【知識總結】低壓電工必須掌握的基礎

  • 低壓電器標準及功能

一、低壓電器的標準

1、 低壓電器產品標準內容通常包括產品的用途、適用範圍、環境條件、技術性能要求、試驗項目和方法、包裝運輸的要求等,它是製造廠和用戶和驗收的依據。

2、 按標準內容性質可分為基礎標準、專業標準和產品標準三大類。

按批准標準內容性質的級別可分為:國家標準( GB )、部標準( JB )和局批企業標準( JB/DQ )三級

二、幾種低壓電器的功能

1、 低壓熔斷器的主要功能

主要是實現低壓配電系統短路保護,有的也能實現其過負荷保護。

2、 低壓刀開關的主要功能

無負荷操作,作隔離開關使用。

3、 低壓刀熔開關和負荷開關的主要功能

低壓刀熔開關具有刀開關和熔斷器的雙重功能。負荷開關的主要功能能有效地通斷負荷電流,能進行短路保護。

4、 低壓斷路器的主要功能

既能帶負荷通斷電路,又能在短路、過負荷和失壓自動跳閘。

低壓斷電器是低壓電力系統中的主要電器設備之一。低壓斷路器可在正常負荷下接通或斷開電路,當電路中發生短路故障或過載時,低壓斷路器可自動掉閘電路起到保護氣線路和電氣設備的作用,並可防止事故範圍擴大。

低壓斷路器可用於低壓配電裝置中做總開關和支路開關,也可用於電動機不頻繁的起動控制。

  • 低壓電器結構

一、低壓斷路器

由脫扣器、觸頭系統、滅弧裝置、傳動機構、基架和外殼等部分組成。

1、 脫扣器

脫扣器是低壓斷路器中用來接受信號的元件。若線路中出現不正常情況或由操作人員或繼電保護裝置發出信號時,脫扣器會根據信號的情況通過傳遞元件使觸頭動作掉閘切斷電路。低壓斷路器的脫扣器一般有過流脫扣器、熱脫扣器、失壓脫扣器、分勵脫扣器等幾種。

低壓斷路器投入運行時,操作手柄已經使主觸頭閉合,自由脫扣機構將主觸頭鎖定在閉合位置,各類脫扣器進入運行狀態。

⑴ 電磁脫扣器

電磁脫扣器與被保護電路串聯。線路中通過正常電流時,電磁鐵產生的電磁力小於反作用力彈簧的拉力,銜鐵不能被電磁鐵吸動,斷路器正常運行。當線路中出現短路故障時,電流超過正常電流的若干倍,電磁鐵產生的電磁力大於反作用力彈簧的作用力,銜鐵被電磁鐵吸動通過傳動機構推動自由脫扣機構釋放主觸頭。主觸頭在分閘彈簧的作用下分開切斷電路起到短路保護作用。

⑵ 熱脫扣器

熱脫扣器與被保護電路串聯。線路中通過正常電流時,發熱元件發熱使雙金屬片彎曲至一定程度(剛好接觸到傳動機構)並達到動態平衡狀態,雙金屬片不再繼續彎曲。若出現過載現象時,線路中電流增大,雙金屬片將繼續彎曲,通過傳動機構推動自由脫扣機構釋放主觸頭,主觸頭在分閘彈簧的作用下分開,切斷電路起到過載保護的作用。

⑶ 失壓脫扣器

失壓脫扣器並聯在斷路器的電源測,可起到欠壓及零壓保護的作用。電源電壓正常時扳動操作手柄,斷路器的常開輔助觸頭閉合,電磁鐵得電,銜鐵被電磁鐵吸住,自由脫扣機構才能將主觸頭鎖定在合閘位置,斷路器投入運行。當電源側停電或電源電壓過低時,電磁鐵所產生的電磁力不足以克服反作用力彈簧的拉力,銜鐵被向上拉,通過傳動機構推動自由脫扣機構使斷路器掉閘,起到欠壓及零壓保護作用。

電源電壓為額定電壓的75%~105%時,失壓脫扣器保證吸合,使斷路器順利合閘。當電源電壓低於額定電壓的40%時,失壓脫扣器保證脫開使斷路器掉閘分斷。一般還可用串聯在失壓脫扣器電磁線圈迴路中的常閉按鈕做分閘操作。

⑷ 分勵脫扣器

分勵脫扣器用於遠距離操作低壓斷路器分閘控制。它的電磁線圈並聯在低壓斷路器的電源側。需要進行分閘操作時,按動常開按鈕使分勵脫扣器的電磁鐵得電吸動銜鐵,通過傳動機構推動自由脫扣機構,使低壓斷路器掉閘。在一臺低壓斷路器上同時裝有兩種或兩種以上脫扣器時,則稱這臺低壓斷路器裝有複式脫扣器。

2、觸頭系統

低壓斷路器的主觸頭在正常情況下可以接通分斷負荷電流,在故障情況下還必須可靠分斷故障電流。主觸頭有單斷口指式觸頭、雙斷口橋式觸頭、插入式觸頭等幾種形式。主觸頭的動、靜觸頭的接觸處焊有銀基合金觸點,其接觸電阻小,可以長時間通過較大的負荷電流。

3、滅弧裝置

低壓斷路器中的滅弧裝置一般為柵片式滅罩,滅弧室的絕緣壁一般用鋼板紙壓制或用陶土燒製。

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  • 塑殼式斷路器

塑殼式斷路器具有過載長延時、短路瞬動的二段保護功能,還可以與漏電器、測量、電操等模塊單元配合使用。在低壓配電系統中,常用它做終端開關或支路開關,取代了過去常用的熔斷器和閘刀開關。

現在的配電系統要求斷路器除了能通斷電流實現電路控制和簡單的短路、過載保護外,還要能提供隔離和安全保護功能,特別是在針對人身、設備安全與配電系統的可靠性方面都提出了新的要求。因此,產品的開發設計與選購也都重點考慮以下3 個方面:

● 人身安全;

● 電氣線路與設備的保護;

● 可靠的、不間斷的電力供應。

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  • 塑殼式斷路器的主要特性

⑴ 額定極限短路分斷能力Icu

斷蹈器的分斷能力指標有兩種:額定極限短路分斷能力4U 和額定運行短路分斷能力Ics。Ics 作為一個特性參數,並非只簡單考慮斷路器的分斷能力,而是作為一種分斷指標,即分斷幾次短路故障後,還能保證其正常工作。對塑殼式斷路器而言,應有足夠的Icu,能夠分斷短路電流使開關跳閘。按規定塑殼式斷路器的Ics 只要大於25%Icu就算合格。而目前市場上斷路器的Ics 大多數在(50%—75%)Icu 之間,所以對供電要求不高的配電系統,只須考慮Icu。

⑵ 限流分斷能力

限流分斷能力是指斷路器短路跳閘時限制故障電流的能力。斷路器發生短路時、觸頭快速打開產生電弧,相當於在線路中串入1 個迅速增加的電弧電阻,從而限制了故障電流的增加。斷路器斷開時間越少,Ics 就越接近Icu,限流效果就越好,也可大大降低短路電流引起的電磁效應、電動效應和熱效應對斷路器和用電設備的不良影響,延長斷路器的使用壽命。

⑶ 短路保護

短路保護就是短路瞬時跳閘。要注意在負荷變化後及時調整保護的整定值,防止整定值過小頻繁跳閘影響供電質量,或整定值過大使線路和設備得不到有效保護。

⑷ 過載延時保護

過載延時保護是指負荷電流超過設備的限定範圍有燒燬設備的危險,保護裝置能在一定時間內切斷電源。過載有個熱量積累的過程,保護動作不需要過於迅速。對於短時過電流,保護不應該動作。

⑸ 隔離功能

隔離功能就是要求斷路器斷開後的洩漏電流不致對人身和設備產生危害。多次短路跳閘後開關性能下降,洩漏電流會增大。對人體而言30mA以下為安全漏電電流,而在惡劣的環境中,超過300mA的洩漏電流持續2 小時以上,就可能使絕緣損壞發生相地短路進而引發火災。

⑹ 漏電保護

漏電器有熱磁式和電子式2 種,相比而言電子式漏電器具有體積小、精度高、靈敏度高的優點,但其抗干擾能力較差。目前電子式漏電保護器佔據主流,當漏電電流達到整定值時,執行電路接收零序電流互感器二次側的感應電壓信號,驅動轉換觸點輸出漏電保護信號,使脫扣器動作切斷電源。

一般終端開關的整定漏電脫扣電流為30mA、上一級支路開關的整定值為300mA。起火危險性大的電弧性短路難以被短路保護有效切斷,而漏電器可以可靠的斷開接地故障,防止人身觸電和相地短路故障的發生。


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