一、断路器的用途、分类和工作原理
1.断路器的用途和分类
断路器俗称自动开关(自动空气断路器),用于不频繁接通、分断线路正常工作电流,也能在电路中流过故障电流时(短路、过载、欠电压等),在一定时间内断开故障电路的开关电器。
低压断路器是用于交流电压1200V、直流电压1500V及以下电压范围的断路器,有多种分类。按使用类别可分为非选择型(A型)和选择型(B型)两类。按极数可分为单极、双极、三极和四极。按灭弧介质可分为空气式和真空式,目前应用最广泛的是空气断路器。按动作速度可分为快速型和一般型。按结构型式分有塑料外壳式和万能式。
低压断路器型号及含义
2.低压断路的工作原理
短路(过载)保护:
I升高--> 过流脱扣器的线圈产生较强的电磁吸力-->衔铁吸下--> 顶开锁钩 -->使主触点断开
欠压保护:
U严重下降或断电时 -->欠压脱扣器的衔铁被释放 -->顶开锁钩 -->使主触点断开
低压断路器及其电气符号
二、低压断路器的主要技术参数
1.额定电压
断路器的额定电压分额定工作电压、额定绝缘电压和额定脉冲耐压。
额定工作电压(UN)是指与通断能力以及使用类别相关的电压值,对多相电路是指相间的电压值。
额定绝缘电压( Ui )一般情况下,额定绝缘电压就是断路器最大额定工作电压。
额定脉冲耐压( Uimp )开关电器工作时,要承受系统中所发生的过电压,因此开关电器(包括断路器)的额定电压参数中给定了额定脉冲耐压值,其数值应大于或等于系统中出现的最大过电压峰值。
额定绝缘电压和额定脉冲耐压共同决定了开关电器的绝缘水平。
2.额定电流
对于断路器来说,额定电流( IN)就是额定持续电流,也就是脱扣器能长期通过的电流,对带有可调式脱扣器的断路器为可长期通过的最大工作电流。
断路器壳架等级额定电流( INM )用基本尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中能容纳的最大脱扣器额定电流表示。一个壳架等级可包含数个额定电流。
3.额定短路分断能力
断路器的额定分断能力( Icn)是指在规定的条件(电压、频率、功率因数及规定的试验程序等)下,能够分断的最大短路电流值。
4.断路器的保护特性
1)过电流保护特性
断路器的动作时间与动作电流的函数关系曲线。
低压断路器过电流保护可具有一段、两段或三段过电流保护特性。图中曲线ABCD为两段非选择性保护特性,其中AB段为长延时反时限保护特性,用于过载保护;CD段为瞬时脱扣器动作特性。
图中曲线abcdef为选择性三段保护特性,其中ab段是过载反时限长延时保护特性;cd段为短路电流较小时的定时限短延时特性;ef段则为短路电流较大时的瞬时动作特性。
2)欠电压保护特性
指当主电路电压下降至某一规定值范围时,使电器有延时或无延时动作的保护性能。零电压保护特性(或称失压保护特性)是欠电压保护特性中的一种特殊形式。
三、低压断路器的选用
1.常用低压断路器的型号选择
1)万能式断路器(框架式断路器)
过去DW5、DW10系列,因其技术性能较差,现已淘汰。目前常用DW17(ME)、DW15、DW15C、DWX15和DWX15C等系列断路器。国外引进的ME(DW17)、AE-S(DW18)、3WE、AH(DW914)系列、M系列以及F系列。
2)塑料外壳式断路器
低压断路器的类型应根据线路及电气设备的额定电流及对保护的要求来选择。若额定电流较小(600A以下),短路电流不太大,可选用塑壳式断路器;若短路电流相当大的支路,则应选用限流式断路器;若额定电流很大,或需要选择型断路器时,则应选择万能式断路器;若有漏电电流保护要求时,应选用带漏电保护功能的断路器等。控制和保护硅整流装置及晶闸管的断路器,应选用直流快速断路器。
2.低压断路器的额定电流选择
1)配电用低压断路器的选用
选用配电用低压断路器,除应考虑一般选用原则外,还应考虑与下级电路的选择性配合问题,以限制可能出现的越级跳闸现象,一般可从以下几方面注意:
(1)长延时动作电流整定值应不大于导线容许载流量。对于采用电线电缆的情况,可取电线电缆容许载流量的80%。
(2)3倍长延时动作电流整定值的可返回时间不小于线路中起动电流最大的电动机起动时间。
(3)短延时动作电流整定值应不小于
(4)瞬时动作电流整定值应不小于
2)电动机保护用低压断路器的选用
选用电动机保护用低压断路器时,除应考虑一般选用原则外,还应注意:
(1)过载保护(长延时)动作电流整定值等于电动机额定电流。
(2)瞬时动作电流整定值,对于保护笼型电动机应为(8~15)倍电动机额定电流;对于保护绕线式电动机应为(3~6)倍电动机额定电流。并以此确定电磁脱扣器的额定电流。
3)家用低压断路器的选用
家用断路器是指在生活建筑中用来保护配电系统的断路器,容量一般都不大,故一般都选用塑壳式断路器。选用时还应注意:
(1)长延时动作电流整定值应不大于线路计算电流。
(2)瞬时动作电流整定值应等于(6~20)倍线路计算电流。