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1、第三节低 压 断 路 器,低压断路器的用途、工作原理与分类用途 按规定条件，对配电线路、电动机或其它用电设备实行通断操作并起保护作用。即当电路中出现过载、短路或欠压等情况时能自动分断电路的开关电器，是保护方案最多、结构最复杂的低压电器分类按结构分：万能式与塑壳式按用途分：配电线路保护用、电机保护用、照明线路保护用与漏电保护用断路器,低压断路器的用途、工作原理与分类,工作原理（见图）A 主触头处于闭合位置（合闸），传动杆3由锁扣4扣住，分断弹簧受到拉伸并储能B 过电流脱扣器7的线圈串联于主电路，在主电路电流为正常值时，衔铁处于打开位置；当主电路电流增加，超过规定值时，其衔铁被吸合，顶杆向上将锁扣
2、4顶开，分断弹簧1使主触头分断（分闸）C 欠压脱扣器的线圈并联于电路，在主电路电压为正常值时，衔铁吸合；当主电路电压低于规定值时，其衔铁释放，衔铁上的顶杆向上将锁扣4顶开，分断弹簧1使主触头分断（分闸）,低压断路器的主要组成部分及作用,主触头系统 用于接通与分断主电路辅助触头 用于接通与分断控制电路灭弧室 熄灭主触头系统在分断电路时产生的电弧脱扣器 接受外来信号并传送给操作机构开关机构 控制主触头及辅助触头的断开与闭合,低压断路器的典型产品分析,万能式低压断路器 有一个钢制框架，所有部件都安装于框架上，具有多种操作方式、多种保护形式和多种接线方式以及较多的辅助触头 额定电压380-1140V
3、额定电流200-4000A,低压断路器的典型产品分析,DW15万能式低压断路器 主触头系统,A 额定电流200-630A的断路器采用一档单断点转动式主触头；动、静触头上方均有弧角而有利于熄弧,低压断路器的典型产品分析,DW15万能式低压断路器 主触头系统B 额定电流1000-4000A的断路器采用两档单断点转动式触头，即由主触头与弧触头并联组成，动、静触头上方均有弧角而有利于熄弧 合闸：先弧-后主 分闸：先主-后弧,低压断路器的典型产品分析,DW15万能式低压断路器 灭弧室采用栅片灭弧室A 额定电流630A以下，室壁采用钢纸板加环氧玻璃布板压制而成B 额定电流1000A以上，室壁采用三聚氰胺玻
4、璃丝塑料压制而成,低压断路器的典型产品分析,DW15万能式低压断路器操作机构 采用弹簧储能合闸和快速分闸，由自由脱扣机构、储能弹簧、杠杆、连杆及摇臂组成并配有电磁铁或电动机传动装置 其作用是实现操作手柄（或电动合闸装置）和各种脱扣器对触头闭合与断开的控制,低压断路器的典型产品分析,DW15万能式低压断路器脱扣器A 欠电压脱扣器 为一个并联电磁铁，线圈电压与主电路相同有瞬时动作与延时动作两种，延时由阻容电路产生1、3、5秒 当主电路电压等于和大于85%额定电压时，脱扣器可靠吸合，当主电路电压下降到70%-35%额定电压时，脱扣器动作而使断路器分闸,低压断路器的典型产品分析,DW15万能式低压断路
5、器脱扣器B 分励脱扣器 为一个并联电磁铁，原理见图。按钮SB与继电器K并联 作用：远距离断开断路器及实现多种保护 串联QF辅助触头目的？,低压断路器的典型产品分析,DW15万能式低压断路器脱扣器C 过电流脱扣器1）非选择型断路器 由热式脱扣器和电磁式脱扣器串联组成，为两段保护特性。过载时热式脱扣器动作，为长延时反时限特；短路时电磁式脱扣器动作，为瞬时动作特性,低压断路器的典型产品分析,DW15万能式低压断路器脱扣器C 过电流脱扣器2）选择型断路器 采用半导体脱扣器，为三段保护特性。长延时 三段保护特性 短延时 瞬时,DW15系列断路器半导体脱扣器原理框图,DZ20塑壳式断路器,有一绝缘塑料外壳
6、，其触头系统、操作机构和脱扣器等所有零件均装在此外壳内,DZ20塑壳式断路器,优点 结构紧凑、体积小、使用安全、价格低廉缺点 通断能力低（50kA）、保护方案少（过电流）操作方式种类少（一般为手动）、维修不方便作用 多用于配电支路负载端开关及不频繁起动电动机的控制和保护开关,DZ15L漏电保护断路器,结构 由DZ15塑壳式断路器加装零序电流互感器、漏电脱扣器、测试检查用电阻器和按钮组成工作原理 零序电流互感器有一个环形铁心，三相电源线穿过铁心，环形铁心上还绕有二次绕组，其输出端与漏电脱扣器线圈相联接,DZ15L漏电保护断路器工作原理图,DZ15L漏电保护断路器,无漏电时漏电时,DZ15L漏电保
7、护断路器,二次绕组中感应出电流，通过漏电脱扣器线圈产生正弦磁通，此磁通有半个周期与永磁磁通方向相反，相互抵消，衔铁释放而使断路器分闸,小型断路器结构中的七个关键部件,接线端子 用铜或黄铜材料制成（为防腐蚀和提高导电率，降低温升，通常它们是镀银或镀锡的）用来作进出线的连接过载脱扣器 由发热元件与双金属元件组成。当有一定的过载电流流过发热元件，它发热，热量传递给双金属元件，使之受热膨胀、弯曲，使操作机构动作带动断路器跳闸短路脱扣器 是一个电磁铁机构。与断路器的导电体串接的线圈（几匝到几十匝）穿过电磁铁铁心。当负载短路时，短路电流达一定额定电流倍数，衔铁被铁心吸合，使断路器脱扣带自由脱扣的操作机构
8、用手动来操作触头的合、分，在出现过载、短路时可自动脱扣（从四连杆变成五连杆），此时与手柄的操作无关。,触头 用来分合电路。它是由具有耐电弧、耐磨损、耐熔焊及导电性能良好的银合金（银-氧化镉、银-石墨、银-钨等）组成。一般小型断路器，动触头用铜镀银，静触头用银合金。灭弧装置 使长弧被分割成短弧，通过灭弧栅片的冷却，使弧柱极大降温，去游离效果增大，电弧电压上升，最终熄灭电弧。外壳 使用玻璃纤维增强尼龙制成。用来装容其它零部件（导电件、保护元件、操作机构、灭弧装置等），有绝缘和机械强度要求。它应保证断路器操作时，不发生任何危险。,断路器的选用,首先应根据具体使用条件选择使用类别，决定是否选用选择型产
9、品。当与另外的断路器或其他保护电器之间的配合要求有选择性时，应选用选择型断路器(多发生在配电系统中)具体参数的选择，可按额定工作电压、额定电流、脱扣器整定电流和欠压脱扣器的电压等几个参数分别进行，并需对短路特性和灵敏系数进行校验。,断路器的选用,额定工作电压和额定电流 断路器的额定工作电压和额定电流应分别不低于线路额定电压和计算电流。长延时脱扣器整定电流 所选断路器的长延时脱扣器整定电流应大于或等于线路的计算负载电流同时应不大于线路导体长期允许电流的0.81倍。,断路器的选用,瞬时或短延时脱扣器的整定电流 所选断路器的瞬时或短延时脱扣器整定电流应大于线路尖峰电流。短路通断能力和短时耐受能力校验
10、 断路器的额定短路分断能力和额定短路接通能力应不低于其安装位置上的预期短路电流。,断路器的选用,灵敏系数校验 所选定的断路器还应按短路电流进行灵敏系数校验。灵敏系数即线路最小短路电流和断路器瞬时或延时脱扣器整定电流之比。两相短路时灵敏系数不小于2，单相短路时的灵敏系数可取1.5分励和久电压脱扣器的参数确定 分励和欠电压脱扣器的额定电压应等于线路额定电压，电压类别(交、直流)应核实际线路情况确定。标准规定的额定控制电源电压数据系列 直流为(24)、(48)、110、125、220、250V 交流为(24)、(36)、(48)、110、127、220V,断路器的选用,配电电路中上、下级断路器的配合
11、（满足系统选择性保护要求）,断路器的选用,万能式断路器的引进产品引进德国AEG公司技术制造的ME(DWl7)系列引进日本寺崎公司技术制造的AH(DWl9)系列引进德国西门子公司技术生产的3WE系列引进日本三菱公司技术生产的AE系列；塑料外壳式的引进产品引进日本寺崎公司技术生产TO、TG和TH一5系列引进美国西屋公司技术生产的H系列引进德国西门子公司技术生严的3VE系列引进德国ABB公司技术生产的M6ll(DZl06)系列和S060系列法国梅兰日兰公司在我国合资生产的C45系列,第四节开关机构的分析与力的计算,开关机构指分合闸操作机构，包括自由脱扣机构作用 实现操作手柄（或电动合闸装置）的各种脱扣器对触头的分闸与合闸控制基本要求 1、满足开关分合时动作次序的要求，动作准确可靠 合：先弧后主；分：先主后弧,开关机构,基本要求 2、机构灵活省力，脱扣力小 3、自由脱扣时，触头能快速分断，分断速度与手柄位置无关DW15低压断路器四连杆机构 轴O1、连杆15、14、3和轴O2组成DZ20低压断路器五连杆机构 同DZ10（O2A、AB、BC、CD、DO2）,第五节回路电动斥力的计算,限流式低压断路器中的斥力回路，利用短路电流的作用对触头回路产生电动斥力计算公式,触头间收缩电动力F0 回路电动力FAB+FBC,
