第01节低压断路器

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,低压断路器,定义：能够接通、承载及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件（过载、短路）下接通、承载一定时间和分断电流的开关电器。,低压断路器从它的结构、用途和所具备的功能分为万能式断路器和塑料外壳式断路器两大类，目前我国万能式断路器主要生产有DWl5、DWl6、DWl7(ME)、DW45等系列，塑壳断路器主要生产有DZ20、CMl、TM30等系列。断路器都是由本体和附件组成。,1,2.低压断路器的分类,按结构型式可分:,为塑壳式、万能式 、限流式、直流快速式、灭磁式、 漏电保护式,按操作方式分:,人力操作式、动力操作式、储能操作式,按极数分:,单极、二极、三极、四极式,按安装方式又可分:,固定式、插入式、抽屉式,按断路器在电路中的用途可分:,配电用断路器、电动机保护用断路器、其他负载用断路器,2,3,4,低压断路器的结构,低压断路器主要有触点系统、灭弧装置、保护装置、和传动机构等组成。,保护装置和传动机构组成脱扣器。,低压断路器符号,QA,5,3.低压断路器结构及原理,接线柱,按钮,热脱扣器,符号,电磁脱扣器,DZ5系列断路器有三对主触头，一对常开辅助触头和一对常闭辅助触头。,按下绿色“合”按钮时接通电路；按下红色“分”按钮时切断电路； 当电路出现短路、过载等故障时，断路器会自动跳闸切断电路。,QF,6,4.低压断路器的符号及型号含义,DZ,5,/,塑壳式断路器,额定电流,0无辅助触头,2有辅助触头,0无脱扣器,1热脱扣器式,2电磁脱扣式,3复式,设计序号,极数,7,低压断路器工作原理,1-主触点；,2-搭钩；,3-过流脱扣器；,4-分励脱扣器；,5-发热元件；,6-欠压脱扣器；,7-按钮,8,可实现短路、过载、失压保护。,自动空气断路器,(自动开关),锁钩,主触点,手动闭合,过流,脱扣器,欠压,脱扣器,衔铁释放,动画,自动空气断路器原理图,连杆装置,释放弹簧,9,断路器的保护及选择要点,额定电流在600A以下，且短路电流不大时，可选用塑壳断路器；额定电流较大，短路电流亦较大时，应选用万能式断路器。 一般选用原则为： (1)断路器额定电流负载工作电流； (2)断路器额定电压电源和负载的额定电压； (3)断路器脱扣器额定电流负载工作电流； (4)断路器极限通断能力电路最大短路电流； (5)线路末端单相对地短路电流/断路器瞬时(或短路时)脱扣器整定电流1.25；,(6)断路器欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压。,10,例： 用,低压断路器控制一台型号为Y132S4的三相异步电动机，电动机的额定功率为5.5kW，额定电压为380V，额定电流为11.6A，启动电流为额定电流的7倍，试选择断路器的型号和规格。,解：,（1）确定断路器的种类：确定选用DZ520型低压断路器。,（2）确定热脱扣器额定电流：选择热脱扣器的额定电流为15A，相应的电流整定范围为1015A。,（3）校验电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流：电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流为,I,z,1015150A,而,KI,st,=1.7711.6=138A,满足,I,z,KI,st，,符合要求。,（4）确定低压断路器的型号规格：应选用DZ520/330,。,11,低压断路器的安装与使用,（1）低压断路器应垂直安装，电源线应接在上端，负载接在下端。,（2）低压断路器用作电源总开关或电动机的控制开关时，在电源进线侧必须加装刀开关或熔断器等，以形成明显的断开点。,（3）低压断路器使用前应将脱扣器工作面上的防锈油脂擦净，以免影响其正常工作。同时应定期检修，清除断路器上的积尘，给操作机构添加润滑剂。,（4）各脱扣器的动作值调整好后，不允许随意变动，并应定期检查各脱扣器的动作值是否满足要求。,（5）断路器的触头使用一定次数或分断短路电流后，应及时检查触头系统，如果触头表面有毛刺、颗粒等，应及时维修或更换。,12,低压断路器的常见故障及处理方法,故障现象,可能原因,处理方法,不能合闸,欠压脱扣器无电压或线圈损坏,检查施加电压或更换线圈,储能弹簧变形,更换储能弹簧,反作用弹簧力过大,重新调整,操作机构不能复位再扣,调整再扣接触面至规定值,电流达到整定值，断路器不动作,热脱扣器双金属片损坏,更换双金属片,电磁脱扣器的衔铁与铁心距离太大或电磁线圈损坏,调整衔铁与铁心的距离或更换断路器,主触头熔焊,检查原因并更换主触头,启动电动机时断路器立即分断,电磁脱扣器瞬时整定值过小,调高整定值至规定值,电磁脱扣器的某些零件损坏,更换脱扣器,断路器闭合后一定时间自行分断,热脱扣器整定值过小,调高整定值至规定值,断路器温升过高,触头压力过小,调整触头压力或更换弹簧,触头表面过分磨损或接触不良,更换触头或修整接触面,两个导电零件链接螺钉松动,重新拧紧,13,熔 断 器,熔断器是电网和用电设备的安全保护电器之一，是用来进行短路保护的器件。当通过熔断器的电流大于一定值（通常是熔断器的熔断电流）时能依靠自身产生的热量，是特制的金属（熔体）熔化而自动分断电路。,14,熔断器结构,熔断器由,熔体,和,支持件,构成。,熔体,丝状或片状，熔体材料通常有两种，一种是由铅锡合金、锌等低熔点的金属制成，这种熔体不易灭弧，多用于小电流电路；另一种是由银、铜等较高熔点的金属制成，易于灭弧，多用于大电流电路。,支持件,是指放置熔体的绝缘管或绝缘底座，通过支持件把熔体和外电路联系起来。,15,熔 断 器 的 种 类,熔断器的种类主要有,：,插入式熔断器,无填料封闭管式熔断器,有填料封闭管式熔断器,螺旋式熔断器,半导体器件保护用熔断器,自复式熔断器,16,/,熔体额定电流（A）,熔断器额定电流（A）,设计代号,瓷插式 螺旋式 无填料密封管式 有填料密封管式 快速式 自复式,R,熔断器,如型号RC1A,1510 RL160/300,熔断器型号及含义,17,熔断器的图形、文字符号,18,熔断器插入式熔断器,插入式熔断器,主要应用于额定电压,380V,以下的电路末端，作为供配电系统中对导线、及电气设备（如电动机、负荷电器）以及,220V单相电路,（例如民用照明电路及电气设备）的短路保护电器。,19,熔断器插入式熔断器的结构,导线引入端口,20,熔断器插入式熔断器实物图片,21,熔断器螺 旋 式 熔 断 器,螺旋式熔断器,主要应用于交流,电压,380V,电流强度,200A,以内的电力线路和用电设备中作短路保护。特别是在,机床电路,中应用的比较广泛。,22,熔断器螺 旋 式 熔 断 器,23,RL1,系列螺旋式熔断器,1-瓷套,2-熔断管,3-下接线座 4-瓷座,5-上接线座 6-瓷帽,1,2,3,4,5,6,特点,熔断管内装有石英砂、熔丝和带小红点的熔断指示器，石英砂用以增强灭弧性能。熔丝熔断后有明显指示,应用,在交流额定电压500V、额定电流200A及以下的电路中，作为短路保护器件,24,熔断器无填料封闭管式熔断器,无填料封闭管式熔断器,主要应用于经常发生过载和断路故障的电路中，作为,低压电力线路,或者,成套配电装置,的连续过载及短路保护。,25,熔断器有填料封闭管式熔断器,有填料封闭管式熔断器,是在熔断管内添加灭弧介质后的一种封闭式管状熔断器 。,有填料封闭管式熔断器,内添加的灭弧介质在目前广泛使用的是,石英砂,。石英砂具有热稳定性好、熔点高、热导率高、化学惰性大和价格低廉等优点。,26,封 闭 管 式 熔 断 器,导电铜帽,紧固螺栓插孔,27,封 闭 管 式 熔 断 器,28,熔断器无填料封闭管式熔断器,29,熔断器无填料封闭管式熔断器,30,其 他 类 型 熔 断 器,半导体器件保护用熔断器,:半导体器件保护用熔断器又称为快速熔断器。它主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。,自复式熔断器,:自复式熔断器采用金属钠作熔体，在常温下具有高导电率。当电路发生短路故障时，短路电流产生的高温会使金属钠在短时间内迅速汽化，汽态钠则呈现高阻态，从而限制了短路电流。,31,快速熔断器,常用的有RLS系列螺旋式快速熔断器。,应当注意的是快速熔断器的熔体和普通螺旋式熔断器有的外观是相同的，但不能用普通的熔体代替，因为普通的熔体不具有快速熔断的特性,32,自复式熔断器,特点,一种本身不能分断电路而常与断路器串联使用的限流元件，当有故障电流时，其熔体（金属钠）,迅速气化形成约400MPa的等离子状态，使故障电流大大降低，当故障消失后，能自动恢复至导电状态，课继续使用,。,应用,用于交流380V的电路中与断路器配合使用。熔断器的电流有100A、200A、400A、600A四个等级,33,2、熔断器的主要特性,（1）安-秒特性,熔断器熔体熔断的电流值与熔断时间的关系称为熔断器的保护特性曲线，也称为熔断器的安,-,秒特性,。,（2）极限分断能力,在一定条件下切断短路电流的极限能力,图1-15,熔断器的安-秒特性,34,熔断器的选择,熔断器的类型选择,:,根据线路要求、适用场合和安装条件选择；,熔断器的额定电压选择,:,应大于或等于实际电路的工作电压；,熔断器额定电流选择,:,应大于等于所装熔体的额定电流。,熔体电流选择,：,（,1,）对于照明线路或电阻炉等电阻性负载，熔体的额定电流应大于或等于电路的工作电流，即,I,F,N,I,MN,式中,I,F,N,为熔体的额定电流,I,MN,为电路的工作电流,。,35,（,2）保护,一台,异步电动机时，考虑电动机冲击电流的影响，熔体的额定电流按下式计算,:,I,FN,=（1.5,2.5,）,I,M,N,式中，,I,MN,为电动机的额定电流。,（3）,保护,多台,异步电动机时，若各台电动机不同时起动，则应按下式计算：,I,FN,=（0.5,1.5,）,I,M,Nmax,+,I,M,N,式中，,I,MN max,为容量最大的一台电动机的额定电流，,I,MN,为其余电动机额定电流的总和。,36,（4）,为防止发生越级熔断，上、下级（即供电干、支线）熔断器间应有良好 的协调配合，为此，应使上一级（供电干线）熔断器的熔体额定电流比下一级（供电支线）大12个级差。,(5)对半导体器件的保护可按下式,I,FN,=1.57I,AV,I,AV半导体器件的平均电流值,37,例11 某机床电动机的型号为Y112M4，额定功率为4kW，额定电压为380V，额定电流为8.8A，该电动机正常工作时不需要频繁启动。若用熔断器为该电动机提供短路保护，试确定熔断器的型号规格。,解：,（1）选择熔断器的类型：用RL1系列螺旋式熔断器。,（2）选择熔体额定电流：,I,RN,=(1.52.5)8.813.222A,查表得熔体额定电流为：,I,RN,=20A,（3）选择熔断器的额定电流和电压：查表,可选取RL160/20型熔断器，,其额定电流为60A，,额定电压为500V。,38,熔断器类型选用,对于小容量电动机或照明线路，一般考虑过电流保护，应选较小熔化系数的熔体材料，如铅锡合金或RC1A系列熔断器；,对于大容量电动机或照明线路，除考虑过电流保护外还要考虑短路时的分断短路电流的能力，预期短路电流较小时，可选用熔体为铜质的RC1A系列和熔体为锌质的RM10系列熔断器，预期短路电流较大时，宜选用具有高分断能力的RL6系列螺旋式熔断器，预期短路电流很大时，需选用具有更高分断能力的RT12或RT14系列熔断器。,39,使用和维护熔断器时应注意的事项, 安装前,应检查所安装的熔断器的型号、额定电流、额定电压、额定分断能力、所配装的熔体的额定电流等参数是否符合被保护电路所规定的要求；, 安装时,应保证熔断器的接触刀或者接触帽与其相对应的接触片、夹接触良好，以避免因接触不良产生较大的接触电阻或者接触电弧，造成温度升高而引起的熔断器的误动作和周围电器元件的损坏。,熔断器所安装的,熔体熔断,后,，应由专职人员更换同一规格、型号的熔体。, 定期检修设备时,，对已损坏的熔断器应及时更换同一型号的熔断器。,40,五、熔断器的常见故障及处理方法,故障现象,可能原因,处理方法,电路接通瞬间，熔体熔断,熔体电流等级选择过小,更换熔体,负载侧短路或接地,排除负载故障,熔体安装时受机械损伤,更换熔体,熔体未熔断，但电路不通,熔体或接线座接触不良,重新连接,41,刀 开 关,42,用于自动往复控制或限位保护等。,1. 4 行程开关,(限位开关),(b)示意图,结构与按钮类似，但,其动作要由机械撞击。,未撞击,撞击,(a)外形图,ST,常开触点,常闭触点,ST,(c) 符号,行程开关的外形符号,43,继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，下面介绍继电接触控制线路的绘制。,在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。,电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：,1. 按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。,2. 控制线路由主电路(被控制负载所在电路),和控制电路 (控制主电路状态)组成。,3.,属同一电器元件的不同部分,(如接触器的线圈和,触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同,的电路中，但,必须标注相同的文字符号。,44,4.,所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下,的正常状态画出，即,按通电前的状态绘制,。,5.,与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等) 在控,制电路中不画出。,分析和设计控制电路时应注意以下几点：,使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准,确可靠,(2) 尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一,个电器的控制电路。,(3) 必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈,串联。,45,熔断器,FU,交流接触器,KM,组合开关Q,按扭SB,SB,1,SB,2,3,5,热继电器,FR,M,3,4,2,1,6.2,鼠笼式电动机直接起动的控制线路,1.直接起动,(a)结构图,46,1.5,行程控制,自动往返运动：,1. 能正向运行也能,反向运行,2. 到位后能自动返,回,行程控制：,控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。,ST,a,ST,b,电机,正程,限位开关,ST,a,ST,b,逆程,47,ST,a,ST,b,前进(正转）,后退,1,2,按SB,F,时,KM,F,通电,(其常闭断开，,常开闭合),KM,F,断电,KM,R,通电,行程开关,自动往返运动：,挡块,动画,电机正转,工作台前进,到达预定位置，,挡块1撞击ST,b,SB,KM,R,SB,F,KM,F,KM,F,KM,R,ST,b,ST,a,KM,F,KM,R,SB,R,停止正转,电机反转,(工作台后退),48,KM,1,接通电机电源,KM,2,接通直流电源制动开始,KT控制切断直流电源时间,通电,通电,通电,SB,1,KM,1,SB,2,FR,KM,1,KT,KT,KM,1,KM,2,断电,断电,KT断电,KM,2,通电,制动开始,制动时：,按SB,1,KM,1,断电,KM,1,主触点断开,电机脱离三相电源,常闭闭合,常开断开,延时,KT触点断开,KM,2,断电,制动结束,断电延,时断开,断电,49,