《工厂常用低压电器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工厂常用低压电器（129页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章常用低压电器,2.1 低压断路器 2.2 低压熔断器 2.3 接触器 2.4 继电器 2.5 主令电器,2.1 低压断路器,2.1.1低压断路器的用途、特点、种类 1.断路器的用途 低压断路器俗称自动空气开关，是低压配电网中主要开关电器之一，它不仅可以接通和分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流，而且能接通和分断短路电流。主要在不频繁操作的低压电路中作为电源开关使用，并对线路和电气设备及电动机等起保护作用，当它们发生过载、严重过流、短路、断相、漏电等故障时，能自动切除故障线路及故障设备。,下一页,返回,2.1低压断路器,2.断路器的特点 在各种低压电器中，低压断路器是唯一能开断： （
2、1）具有完善的灭弧装置。 （2）有完善的配套设备，能与附加或自身的保保护作用。 （3）具有复杂的分、合闸操动机构。 3.断路器的种类 低压断路器种类繁多，可按结构形式、灭弧介质、用途、极数等来分类。,上一页,下一页,返回,2.1低压断路器,（1）按结构形式分，有万能式（又称框架式）、塑料外壳式、小型数模式。 （2）按灭弧介质分，有空气断路器、真空断路器等。 （3）按用途分，有配电用断路器、电动机保护用断路器、照明用断路器、漏电保护用断路器等。 （4）按主电路极数分，有单极、两极、三极、四极断路器等。 （5）按合闸操作方式分，有手动操作、电动操作、气动操作、液压操作等。,上一页,下一页,返回,2
3、.1 低压断路器,（6）按是否具有限流性能分，有一般型不限流和快速限流型断路器，短路电流过渡过程持续时间约0.2 s，快速型断路器的分闸时间不大于0.08 s，即在短路电流出现后的第一个周波内，快速将短路电流分断，这对于保护线路和设备是有利的，但由于电流的变化率极大，会产生很高的自感电动势，可能会产生操作过电压，称为截流过电压，这种快速开断短路电流的作用称为限流作用。普通型断路器的分断时间为0.10.2 s。 （7）按保护脱扣器种类分，有短路瞬时脱扣器、短路延时脱扣器、过载长延时反时限保护脱扣器、欠压瞬时脱扣器、欠压延时脱扣器等，脱扣器是断路器的一个重要组成部分，根据不同的用途可以配不同的脱扣
4、器，还可以把多种脱扣器组合使用。 （8）按安装方式分，有固定式、插入式和抽屉式等。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,2.1.2低压断路器的工作原理 低压断路器的品种很多，结构各异，但基本工作原理大致相同，主要由触点系统、灭弧系统、脱扣器、自由脱扣机构和操作机构等几个部分组成。 图2-1所示是低压断路器的工作原理示意图。低压断路器的主触点1是靠手动操作或电动合闸的，主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点1由锁键2保持在合闸位置上。自由脱扣机构3可以绕转轴自由转动，如果自由脱扣机构3被杠杆5顶起，那么主触点就在复位弹簧的作用下被拉开，电路断开。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,过电
5、流脱扣器10的线圈和热脱扣器电热元件11与主电路串联，当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器线圈的吸力增大，将衔铁8吸合，并撞击杠杆5，使自由脱扣器机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的电热元件11发热使热脱扣器双金属片6向上弯曲，推动杠杆5使自由脱扣机构动作。 过电流脱扣器的动作具有反时限特性，当低压断路器因为过载断开后，一般应等待23 min后才能重新合闸，以使热脱扣器恢复原位。 由此可见，过电流脱扣器主要担负短路和严重过载时的保护，热脱扣器则是对主电路的一般过载的保护。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,欠压脱扣器9的线圈和电源并联。当电路欠电压时，欠压脱扣器的衔
6、铁释放，同样撞击杠杆，也使自由脱扣器机构动作，断开主电路。 分励脱扣器4则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需远距离控制时，按下启动按钮7，使线圈得电，衔铁带动自由脱扣器机构动作，使主触点断开。 低压断路器配置了某些脱扣器后可以扩展其功能，对主电路进行全面的保护。一般低压断路器都有短路自锁功能，用来防止因短路故障而动作了的断路器在故障未排除前，又重新合闸。在短路时，脱扣器动作分断主电路的同时锁定机构也动作，使断路器的操作机构保持在分闸状态，在未将断路器的手柄扳到分断位置使操作机构复位前，断路器拒绝合闸。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,2.1.3低压断路器的触点系统、
7、灭弧系统和操作机构 触点系统是断路器的执行元件，用以接通和分断正常工作电流，在电路出现故障时，能快速分断故障电流，保护电路和电器。 常见的触点形式有对接式触点、桥式触点、插入式触点。前两种多为面接触，而后者则是作为板后接线的插入式连接，有电动力补偿作用，如DW95系列的低压断路器就是采用这种触点。 断路器的触点有单挡、双挡、三挡之分，单挡只有主触点，适用于小容量的断路器中，如DW10系列中小于200 A的就是单挡触点；,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,双挡具有主触点和弧触点，并联使用，主触点起接通和分断主电路作用，弧触点主要起分断电弧、保护主触点的作用，如DW10系列中200600
8、A就是双挡触点；三挡触点是在主触点、弧触点之间增加一组副触点，其结构如图2-2所示，一般用在1 500 A及以上的断路器中，作为主触点的双重保护，如ME系列1 600 A及以上就是三挡触点。触点的闭合顺序为先弧触点，再副触点，最后主触点；触点的开断顺序刚好与之相反，这样有利于保护主触点不受电弧烧蚀。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,所示，一般用在1 500 A及以上的断路器中，作为主触点的双重保护，如ME系列1 600 A及以上就是三挡触点。触点的闭合顺序为先弧触点，再副触点，最后主触点；触点的开断顺序刚好与之相反，这样有利于保护主触点不受电弧烧蚀。 低压断路器的灭弧系统因断路器的结
9、构、型号、电压等级、额定电流等技术参数的不同而不同，一般常采用灭弧栅片和窄片相结合的复式结构灭弧，这样既提高了灭弧能力，又减小了飞弧距离，有利于提高断路器的断流容量。塑壳式断路器的工作电流较小，一般采用反白纸板加栅片灭弧。无论何种灭弧装置都要求有良好的绝缘性能和足够的机械强度。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,断路器的操作机构是指分闸操作机构，也包括自由脱扣机构。断路器的操作机构应保证在正常的状态下可靠地分断与闭合，在故障时又能够由自由脱扣切断电路，而且与操作手柄的位置无关。断路器的操作机构一般为四连杆弹簧储能机构，具有手动操作和电动操作两种或两种以上的方式，电动操作具有快速合闸与快
10、速分闸的功能。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,2.1.4脱扣器的种类及作用 低压断路器配置的脱扣器有多种形式，有的配置单一的脱扣器，更多的是配置两种或两种以上的脱扣器，当配置两种及两种以上的脱扣器的称为复式脱扣器。根据脱扣器的工作原理不同，常见的脱扣器分为以下几种： （1）过流脱扣器。过流脱扣器均与被保护电路串联，在正常情况下，其感测元件的电流虽不为0，但不足以使自由脱扣机构动作，当其工作电流超过整定值时，其感测元件才会动作，使断路器延时或瞬时分断主电路。根据其原理又分为瞬时动作的电磁式过流脱扣器、过载长延时反时限动作的双金属片热脱扣器、过载长延时反时限动作短路瞬时动作的液压脱扣器
11、、过载长延时短路短延时及特大短路瞬时动作的半导体脱扣器。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,（2）欠电压（失压）脱扣器。欠电压脱扣器并联在电源电路中，当网压降低到一定的数值时（一般根据设备的不同，设定值在网压的75%35%之间），断路器能延时或瞬时分闸。当低于网压的35%时，要能保证断路器处于分闸状态。 （3）分励脱扣器。分励脱扣器一般由控制电源供电，主要用于远距离操作断路器，可以根据操作人员的指令或继电保护装置发出的信号，使其线圈得电，使断路器动作。分励脱扣 与欠电压脱扣不同就在于：分励脱扣是短时间工作，欠电压脱扣是长期工作。 （4）油阻尼脱扣器。它是一种液压?电磁式脱扣器，是反时限
12、与瞬时过流脱扣器，电流越大，延时越短。当线圈流过短路电流时，断路器瞬时动作，分断主电路，如DZ15系列断路器就是采用这种脱扣器。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,（5）半导体脱扣器。又称为电子脱扣器，它可以设计成多种形式的脱扣器，整定电流在一定范围内可调，相应的延时也可调，是一种具有三段保护特性的产品，主要应用在ME系 列和AH系列的断路器中。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,2.1.5低压断路器的主要技术参数及型号说明 1.低压断路器的技术参数 （1）额定电压。指与安装处电源电压相符合的工作电压，一般不小于电网的额定电压等级，即交流220 V、380 V、660 V、1
13、140 V等。 （2）额定电流。分为断路器正常工作的额定电流和断路器壳架等级额定电流，而壳架等级额定电流指同规格的框架或外壳中能装的最大脱扣器额定电流。 （3）额定短路分断能力。指断路器在规定的使用条件下，能分断的预期短路电流。又分为额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力，前者是指在规定的试验电压及规定的其 他条件下，能分断的短路电流的极限值；后者则是指在规定的条件下比前者略小的短路电流值，要求试验完后仍能正常使用，而前者无此要求。见表2-1。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,（4）额定短路接通能力。指断路器在额定频率和给定功率因数的条件下，额定工作电压提高5%时能接通的短路电流
14、。 2.国产低压断路器的型号编制方法 低压断路器的电器型号含义如图2-3所示。 低压断路器的文字符号为QF，图形符号如图2-4所示,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,2.1.6常用典型低压断路器 万能式低压断路器又称为框架式断路器，国产主要有DW15、DW16和DWX15及DW45等系列，还有引进国外技术生产的ME、AH、3WE等系列产品。DW15系列适用于交流50 Hz，额定工作电压至1 140 V，额定电流至4 000 A的低压电路中，用来配电、保护低压电网及电源设备的过载、欠电压和短路，还可以用来保护电动机，还可在正常条件下做不频繁的启动控制，DW15系列的结构示意图如图2-5所
15、示。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,DWX15系列具有限流及快速分断的特点， 特别适用于可能出现特大短路电流的电路中，在交流50 Hz，额定工作电压至660 V，额定电流至630 A的电路中作配电和电动机保护用。DW16是DW10系列的换代产品，适用于交流50 Hz，额定工作电压至660 V，额定电流至630 A的电路中。 2.塑料外壳式断路器 塑料外壳式断路器的主要特征是有一个封闭的塑料外壳，所有部件都封装在这个封闭的塑料外壳中。常用于低压配电开关柜中，作配电线路、电动机、照明电路及电热器具的电源开关和保护用，在正常情况下可以作不频繁操作的电路切换及电动机不频繁启动用。 塑料外壳
16、式断路器的种类很多，国产的主要有DZ20、DZ5、DZ10、DZ47、DZL等系列，还有企业自己命名的产品及引进国外技术生产的产品，如企业命名的CM1、TM30系列及美国西屋公司技术的H系列等。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,2.1.6常用典型低压断路器 万能式低压断路器又称为框架式断路器，国产主要有DW15、DW16和DWX15及DW45等系列，还有引进国外技术生产的ME、AH、3WE等系列产品。DW15系列适用于交流50 Hz，额定工作电压至1 140 V，额定电流至4 000 A的低压电路中，用来配电、保护低压电网及电源设备的过载、欠电压和短路，还可以用来保护电动机，还可在正
17、常条件下做不频繁的启动控制，DW15系列的结构示意图如图2-5所示。,上一页,下一页,返回,2.1 低压断路器,DZ20系列断路器按额定极限短路分断能力分为Y型（一般型）、G型（最高型）、S型（四极型）、J型（较高型）和C型（经济型）5种。适用于AC50 Hz，额定工作电压为380 V（400Y型的可以达660 V），直流额定电压220 V，额定电流为1 250 A，做配电保护用，200 A及以下和400AY型产品也可以做电动机保护用，该系列产品包括100 A、200A、400 A、630 A、1 250 A 5个壳架等级电流。主要技术参数见附录一中表1-2所示。 DZX10系列产品适用于AC 50 Hz，额定工作电压为660 V，额定电流为630 A的配电电路中做线路保护用，这也是应用十分广泛的一种断器，其结构形式如图2-6所示，其特点为利用短路电流所产生的电动力使触点迅速分断，达到限流的目的。,
