低压断路器的工作原理、作用及型号选择与注意事项

低压断路器又称自动空气开关或自动开关。断路器的作用是:当电路发生短路、严重过载以及失压等危险故障时,低压断路器能够自动切断故障电路,有效地保护串接在它后面的电气设备。因此,低压断路器是低压配电网路中非常重要的一种保护电器。在正常条件下,也用低压电路器作不太频繁的接通和断开电路以及控制电动机。低压断路器具有操作安全、动作值可调整、分断能力较好、兼顾各种保护功能等优点而在电气工程中广泛使用。

按照不同的条件,低压断路器可进行如下分类:

  1. 低压断路器的形式结构可分为万能式(DW系列)和塑壳式(DZ系列)两种。
  2. 按照动作速度可分为一般型和快速型两种。
  3. 按照用途分类可分为配电用断路器、电动机保护用断路器、灭磁断路器和漏电断路器等。

低压断路器工作原理

低压断路器结构图
低压断路器的主要部件由触头系统、保护装置、灭弧装置、操作结构等组成,如下图所示为DZ5-20型的低压断路器的外形及结构图。

  • 触头系统:一般由主触头、弧触头和辅加触头组成。
  • 灭弧装置:采用栅片灭弧方法。即一般由长短不同的钢片交叉组成灭弧栅,放置在绝缘材料的灭弧室内构成灭弧装置。
  • 保护装置:由各类脱扣器完成短路、过载、失压等保护功能。脱扣器类型按保护功能分为:过电流脱扣器、失压脱扣器和热脱扣器等。

工作原理:低压熔断器的工作原理如下图所示。图中2为低压断路器的三副主触头,串联在被保护的三相主电路中。当按下绿色按钮时,主电路中三副主触头2,由锁链3钩住搭钩4,克服弹簧1的拉力,保持在闭合状态。下右图为断路器符号。
断路器工作原理图
当线路正常工作时,电磁脱扣器4中线圈所产生的吸力不能将它的衔(xian)铁吸合。如果线路发生短路和产生较大过电流时,电磁脱扣器4的吸力增大,将衔铁吸合,并撞击杠杆,把搭钩3顶上去,切断主触点2。如果线路上电压下降或是去电压时,欠电压脱扣器5的吸力减小或失去吸力,衔铁被弹簧拉开,撞击杠杆,把搭钩3顶开,切断主触头2。以上便是低压断路器工作的运作原理。

低压断路器的型号及选择

电路器的型号含义如下图所示:
低压断路器型号含义
断路器的选择:

  1. 低压断路器额定电压应同线路电压相符;
  2. 低压断路器的额定电流应不小于通过它的计算电流(按1.25倍计算);
  3. 低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能和操作方式的要求;
  4. 低压断路器的遮断能力按短路电流进行校验。

低压断路器脱扣器的选择:

  1. 热脱扣器的额定电流应与其所控制的电动机或其他负载的额定电流一致;
  2. 电磁脱扣器的瞬时脱扣器整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流。当负载为电动机时,则电磁脱扣器的瞬时动作整定电流Iz为:Iz≥KIs(K:安全系数,对于DW系列框架式断路器K=1.35;对于DZ系列塑料壳式断路器K=1.7,Is:电动机的启动电流);

低压断路器安装及使用注意事

  1. 低压断路器应按规定垂直安装,其上、下连接导线要使用规定截面的导线(或母线),切不可太小了。
  2. 低压断路器的脱扣器整定电流及其它特征性参数和选择参数,一经调好后便不允许随意更动。使用较长时间后要检查其弹簧是否生锈卡住,防止影响正确动作。
  3. 检修后要在不带电的情况下合、分数次,检验动作准确可靠后再投入运行。

应当指出:近几年来在低压断路器的基础上设计生产的一种新型开关——漏电保护断路器。它除了可以保护线路找及动力负载的过载和短路,或作为线路的不频繁转换机电动机的不频繁启动外,还具有当保护区内发生人身触电或电网漏电时迅速切断故障电路,起到漏电保护的作用;更多详情会在日后的学习中提到。

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