低压断路器的结构和工作原理.docx

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1、低压断路器的结构和工作原理？断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、 短路、欠压的状况下进行牢靠的爱护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，采用短 路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断力量高，限流特性强。短路时，静触头四周的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。断路器 的灭弧室采纳金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断 力量和限流力量。具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作，瞬时动作是铁芯街 铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。.空气开关内部比较精密，原理却甚为简洁。它在入线和

2、出线间串了个10几20圈的电 感，电流足够时吸合带动机械杠杆而动作爱护。比较平安又不用换保险，是很好的推举。自动空气开关也称为低压断路器，可用来接通和分断负载电路，也可用来掌握不频繁 起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电爱 护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的爰护电器。自动空气开关具有多种爱护功能（过载、短路、欠电压爱护等）、动作值可调、分断力 量高、操作便利、平安等优点，所以目前被广泛应用。低压断路器的结构和工作原理自动空气开关由操作机构、触点、爱护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成自动空气开关的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触

3、点闭合后，自由脱扣机构将 主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压 脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严峻过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使 自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属 片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自 由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离掌握用，在正常工作时，其线圈是断电的，在 需要距离掌握时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断 开。一、引言低压断路器分为万能式断路器和塑料外壳式断路器两大类，目前我们国家万能式断路 器主要

4、生产有DWI5、DWI6、DWI7(ME)S DW45等系列，塑壳断路器主要生产有DZ20、 CML TM30等系列。断路器都是由本体和附件组成。本体是不带任何附件，但能确保顺 当合、分电路，并且有在电路或设施发生过载、短路等事故时，自动切断故障的功能，而 附件作为断路器功能的派生补充，为断路器增加了掌握手段和扩大爱护功能，使断路器的 使用范围更广、爱护功能更齐全、操作和安装方式更多。目前断路器附件已成为断路器不 行分割的一个重要部分。但附件并不是越齐全越好，这就要依据详细的掌握线路和爱护线 路来合理地应用附件，避开造成不必要的铺张，同时要分清电压等级，沟通或直流，帮助 触头的对数等，如应用不

5、当，不但不起爱护作用，而且还会造成很大的经济损失。下面对 断路器的附件功能和应用进行分析，使用户在应用断路器附件时有所关心。二、内部附件1 .帮助触头；与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头，主要用于断路器分、合 状态的显示，接在断路器的掌握电路中通过断路器的分合，对其相关电器实施掌握或联锁， 例如向信号灯、继电器等输出信号。万能式断路器有六对触头（三常开、三常闭）,DW45 有八对触头（四常开、四常闭）。塑壳断路器壳架等级额定电流100A为单断点转换触头， 225A及以上为桥式触头结构，商定发热电流为3A ;壳架等级额定电流400A及以上可装 两常开、两常闭，商定发热电流为6A。操作性能次

6、数与断路器的操作性能总次数相同。2报警触头用于断路器事故的报警触头，且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作， 主要用于断路器的负载消失过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣，报警触头从原来的常 开位置转换成闭合位置，接通帮助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提示断路器 的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多，因而报警触头的 寿命是断路器寿命的l/10o报警触头的工作电流一般不会超过1A。3 .分励脱扣器：是一种用电压源激励的脱扣器，它的电压可与主电路电压无关。分励 脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定掌握电源电压的70%-110%之 间的任一电压时，就能牢

7、靠分断断路器。分励脱扣器是短时工作制，线圈通电时间一般不 能超过1S ,否则线会被烧毁。塑壳断路器为防止线圈烧毁，在分励脱扣线圈串联一个微动 开关，当分励脱扣器通过衔铁吸合，微动开关从常闭状态转换成常开，由于分励脱扣器电 源的掌握线路被切断，即使人为地按住按钮，分励线圈始终不再通电就避开了线圈烧损状 况的产生。当断路器再扣合闸后，微动开关重新处于常闭位置。但万能式DW45产品在出 厂时要由用户在使用时在分励脱扣器线圈之前串联一组常开触头。4 .欠电压脱扣器：欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延 时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降（甚至缓慢下降）到额定工作电压的70

8、%至 3 5 %范围内，欠电压脱扣器应运作，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的 35%时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭全；电源电压等于或大于85%欠电压脱扣器的额 定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器牢靠闭合。因此，当受爱护电路中电源电 压发生肯定的电压降时，能自动断开断路器切断电源，使该断路器以下的负载电器或电气 设施免受欠电压的损坏。使用时，欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧，欠电压脱扣器通 电后，断路器才能合闸，否则断路器合不上闸。三、外部附件1 .电动操作机构，是用于远距离自动分闸和合闸断路器的一种附件，电动操作机构有 电动机操作机构和电磁铁操作机构两种，电动机操作机构

9、为塑壳式断路器壳架等级额定电 流400A及以上断路器和万能式断路器，电磁铁操作机构适用于塑壳断呼器壳架等级额定 电流225A及以下断路器，无论是电磁铁或电动机，它们的吸合和转动方向都是相同，仅 由电动操作机构内部的凸轮的位置来达到合、分，断路器在用电动机构操作时，在额定掌 握电压的85%-110%之间的任一电压下，应能保证断路器牢靠闭合。2 .释能电磁铁：这种释能电磁铁适用于万能式断路器有电动机预储能机构（由电动储 能机构使它的操作弹簧机构储能）。当用户按下按钮，电磁铁线圈激励后，电磁铁闭合使储 能弹簧释放，断路器合闸。3 .转动操作手柄，适用于塑壳断路器，在断路器的盖上装转动操作手柄的机构，

10、手柄 的转轴装在它的机构协作孔内，转轴的另一头穿过抽屉柜的门孔，旋转手柄的把手装在成 套装置的门上面所露出的转轴头，把手的圆形或方形座用螺钉固定的门上，这样的安装能 使操作者在门外通过手柄的把手顺时针或逆时针转动，来确保断路器的合闸或分闸。同时 转动手柄能保证断路器处于合闸时，柜门不能开启；只有转动手柄处于分闸或再扣，开关 板的门才能打开。在紧急状况下，断路器处于合闸”而需要打开门板时，可按动转动手柄 座边上的红色释放按钮。4 .加长手柄：是一种外部加长手柄，直接装于断路器的手柄上，一般用于600A及以 上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。5 .手柄闭锁装置：是在手柄框上装设卡件，手柄上打

11、孔然后用挂锁锁起来。主要用于 断路器处于合闸工作状态时，不容许其他人分闸而引起停电事故，或断路器负载侧电路需 要修理或不允许通电时，以防被人误将断路器合闸，从而爰护修理人员的平安或用电设施 的牢靠使用。6 .接线方式：断路器的接线方式有板前、板后、插入式、抽屉式，用户如无特殊要求， 均按板前供货，板前接线是常见的接线方式。Q)板后接线方式：板后接线最大特点是可以在更换或修理断路器，不必重新接线，只 须将前级电源断开。由于该结构特殊，产品出厂时已按设计要求配置了专用安装板和安装 螺钉及接线螺钉，需要特殊留意的是由于大容量断路器接触的牢靠性将直接影响断路器的 正常使用，因此安装时必需引起重视，严格

12、按制造厂要求进行安装。(2)插入式接线：在成套装置的安装板上，先安装一个断路器的安装座，安装座上6个 插头，断路器的连接板上有6个插座。安装座的面上有连接板或安装座后有螺栓，安装座 预先接上电源线和负载线。使用时，将断路器直接插进安装座。假如断路器坏了，只要拔 出坏的，换上一只好的即可。它的更换时间比板前，板后接线要短，且便利。由于插、拔 需要肯定的人力。因此目前我们国家的插入式产品，其壳架电流限制在最大为400Ao从 而节约了修理和更换时间。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头是否压紧，并应将 断路器平安紧固，以削减接触电阻，提高牢靠性。(3)抽屉式接线：断路器的进出抽屉是由摇杆顺时针或逆

13、时针转动的，在主回路和二次 回路中均采纳了插入式结构，省略了固定式所必需的隔离器，做到一机二用，提高了使用 的经济性，同时给操作与维护带来了很大的便利，增加了平安性、牢靠性。特殊是抽屉座 的主回路触刀座，可与NT型熔断路器触刀座通用，这样在应急状态下可直接插入熔断器 供电。四、结束语由于分励脱扣器、欠电压脱扣器，电动操作机构和闭锁电磁铁具有不同的电压等级和 沟通、直流不同的电源，用户在订货时加以说明，同时用户在选用时不行能用单一的附件， 如需两台断路器电气联锁（当一台合闸时，另一台必需分闸）则可选用帮助触头和分励脱扣 器或电动操作机构，在进行板前和板后接线时肯定要把螺钉紧固，以免烧坏断路器。沟

14、通断路器用于直流电路沟通断路器可以派生为直流电路的爱护，但必需留意三点转变：L过载和短路爱护。过载长延时爰护。采纳热动式（双金属元件）作过载长延时爱护时，其动作源为12R , 沟通的电流有效值与直流的平均值相等，因此不需要任何改制即可使用。但对大电流规格， 实行电流互感器的二次侧电流加热者，则因互感器无法使用于直流电路而不能使用。假如过载长延时脱扣器是采纳全电磁式（液压式，即油杯式），则延时脱扣特性要变化， 最小动作电流要变大110%140% ,因此，沟通全电磁式脱扣器不能用于直流电路（如要 用则要重新设计）。短路爱护。热动一电磁型沟通断路器的短路爱护是采纳磁铁系统的，它用于经滤波后的整流电路

15、（直流），需将原沟通的整定电流值乘上一个1.3的系数。（直流），需将原沟通的整定电流值乘上一个1.3的系数。全电:型的短路爱护与热动电磁型相同。2、断路器的附件，如分励脱扣器、欠电压脱扣器、电动操作机构等；分励、欠电压均 为电压线圈，只要电压值全都，则用于沟通系统的，不需作任何转变，就可用于直流系统。 帮助、报警触头，交直流通用。电动操作机构，用于直流时要重新设计。3、由于直流电流不像沟通有过零点的特性，直流的短路电流（甚至倍数不大的故障电 流）的开断；电弧的熄灭都有困难，因此接线应采纳二极或三极串联的方法，增加断口，使 各断口担当一部分电弧能量。1 .低压断路器的用途低压断路器又称自动空气开关。分为框架式DW系列（又称万能式）和塑壳式DZ系 列（又称装置式）两大类。主要在电路正常工作条件下作为线路的不频繁接通和分断用， 并在电路发生过载、短路及失压时能自动分断电路。2 .DZ系列断路器的结构和工作原理断路器由触头系统、灭弧室、传动机构和脱扣机构几部分组成。如图所示。1-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮