脱扣器工作原理
更新时间:2024-01-27 17:43:01 阅读量: 教育文库 文档下载
一、自动空气开关的作用
自动空气开关又称自动空气断路器,是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身。除了能完成接触和分断电路外,尚能对电路或电气设备发生的短路.严重过载及欠电压等进行保护,同时也可以用于不频繁地启动电动机。 二、自动空气开关的特点
自动空气开关具有操作安全.使用方便.工作可靠.安装简单.动作后(如短路故障 排除后)不需要更换元件(如熔体)等优点。因此,在工业.住宅等方面获得广泛应用。 三. 自动空气开关的分类
1. 按极数分:单极.两极和三极
2. 按保护形式分:电磁脱扣器式.热脱扣器式.复合脱扣器式(常用)和无脱扣器式。 3. 按全分断时间分:一般和快速式(先于脱扣机构动作,脱扣时间在0.02秒以内)。 4. 按结构型式分:塑壳式.框架式.限流式.直流快速式.灭磁式和漏电保护式。 电力拖动与自动控制线路中常用的自动空气开关为塑壳式。如DZ5-20系列。 四、空气开关的结构
以DZ5-20型自动空气开关为例,其外形及结构如图(一)(二)所示。
DZ5-20型自动空气开关其结构采用立体布置,操作机构在中间。外壳顶部突出红
色分断按钮和绿色停止按钮,通过贮能弹簧连同杠杆机构实现开关的接通和分断;壳内底座上部为热脱扣器,由热元件和双金属片构成,作过载保护,还有一电流调节盘,用以调节整定电流;下部为电磁脱扣器,由电流线圈和铁芯组成,作短路保护用,也有一电流调节装置,用以调节瞬时脱扣整定电流;主触头系统在操作机构的下面,由动触头和静触头组成,用以接通和分断主电路的大电流并采用栅片灭弧;另外,还有常开和常闭触头各一对,可以作为信号指示或控制电路用;主.辅触头接线柱伸出壳外,便于接线。 五、自动空气开关的工作原理
如图(三)所示,1、2为自动空气开关的三副主触头(1为动触头,2为静触头),它们串联在被控制的三相电路中。当按下接触按钮14时,外力使锁扣3克服反力弹簧16的斥力,将固定在锁扣上面的动触头1与静触头2闭合,并由锁扣锁住搭钩4,使开关处于接通状态。
当开关接通电源后,电磁脱扣器.热脱扣器及欠电压脱扣器若无异常反应,开关运行正常。当线路发生短路或严重过载电流时,短路电流超过瞬时脱扣整定电流值,电磁脱扣器6产生足够大的吸力,将衔铁8吸合并撞击杠杆7,使搭钩4绕转轴座5向上转动与锁扣3脱开,锁扣在反力弹簧16的作用下将三副主触头分断,切断电源。
当线路发生一般性过载时,过载电流虽不能使电磁脱扣器动作,但能使热元件13产生一定热量,促使双金属片12受热向上弯曲,推动杠杆7使搭钩与锁扣脱开,将主触头分断,切断电源。
欠电压脱扣器11的工作过程与电磁脱扣器恰恰相反,当线路电压正常时电压脱扣器11产生足够的吸力,克服拉力弹簧9的作用将衔铁10吸合,衔铁与杠杆脱离,锁扣与搭钩才得以锁住,主触头方能闭合。当线路上电压全部消失或电压下降至某一数值时,欠电压脱扣器吸力消失或减小,衔铁被拉力弹簧9拉开并撞击杠杆,主电路电源被分断。同样道理,在无电源电压或电压过低时,自动空气开关也不能接通电源。
正常分断电路时,按下停止按钮15即可。
空气开关也就是断路器,在电路中作接通、分断和承载额定工作电流,并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状,利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开,分断能力高,限流特性强。
.短路时,静触头周围的芳香族绝缘物气化,起冷却灭弧作用,飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构,触头系统具有斥力限流机构,因此,断路器具有很高的分断能力和限流能力。 .具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作,瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。
漏电保护的原理是什么?
漏电保护的原理是,电气设备漏电时,将出现异常的电流和电压信号,即剩余电流和设备外壳的对地电压。漏电保护装置就是通过检测机构取得这两种异常信号,经过中间机构的转换和传递,然后促使执行机构动作,并通过开关设备断开电源
漏电保护器,用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护,也可以作为三相电动机的缺相保护。它有单相的,也有三相的。
由于其以漏电电流或由此产生的中性点对地电压变化为动作信号,所以不必以用电电流值来整定动作值,所以灵敏度高,动作后能有效地切断电源,保障人身安全。
根据保护器的工作原理,可分为电压型、电流型和脉冲型三种。电压型保护器接于变压器中性点和大
地间,当发生触电时中性点偏移对地产生电压,以此来使保护动作切断电源,但由于它是对整个配变低压网进行保护,不能分级保护,因此停电范围大,动作频繁,所以已被淘汰。脉冲型电流保护器是当发生触电时使三相不平衡漏电流的相位、幅值产生的突然变化,以此为动作信号,但也有死区。目前应用广泛的是电流型漏电保护器,所以下面主要介绍电流型的保护器。 一、电流型漏电保护器的分类
按动作结构分,可分为直接动作式和间接动作式。直接动作式是动作信号输出直接作用于脱扣器使掉闸断电。间接动作式是对输出信号经放大、蓄能等环节处理后使脱扣器动作掉闸。一般直接动作式均为电磁型保护器,电子型保护器均为间接动作式。 在型式上,按保护器具有的功能大体上可分为三类:
(1)漏电继电器。只具备检测、判断功能,不具备开闭主电路功能。 图1为漏电缆电器的结构示意图。它分组装式和分装两种。 图1电流型漏电继电器的结构示意图
组装式主要部件有零序电流互感器、漏电脱扣器、试验回路、触头系统和塑料外壳。触头系统有动断触头、动合触头各一,用以将执行信号送向执行机构。试验回路包括试验按钮和模拟漏电阻抗的电阻,用以在运行中试验漏电继电器动作是否正常和灵敏。分装式是将漏电脱扣器分离出来,再由外部接线连接。
(2)漏电开关。同时具备检测、判断、执行功能。它是漏电继电器和开关的结合体。
(3)漏电保护插座。将漏电开关和插座组合在一起,使插座具备触电保护功能。适用于移动电器和家用电器。
二、电流型漏电保护器的工作原理
图2为漏电保护器的工作原理图。图中LH为零序电流互感器,它由坡莫合金为材料的铁芯,和绕在环状铁芯上的二次线圈组成检测元件。电源相线和中性线穿过圆孔成为零序互感器的一次线圈。互感器的后部出线即为保护范围。 图2漏电保护器的工作原理图
正常情况下,三相负荷电流和对地漏电流基本平衡,流过互感器一次线圈电流的相量和约为零,即由它在铁芯中产生的总磁通为零,零序互感器二次线圈无输出。当发生触电时,触电电流通过大地成回路,亦即产生了零序电流。这个电流不经过互感器一次线圈流回,破坏了平衡,于是铁芯中便有零序磁通,使二次线圈输出信号。这个信号经过放大、比较元件判断,如达到预定动作值,即发执行信号给执行元件动作掉闸,切断电源。
由工作原理可见,当三相对地阻抗差异大,三相对地漏电流相量和达到保护器动作值时,将使断路器
掉闸或送不上电。同时三相漏电流和触电电流相位不一致或反相,会降低保护器的灵敏度。 电流型漏电保护器可实施分级保护,以达到选择性动作。漏电保护器动作方框图见图3。 图3 电流型漏电保护器动作方框图
三、电流型漏电保护器的额定值 (1)额定频率为50HZ。
(2)额定电压Un为220V,380V。
(3)辅助电源电压Usn为:直流为 12、24、40、60、110、220V;交流为12、48、220、380V。 (4)额定电流In为6、10、16、2O、25、32、4O、 50、(60)、63、100、(125)、160、200、250A。带括号的不优先推荐采用。
(5)额定漏电动作电流In·dz为0.006、0.01、(0.015)、0.03、(0 .05)、(0.075)、0.1、(0.2)、0.3、0.5、1、3、5、10、20A。带括号的值不优先采用。 (6)额定漏电不动作电流的优选值为0.5I n·dz。 (7)漏电保护器的最大分断时间:
l)* 直接接触保护。当动作电流I n·dz≤0.03A时,若保护器流过的零序电流为1倍I n·dz时为0.2s,2倍时为0.1s,流过0.25A时为0.04s;
2)间接接触防护。流过l倍时为0.2S,2倍时为O.1S,5倍时为0.04s;
延时型漏电保护器只适用于间接接触保护,其In·dz>0.03A。延时保护延时时间的优选值为0.2、0.4、0.8、1、1.5、2s。 四、应用范围
漏电保护器的应用范围如下:
(1)无双重绝缘,额定工作电压在110V以上时的移动电具。 (2)建筑工地。 (3)临时线路。 (4)家庭。
防止直接接触带电体保护的动作电流直为30mA,0.1s内动作。 可按需要安装间接接触保护的漏电保护器。 五、安装要求
(1)被保护回路电源线,包括相线和中性线均应穿入零序电流互感器。
(2)穿入零序互感器的一段电源线应用绝缘带包扎紧,捆成一束后由零序电流互感器孔的中心穿入。这样做主要是消除由于导线位置不对称而在铁芯中产生不平衡磁通。
(3)由零序互感器引出的零线上不得重复接地,否则在三相负荷不平衡时生成的不平衡电流,不会全部从零线返回,而有部份由大地返回,因此通过零序电流互感器电流的向量和便不为零,二次线圈有输出,可能会造成误动作。
(4)每一保护回路的零线,均应专用,不得就近搭接,不得将零线相互连接,否则三相的不平衡电流,或单相触电保护器相线的电流,将有部分分流到相连接的不同保护回路的零线上,会使二个回路的零序电流互感器铁芯产生不平衡磁动势。
(5)保护器安装好后,通电,按试验按钮试跳。 六、运行维护
漏电保护器运行维护注意事项如下:
(1)应制订制度,专人维护,定期试跳,并做好运行记录。
(2)遇有问题,应分析处理,不得擅自退出运行,或有意识使其失效。
(3)在正常运行时跳闸,若原因为电动机启动或大电流冲击,则采取交替启动,适当调整定位,或带短延时躲过冲击。若系下雨等原因使漏电流增加造成,则可临时调节灵敏度。
* 直接接触保护为人体直接接触带电体的保护。间接接触保护为人体接触由于漏电等故障,使金属外壳带电的保护。
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