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1、断路器知识普及,大纲,一、低压断路器简单介绍 二、低压断路器的发展及应用 三、低压断路器常用材料及制造 四、施耐德的部分产品 五、断路器的选型 六、结束语,强电的作用是处理能源（电力),作为动力源,弱电的作用是处理信息，即信息的传送和控制 10kV及其以下的电压线路称为配电线路,在电力系统中，36V以下的电压称为安全电压，1000V以下的电压称为低压，1000V以上的电压称为高压。,概 念,发电 变电 输电 变电 配电 用电,低压断路器: 是一种用于低压电网(交流50Hz或60Hz）额定电压常电路 条件下1000V 及以下或直流额定电压在1500V及以下的电路中使用配电电器，能够接通、 承载和
2、分断正常电路条件的电流,也能在规定的非正常电路条件（过载、 短路）下接通、承载一定时间和分断电流的开关电器。 过去也叫自动开关，空气开关或空气断路器（空开或空断） 低压断路器是低压电器中结构最复杂，技术含量与经济价值最高，在低 压配电系统中地位最重要的产品。 低压断路器的分类: 按结构,功能和用途可分为:万能式、塑料外壳式、灭磁式、爆炸式、真 空式和选相闭合式。 低压断路器品种主要有ACB、MCCB(配电保护、电动机保护) 、漏电断路 器、小型断路器、真空断路器、直流快速断路器。 MCCB在配电系统中主要作为支路保护开关，工作可靠，既保证分支路用 电可靠,又保证整个配电系统运行安全。,概 念,
3、一、低压断路器介绍,楼内配电间,公用电,断路器在低压配电系统中,一、低压断路器介绍,低压断路器使用类别分: A类：无额定短时耐受电流要求；即在短路情况下，选择性保护无人为短延时 B类：具有额定短时耐受电流要求；即在短路情况下，选择性保护有人为短延时（可调节） 低压断路器保护对象分: 配电保护型 电动机保护型 家用或类似场所用保护型(MCB) 剩余电保护型(RCBO),概 念,一、低压断路器介绍,保护类别,过载保护：保护电器应在过负载电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害前分断该过负载电流。 过载保护分过载长延时和短路短延时 短路瞬时保护：保护电器应在短路电流对导体和
4、连接件产生的热效应和机械力造成危害之前分断该短路电流。 欠电压保护：可瞬时也可延时，失压只是欠电压保护的一种形式。 对地泄漏电流保护：漏电保护 接地故障保护:当发生带电导体与外露可导电部分、装置外可导电部分、PE线、PEN线、大地之间的接地故障时，保护电器必须自动切断该故障电路，以防止人身间接电击、电气火灾等事故。 不同的接地系统有不同的保护要求。,一、低压断路器介绍,低压断路器的电气特性,电压：额定工作电压 Ue；额定绝缘电压Ui，额定冲击耐压Uimp 电流：断路器框架电流(Inm)；脱扣器额定电流（电流互感器额定电流）(In)；脱扣电流 (热脱扣 Ir，磁脱扣 Im，电子脱扣器整定值调整)
5、； 额定频率：50Hz 寿命：机械寿命；电气寿命 动作时间:延时时间；检测时间；分断时间；动作完成时间 重要技术参数： 额定极限短路分断能力（有效值）Icu： Test=O-CO 额定运行短路分断能力（有效值）Ics：Test=O-CO-CO 额定短时耐受电流 Icw :在制造厂规定的试验条件下对断路器确定的短时耐受电流值。以短延时时间为试验时间。 交流状况下为有效值。 预期短路电流的交流分量在短延时时间内认为是恒定的。 短延时时间不应小于0.05S。（0.05-0.1-0.2-0.5-1）,一、低压断路器介绍,有关分断能力的概念,额定分断能力：在规定的条件下能满意地分断的电流值。 额定短路分
6、断能力Icn：在额定工作电压、额定频率和规定的功率因数（交流）或时间常数（直流）下由制造厂对电器（断路器）所规定的短路分断能力电流值。在规定的条件下，它用预期分断电流值 （对交流，交流分量有效值）表示。 额定短路分断能力Icn分为： 额定极限短路分断能力（Icu)： 是制造厂按相应的额定工作电压规定 断路器在GB14048.2-2008中下8.3.5规定的条件下应能分断的极限短路分断能力值。它用预期分断电流（kA)表示。 额定运行短路分断能力（Ics)： 是制造厂按相应的额定工作电压规定断路器在GB14048.2-2008中下8.3.4规定的条件下应能分断的运行短路分断能力值。它用预期分断电流
7、（kA)表示，相当于额定极限短路分断能力规定的百分数中的一档（Icu%:25、50、75、100)并化整到最接近的整数。它可用Icu的百分数表示（如：75%Icu）。,额定短路接通能力 (Icm)：在制造厂规定的额定工作电压、频率、功率因素下，断路器的短路接通能力。（最大预期峰值） Icm根据不同的功率因素对应Icu不同的倍数关系。 GB14048.2-2008表2规定,一、低压断路器介绍,短路分断能力试验,短路分断试验装置 -示意图 : 极限短路分断能力试验Icu : “O”- t2 - “ CO”, 其中 t2 = 3 分钟 运行短路分断能力试验Ics : “O”- t2 - “CO”-
8、t2 - “CO” ,之后测试温升及寿命试验. 注：分断时间包括固有分断时间和燃弧时间,“O”- 分闸试验 :,“CO”- 合/分试验:,被测试的元件,已接通,合闸,分闸，分断,断开,已接通,断开,正在接通,分闸，分断,断开,to,t1,to,t1,t,t,一、低压断路器介绍,二、断路器的发展及应用,1879年爱迪生发明了电灯. 世界上最早的断路器出现于1885年，它是一种刀开关和过电流脱扣器的组合。 1905年，具有自由脱扣装置的空气断路器诞生了。 1930年以来，随着科学、技术的进步，电弧原理的发现和各种灭弧装置的发 明，逐渐形成了目前的机构。 50年代末，电子元件的兴起，就产生了电子脱扣
9、器 20世纪末，由于小型化电脑的发展和普及，又有智能型断路器的问世。 现代用电磁场仿真ANSYS和动力学仿真ADAMS虚拟样机技术来设计新的产品.,发 展,二、断路器的发展及应用,1957 测绘仿制前苏联产品，型号为A3 系列。19571960 自行设计试制DZ1 系列 1970 完成全国统一设计产品DZ10 系列.1980 全国统一设计完成DZX10 系列 1981年全国统一设计完成DZ15、DZ15L系列.1990年完成更新换代DZ20、DZ20L系列 20 世纪80 年代初引进H 系列、TO、TG 系列。 常熟开关厂20 世纪90 年代中期完成CM1 系列， 使我国标准型MCCB 分断能
10、力提高到50kA。是我国低压电器行业首次由一个企业独立完成重大系列产品开发并成功获得大批量推广，它极大鼓舞了低压电器行业自主开发新产品积极性。 CM1 和随后仿制的其他产品连同S(富士)、SA 系列形成我国第三代MCCB。 TIM1仿ABB的S系列, TIM2仿三菱的均为三代产品。 目前常熟CM3，正泰NM8，上所联合设计的VM60称为四代产品.,国内企业：常熟开关、正泰、诺雅克、德力西、浙江三开关、上海良信、无锡新宏泰、杭州之江、上海人民、长征电器、天津百利、江苏凯帆、江苏凯隆、北京明日、苏州法泰、天正、环宇、华通、人民、长城 国外企业：施耐德、ABB、西门子、通用、伊顿-穆勒、海格、三菱、
11、富士、LS,我国断路器(MCCB)的发展历程,二、断路器的发展及应用,TN 系统 S = PE 线保护功能与接地的 N 线或 与接地的带电导体 (相线) 分开 C = PE 线保护功能与 N 线合一 (PEN),TN系统 电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护线与该接地点相连接。 TN系统可分为： TNS系统：整个系统的中性线与保护线是分开的；(三相五线) TNC系统：整个系统的中性线与保护线是合一的；(三相四线) TNC系统TNCS系统：系统中有一部分线路的中性线与保护线是合一的。 TT系统 电力系统有一点直接接地，电气设备的外露可导电部分通过保护接地线接至与电力系统接地点
12、无关的接地极。 IT系统 （三相三线制） 电力系统与大地间不直接连接，电气装置的外露可导电部分，通过保护接地线与接地级连接。（在IT系统中，一般不使用中线）,低压配电系统的种类,二、断路器的发展及应用,低压配电系统的种类,二、断路器的发展及应用,双联开关,二、断路器的发展及应用,三、低压断路器中重要的材料及制造工艺,材料,热双金属材料： 电阻合金材料： 作用：1.利用高电阻来发热把热量传给双金属片。 2.串接在回路中，作为限流元件。 触头材料： 绝缘材料： 钎焊材料： 磁性材料： 弹性材料： 软磁合金材料：（坡莫合金）,三、低压断路器中重要的材料及制造工艺,制造工艺,零件表面镀覆工艺： 薄板零
13、件的冲压工艺 弹簧制造及测量工： 热双金属元件热处理及表面处理： 软磁合金材料热处理工艺： 塑料制品成型工艺： 铆接工艺： 焊接工艺： 互感器制造工艺：,类型 铭牌内容 结构附件选用,四、以施耐德的产品为例,施耐德微型断路器的类型,C65系列,DPN系列,Easy 9系列,NG125系列,NC100系列,Osmart系列,C65 系列型号说明,23,Easy 9系列型号说明,Osmart系列型号说明,主要内容,铭牌内容,电流；Inm,In,Ir 电压；Ue,Ui,Uimp 功率因数； 短路性能；Icu,Ics,Icw 使用类别；A&B 其他使用条件（如果适用的话)(隔离功能) (IT),额定绝
14、缘电压Ui：在任何情况下，最大的额定工作电压值不应超过额定绝缘电压值；此值与介电试验电压和爬电距离有关（不同电位的两个导电部件之间沿绝缘材料表面的最短距离）。,额定冲击耐受电压Uimp：在规定条件下，电器能够耐受而不击穿的具有规定形状和极性的冲击电压峰值。该值与电气间隙值有关（不同电位的两导电部件的空间直线距离）,断路器的耐压,铭牌内容,A类：无额定短时耐受电流要求； 即在短路情况下，选择性保护无人为短延时 B类：具有额定短时耐受电流要求； 即在短路情况下，选择性保护有人为短延时（可调节）,使用类别,铭牌内容,带隔离功能的断路器： 条件： 全级分断； 锁定于“分”位置。 确定隔离，作以下规定：
15、 全视在分断：一个机械装置保证主触头的位置是手柄位置的反映； 已断开电气的漏电电流：小于2mA； 抗冲击电压：断开的触头之间最小的隔离距离；或者冲击电压验证；12KV时，污染等级2情况下，14mm。,隔离功能,铭牌内容,热继电器的脱扣等级: 4级：10A，10，20和30；是在7.2Ir时的脱扣时间基础上为保护继电器规定的。表明的是对电动机启动时间的适应性。,热脱扣等级(电动机保护),铭牌内容,IPX X：用数字表示外壳提供的保护程度,第一个数字代表防止固体进入 0-无防护 1-防止直径大于50mm固体进入 2-防止直径大于12.5mm固体进入 3-防止直径大于2.5mm固体进入 4-防止直径
16、大于1mm固体进入 5-防尘(无有害沉积) 6-完全防尘,第二 个数字代表防止水进入 0-无防护 1-防止垂直滴水 2-防止垂直方向15范围内滴水 3-防止垂直方向60范围内淋水 4-防止各个方向的喷水 5-防止各个方向的强烈喷水 6-防止浸水 7-防止持续浸水,防护等级,铭牌内容,结构,断路器主要组成 外壳 灭弧系统 触头系统(导电系统) 操作机构 脱扣系统,结构,内部图,结构,内部图,结构,脱扣器的型式,有两种型式的脱扣器: 热磁式脱扣器-直热式,傍热式,复式加热，TA式 电子式脱扣器 两种脱扣器的主要功能: 过电流保护 使电流过载的回路断开 漏电脱扣器的主要功能: 对线路或设备进行漏电保护,结构,结构,直热式,傍热式,原理（热双金属片）,热双金属片：受热变形后向
