器 短路电流达到最大值后，熔断器才能分断电路限流熔断器 短路电流还没有达到最大值时，熔断器熔体熔断，分断电路（图5-5）主要技术参数限流系数 实际分断电流与预期短路电流最大值（交流指峰值）之比。此值越小，限流能力越强 限流作用的好处：减小了线路及电气设备通过短路电流时所承受的电动力及热效应。即可节省线路和设备投资，又保证了设备的安全运行主要技术参数保护特性（安秒特性）熔体通过的电流I与熔断时间t之比（图5-6）选用熔断器的重要依据，为反时限特性 熔化系数：最小熔化电流与熔体额定电流之比。表征熔断器对过载的灵敏度 （熔化系数小对小倍数过载有利）安秒特性与保护对象能力间的匹配 熔断器

4、的安秒特性应尽可能接近并低于保护对象的允许过载特性（图5-7）主要技术参数熔体的熔断过程（图5-8）熔体升温阶段 工作时正常温度 熔体材料的熔点熔体熔化阶段 温度始终保持为熔体材料的熔点熔化金属气化阶段 熔化金属继续被加热，温度上升 气化点燃弧阶段 熔体断裂产生电弧 电弧熄灭前三项时间之和为弧前时间，后一项为燃弧时间熔体的熔断过程（图5-8）熔断器的典型产品无填料封闭管式 （RM10 RM7系列）结构：熔体 刀形触头 绝缘管 大螺帽 静触头 绝缘底板熔断器的典型产品无填料封闭管式 （RM10 RM7系列）熔体 RM10：锌板冲制成变截面熔片 RM7：薄铜片冲制，小孔中焊锡绝缘管 RM10：钢纸

5、绝缘管，在电弧作用下产生气体 RM7：三聚氰胺玻璃纤维管，强度及耐热性大 为提高，在电弧作用下也产生气体 熔断器的典型产品无填料封闭管式 （RM10 RM7系列）灭弧原理：熔体熔断后产生电弧，电弧被迅速拉长，而且电弧的高温使绝缘管内壁燃烧，产生大量气体（达几十个大气压）而使电弧熄灭优点：用户可自行更换熔体，经济性好缺点：额定分断能力不高（20kA以下）熔断器的典型产品有填料封闭管式 （RL RT RLS NT NGT系列）RL6螺旋式熔断器螺旋式熔断器NT系列低高分断能力熔断器系列低高分断能力熔断器NGT系列RSORS3系列熔断器的典型产品有填料封闭管式 （RL RT RLS NT NGT系列

6、）结构 熔体 绝缘管 圆（刀）形触头 石英砂熔 断指示器 静触头 陶瓷底座熔断器的典型产品有填料封闭管式 （RL RT RLS NT NGT系列）熔体 薄铜片冲制，小孔中焊锡绝缘管 滑石陶瓷或高频陶瓷制成 具有较高的机械强度 和耐热性（十几个大气压）熔断器的典型产品有填料封闭管式 （RL RT RLS NT NGT系列）灭弧原理 过载时熔体在锡桥处熔断形成多个并联电弧，电弧能量被石英砂吸收，电弧被冷却而熄灭；短路时在熔体最窄处熔断，将电弧拉长，电弧能量被石英砂吸收而熄灭缺点 熔体熔断后无法更换，只能报废，经济性差熔断器的典型产品有填料封闭管式 （RL RT RLS NT NGT系列）优点使用安

7、全，绝缘管内压力低有良好的过载保护反时限特性，又有良好的短路保护特性；具有限流作用有醒目的熔断指示，便于识别故障电路额定分断能力高（25-100kA）熔断器的材料与结构熔体材料（分两大类）熔点较低、电阻率较大的铅、锡、锌及其合金优点 最小熔化电流及熔化系数较低，有利于过载保护 小倍数过载时，导电零件温度不会太高缺点 电阻率大，在一定电阻值下，熔体的截面积较大 熔断时产生的金属蒸汽多，不利于熄弧，从而限 制了熔断器分断能力的提高熔断器的材料与结构熔体材料（分两大类）熔点较高、电阻率较小的银、铜、铝优点 电导率大，熔体的截面积较小，熔断时产生的金属蒸汽少，有利于熄弧，从而分断能力提高缺点 最小熔化

8、电流及熔化系数较大，不利于过载保 小倍数过载时，导电零件温度过高熔断器的材料与结构冶金效应（图5-9）在高熔点金属熔体上，焊锡或锡镉合金，当熔体通过过载电流，锡或锡合金首先熔化，并与高熔点金属成为合金，其熔点比高熔点金属低，局部电阻加大，故熔 体在较低的温度下就能熔断，从而改善过载保护特性；但当通过短路电流时，冶金效应不起作用熔断器的材料与结构熔体形状 分为丝状和片状两种丝状：多用于小电流熔断器片状：用于较大电流熔断器 常采用变截面形式，有几个狭窄部分。A 无填料熔断器 在熔体通过过载或短路电流时，狭窄部分首先熔断，较宽部分出题跌落于绝缘管内，电弧被迅速拉长而熄灭。正常工作时，宽截面部分有利于

9、散热和减小损耗。熔断器的材料与结构熔体形状B 有填料熔断器 在熔体通过短路电流时，狭窄部分同时熔断形成多个断口，其段数与额定电压有关，每个断口可以承受200250V电压，变截面熔体，狭窄部分的段数越多，越有利于熄弧填充材料主要有石英砂与三氧化二铝。三氧化二铝性能优于石英砂（密度、熔点、热导率均较高），然石英砂价廉，多采用，其直径为熔断器的材料与结构填充材料对填料的要求A 熔点高、比热高、热导率高B 灭弧过程中膨胀系数小，产生气体少C 形状最好为卵圆形，颗粒大小适当D 必须清洁，不能有金属或有机物质绝缘管材料有填料熔断器：采用瓷管；常用滑石瓷、氧化铝瓷制成。滑石瓷可以进行机械加工无填料熔断器：采

10、用钢纸管、三聚氰胺玻璃布管或硅有机玻璃布管，在电弧作用下，产生含氢气体，增大管内压力，故有利于电弧熄灭熔断器的选用熔断器的选择原则）根据使用条件确定熔断器的类型。）选择熔断器的规格时，应首先选定熔体的规格，然后再根据熔体去选择熔断器的规格。）熔断器的保护特性应与被保护对象的过载特性有良好的配合。）在配电系统中，各级熔断器应相互匹配，一般上一级熔体的额定电流要比下一级熔体的额定电流大倍。）对于保护电动机的熔断器，应注意电动机起动电流的影响，熔断器一般只作为电动机的短路保护，过载保护应采用热继电器。）熔断器的额定电流应不小于熔体的额定电流；额定分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。熔断器的选用熔断器类型的选择 熔断器主要根据负载的情况和电路断路电流的大小来选择类型。对于容量较小的照明线路或电动机的保护，宜采用RC1A系列插入式熔断器或RM10系列无填料密闭管式熔断器；对于短路电流较大的电路或有易燃气体的场合，宜采用具有高分断能力系列螺旋式熔断器或RT（包括NT）系列有填料封闭管式熔断器；对于保护硅整流器件及晶闸管的场合，应采用快速熔断器（RS）。