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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 低压电器: AC1000V及以下或直流额定电压在1500V及以下的电路中使用的电器。低压电器的分类 低压电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异。配电电器:用于电能的输送和
2、分配的电器，例如断路器、隔离开关、刀开 关、双电源、熔断器等。控制电器:用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、 电动机起动器、按钮等。对配电电器的主要技术要求是:断流能力要强，限流效果要好，在系统发 生故障时保护动作准确， 工作可靠，有足够的热稳定性和动稳定性。概 念一、低压断路器介绍低压断路器: 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
3、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 念一、低压断路器介绍终端配电箱楼内配电间公用电主配电柜分配电柜一级配电二级配电三级配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
4、别分:In时 双金属片原理过载保护的脱扣曲线tI原理（热双金属片）脱扣机构双金属片 高 示意的瞬时脱扣曲线 利用电磁原理，认为电流 是短路电流Im 短路脱扣电流整定值 Imnt / Imt 为动作最小值最大值必定脱扣区域 可能 脱扣 区域必定不 脱扣 区域ImntIm ImtItime短路保护的脱扣曲线原理 （瞬时脱扣）动铁芯静铁芯大电流脱扣机构弹簧原理 （电磁系统） 电磁铁原理：电流流过导体时，在导体周围产生磁场，电流 越大，磁场越强，起短路保护作用导体动铁芯静铁芯弹簧原理 （热磁系统） 热磁式脱扣器动作曲线图过载保护特性短路保护特性原理 （电子式）电子式脱扣器动作曲线图原理 （电子式）电子
5、式脱扣器动作曲线图反时限曲线定时限曲线原理 （触头系统）断路器触头三要素：开距、压力、超程n开距:动触头的行程（断开时离静触头最大距离）作用：a)打开时，拉长电弧，增加电弧电压，加速电弧熄灭。b)不让电弧击穿,引起电弧重燃。n压力:分初压力与终压力二种l初压力:动静触头刚接触时的触头压力,作用是限制和防止 刚接触时产生的机械振动,以免产生电弧使触头增加磨损而降低了寿命。l终压力:动静触头完全闭合时的触头压力,作用是保证接触电阻最小,控制温升。另一方面不会因为有较大的期故障电流，就因为电动斥力而断开。n超程:触头闭合后，移去静触头后动触头所能移动的距离。作用：它是保证触头在其寿命终结前能够可靠地
6、接触的必要值。 注：这三要素是产品所必需控制的值，但不是个死值而是根据不同的产品在经过多次 的试验所确定下的，设计时只是采用了经验值。 原理 （机构）四连杆机构:通过运动副相连的3个活动构件和一个固定机架 断路器的动作机构是一种四连杆机构. 操作机构传动机构脱扣机构断路器的分合闸及断开动作是由操作机构、传动机构、脱扣机构等来实现.原理 （机构） 再扣状态(与分闸同一状态)注：再扣同分闸同状态, 但动作过程不同四连杆状态，有一个自由度(合)原理 （机构） 合闸状态 四连杆状态，有一个自由度(分)原理 （机构）自由脱扣状态:五连杆状态，有二个自由度(绕A点向左或向右运动)A原理 （结构）电气附件（
7、插入式）电气附件（抽屉式）电气附件 （内部附件）分励脱扣器分励脱扣器用于远距离控制断路器分闸。分励脱扣器用于远距离控制断路器分闸。当电源电压等于额定控制电源电压Ue的 70%110%之间的任一电压时，则在断路 器的所有操作条件下应导致分励脱扣器脱扣。K:分励脱扣器内部与线线圈串联联的 微动动开关为为常闭闭触头头，当断路器 分闸闸后，该该触头头自行断开，合闸闸 时闭时闭合。（Inm=125160A时时， DC24V分励脱扣器无此微动动开关 ，直接用导线连导线连接。）电气附件 （内部附件） 分励脱扣器当采用额定控制电源电压DC24V规格分励脱扣器时，铜导线最大长度（两根 导线中每根长度）须满足下表
8、条件。当不能满足上述表中 要求时，推荐采用右图进 行分励脱扣器控制回路设 计。 方案保证了断路器可靠断开但这种方法只是对DC24V分励脱扣器的压降过 大时所推荐的一种解决方案，对用户来说并不是最好的方案。原因:1）增加了制造成本，还不符合原设计。2）如在消防系统中并不完全符合要求。3）中间继电器所带来的不可靠性。电气附件 （内部附件）欠电压脱扣器用作线路及电源设备的欠电压保护用。 串联一个常闭按钮可以实现分励脱扣器 的功能。长期工作制。电气附件 （内部附件）辅助触头、报警触头辅助触头用于断路器的控制回路作为自动控制用。 如断路器的分断及合闸的信号指示。 报警触头用于对断路器负载电流的过载、短路
9、、 线路和设备的欠电压故障断开时作为报警用。250以下电气附件 （外部附件） CD2型电动操作机构用于远距离控制断路器合闸。电动机合闸及分闸兼有手动合闸和断开断路器。具有手动紧急断开按钮功能。用户可装置断开位置锁，防止断路器合闸。电气附件 （外部附件）手操作机构在断路器上旋转手柄控制断路器的合闸和分断。在开关小室门外用旋转手柄控制断路器的合闸和分断。用旋转手柄操作机构与小室门进行联锁，防止断路器在合闸状 态下，小室门被打开。用户可装置断开位置锁，防止断路器合闸。电气附件 （外部附件） 手操作机构A-1型A-2型F1-1型F1-2型F2型中心式CS1偏心式CS2 手柄操作机构选择的一般要求按正常
10、工作条件选择额定电压额定电流保护特性按短路工作条件选择短时耐受电流短路分断能力按使用环境条件选择多尘环境腐蚀环境高原地区热带地区特殊场所断路器选用选型（一般选用原则）1）断路器的额定工作电压线路额定电压。 2）断路器的额定电流线路负载电流。 3）断路器的额定短路通断能力线路中可能出现的最大短路 电流(按有效值计算)。 4）线路末端单相对地短路电流1.25倍断路器瞬时脱扣器整 定电流。 5）断路器的欠电压脱扣器额定电压线路额定电压。 6）断路器分励脱扣器额定电压控制电源电压。 7）电动传动机的额定工作电压控制电源电压。 8）校核断路器允许的接线方向。有些型号断路器只允许上进 线，有些型号允许上进
11、线或下进线。断路器选用不同的负载应选用不同类型的断路器 最常见的负载有配电线路、电动机和家用与类似家用( 照明、家用电器等)三大类。以此相对应的便有配电保护 型、电动机保护型和家用及类似家用保护型的断路器。这三 类断路器的保护性质和保护特性是不相同的。 对配电型断路器而言，它有A类和B类之分：A类为非选 择型，B类为选择型。所谓选择型是指断路器具有过载长延 时、短路短延时和短路瞬时的三段保护特性。TIM1、TIM2系 列仅有过载长延时 、短路瞬时的二段保护，它们是属于非 选择型的A类断路器。断路器选用四极断路器的型式断路器选用A型N极装过电流脱扣器，且N极与其他三极一起分合 B型N极不装过电流
12、脱扣器，且N极与其他三极一起分合 ； C型N极不装过电流脱扣器，且N极始终接通，不与其他 三极一起分合； D型N极装过电流脱扣器，且N极始终接通，不与其他三 极一起分合。 A型和D型适用于三相负载不平衡的情况，且负载中有大量电子设备，谐波成分 很大，导致N线的电流等于或大于相线电流，N线过载而无法借助于三个相 线的过电流脱扣器的动作来切断过载故障的情况；B和C型式适用于中性线电线电流不超过过相线电线电流的25%的正常状态态，其中C型适用于TN-C系统统(PEN线线不允许许断开)；注2型适合于在中性线断线时，切断三相及中线，以保护单相设备避免损毁和间接触电事故的发生。断路器选用 四极断路器的应用
13、选用四极断路器，应以能否确保系统供电的可靠性、安全性为准1）TN-C系统。TN-C系统中，N线与保护线PE合二为一（PEN线），考虑安全 ，任何时候不允许断开PEN线，因此禁用四极断路器（可用C型）；2）TT系统、TN-C-S系统和TN-S系统可使用四极断路器，以便在维修时保障检修者的安全，但是TN-C-S和TN-S系统，断路器的N极只能接N线，而不能接PEN或PE线；3）装设双电源切换的场所，由于系统中所有的中性线（N线）是通联的，为了确保被切换的电源开关（断路器）的检修安全，必须采用四极断路器；4）用于380/220V系统的剩余电流保护器（漏电断路器），中性线必须穿越保护器的零序电流互感器
14、（铁心），防止无中性线的穿过，使220V的负载有泄漏电流而误动作，此时应选用四极或带中性线的二极剩余电流保护器。 四极断路器的应用断路器选用对于直接保护电动机的电动机保护型断路器，它只要有过载长延时和短路 瞬时的二段保护性 能就够了，也就是说它可选择A类断路器(包括塑壳式和万 能式)， 家用和类似场所的保护(过去又称它为导线保护或照明保护)，也是一种小型的 A类断路器配电(线路)、电动机和家用等的过电流保护断路器，因保护对象(如变压 器、电线电缆、电动机和家用电器等)的承受过载电流的能力(包括电动机的起 动电流和起动时间等)有差异， 因此，选用的断路器的保护特性也是不同的。断路器选用保护类型断
15、路器的短路分断能力线路的预期短路电流 假设某电源(SL7 10/0.4kV变压器)的容量为1600kVA，二次电流为 2312A，其出线端5m处的 短路电流为42.96kA。某一支路的额定电流为 125A，由于此支路离变压器很近，如在10m处 ，则此支路的断路器需要考 虑采用TIM1H125型塑壳式断路器(它的极限短路分断能力为400 V、 50kA)。但是离变压器50m处，由于汇流排等的电阻和电抗值影响，50m处 的短路电流已经 降到34.5kA，而100m处，降为28.8kA。对此就可选择 TIM1S125型塑壳式断路器(它的极 限短路分断能力为400V、35kA)。In=S/ U S-变
16、压器容量 U-额定电压 In-变压器饱和电流 Isc=In/Z Isc-短路电流 Z-变压器的阻抗断路器选用断路器的短路分断能力线路的预期短路电流 用户在设计选用时只要符合断路器的极限短路分断能力线路预期短路 电流就能满足要求了。对线路本身来说，例如上面举例的变压器容量为 1600kVA的线路，可能出现的短路电流约为43kA,它是仅计算离变压器 距离为5m，且把刀开关、互感器和断路器的内阻均看成零来计算的(计 算的短路电流因此比实际情况偏大)。这种短路的机率极小。在选用断路 器时，只要它的极 限短路分断能力43kA，譬如50kA就足够了。经过 “0”一次、“C0”一次就完成了它的使命，必须更换新的断路器，而运 行短路分断能力，例如为50%的Icu，也达到25kA，它既可以实现一次 分断，二次
