负荷开关、熔断器及低压开关.ppt

2019/12/13,1,复习回顾,隔离开关的分类：按装设地点、极数、绝缘支柱数目、动作方式、无接地刀闸、操动机构典型隔离开关：GN19系列隔离开关GW5型户外式隔离开关（V型）GW6系列户外式隔离开关（剪刀式）GW4系列户外式（双柱式水平回转式）GW7系列户外式（单极三柱水平转动式结构）GW16系列户外式（机械手式单臂折叠型）,隔离刀闸与接地刀闸不能同时合闸，所以二者之间设有机械联锁,补充负荷开关,电气教研室,2019/12/13,3,一、负荷开关的作用,1开断和关合作用负荷开关有一定的灭弧能力，可用来开断和关合负荷电流和小于一定倍数（通常为34倍）的过载电流；有明显断口，可以起到隔离开关作用。2替代作用负荷开关与限流熔断器串联组合可以代替断路器使用，即由负荷开关承担开断和关合小于一定倍数的过载电流，而由限流熔断器承担开断较大的过载电流和短路电流。,2019/12/13,4,二负荷开关的分类,2019/12/13,5,三两种典型的负荷开关,1FN3-10型压气式转动结构负荷开关,利用活塞和气缸在开断过程中相对运动将空气压缩，再利用被压缩的空气而熄弧。,动画,分闸时主轴转动而带动活塞，压缩气缸内空气而从喷嘴喷出，对电弧形成纵吹，使之迅速熄灭,2019/12/13,6,三两种典型的负荷开关,2FZN2112D联动式结构的负荷开关,动画,2019/12/13,7,2.5高压熔断器,一、熔断器的作用主要用于线路及电力变压器等电气设备的短路及过载保护。当电气设备或线路过载或短路引起电流超过某一数值，熔断器应能在规定的时间内迅速动作，切断电源以起到保护设备、保证正常部分免遭短路事故的破坏。熔断器具有结构简单、体积小、重量轻、价格低廉、维护方便、使用灵活等特点，广泛使用在60kV及以下电压等级的小容量电气装置中。,2019/12/13,8,二、熔断器的工作原理当电路发生过负荷或短路故障时，通过熔体电流增大，过负荷电流或短路电流对熔体加热，熔体由于自身温度超过熔点，在被保护设备的温度未达到破坏其绝缘之前熔化，将电路切断。,熔断器工作包括以下四个物理过程：（1）流过过载或短路电流时，熔体发热以至熔化；（2）熔断体气化，电路开断；（3）电路开后的间隙又被击穿，产生电弧；（4）电弧熄灭。熔断器的切断能力决定于最后一个过程。熔断器的动作时间为上述四个过程的时间总和。,2019/12/13,9,三熔断器的分类,2019/12/13,10,四高压熔断器的型号,第一位：表示设备名称，R代表熔断器；第二位：使用环境，N代表户内型；第三位：设计序号，以数字表示；第四位：额定电压，单位KV.第五位：熔断器的额定电流。单位A；第六位：熔体的额定电流，单位以A表示。例如：RN11020/10代表：熔断器户内型；设计序号为1，额定电压10KV，熔断器额定电流20A，熔体额定电流10A。,1,2,3,4,5,6,熔断器的可以更换的更大额定电流熔体。,2019/12/13,11,（1）安秒特性(反时限特性)熔体熔化时间与通过电流值的关系称为安秒特性。按照安秒特性进行熔断的选择，就可以获得熔断器的动作选择。,五熔体特性,熔体额定电流,熔断器通过的电流,熔断时间,(2)过电压。熔断器工作的物理过程是：间隙气化后，线路开断，断点间电压升高，使间隙击穿，产生电弧。因此在熔断器切断过程中，有过电压问题。这种过电压决定于线路电流被切断的情况以及被击穿间隙的长度。,2019/12/13,12,2019/12/13,13,（1）常用的高压户内管形限流熔断器,六常用高压熔断器介绍,2019/12/13,14,国产高压管形熔断器有RN1和RN2两种，都是户内式充有石英砂填料的密封管熔断器，两者结构基本相同。RN1型用于335kV的电力线路和电气设备的过载和短路保护；以RN2型专门用于保护335kV的电压互感器。,2019/12/13,15,使熔断器能在较小的故障或过负荷电流时动作。同时熔丝采用几根熔丝并联，使它们在熔断时产生几条并行电弧，使电弧与填料的接触面增大，去游离加强，加速电弧的熄灭。工作熔体熔断后，指示熔体接着熔断，红色指示器弹出。,管形熔断器熔管剖面图,工作熔体采用焊有小锡球的铜熔丝。利用“冶金效应”（锡是低熔点金属，过电流时，锡受热首先熔化，熔液包围铜，铜锡互相渗透，形成熔点比较低的铜锡合金，使铜丝能在较低的温度下熔化）,2019/12/13,16,又称为跌开式熔断器，俗称跌落保险。,（2）户外型高压熔断器的结构及工作原理,正常情况下，熔管上部的动触头借助熔丝张力拉紧后，推上静触头内锁紧闭合保持闭合状态。熔断管由钢纸管、虫胶桑皮纸等产气材料制成。当熔丝熔断，熔管内产生电弧后，熔管的内壁在电弧的作用下将产生大量气体使管内压力增高。气体在高压力作用下高速向外喷出，产生强烈去游离作用使电弧在过零时熄灭。,图2.20,2019/12/13,17,RW10型高压跌落式熔断器RW10-35型限流式熔断器,同时由于熔丝管拉力消失，使锁紧机构释放，在静触头的弹力和自重的作用下，使熔管跌落下来，电弧被迅速拉长，即有利于灭弧，又形成明显的断开距离。,动作视频,2019/12/13,18,2.5低压开关电器(补充),一、概述低压电器定义：交流50Hz、额定电压在1200V及以下或直流额定电压在1500V及以下电力线路中起保护、控制、转换和调节等作用的电气元件的总称。灭弧方法：一般是在空气中拉长电弧或利用灭弧栅将长电弧分为短电弧低压配电电器主要有自动开关、刀开关、接触器、熔断器、热继电器等,2019/12/13,19,1.刀开关是最简单的低压开关，额定电流在1500A以下2.刀开关只能手动操作，主要用于隔离电源检修设备，也可用于不经常起动的小容量(10kW以下)三相异步电动机的直接起动控制。3.分类：按极数分：单极、双极、三极按灭弧结构分：带灭弧罩和不带灭弧罩按操作方式分：直接手柄操作和杠杆操作按用途分：单投和双投,二、刀开关（刀闸）,2019/12/13,20,4.选用刀开关时，必须遵循以下原则：只适于不频繁的操作开关内熔体的额定电流，应小于开关本身的额定电流。用于控制异步电动机时，开关的额定电流应三倍于电动机的额定电流值。,动画演示,2019/12/13,21,常用的有HD系列、HS系列单投和双投刀开关。适用范围：交流50Hz、额定电压至380V、直流至440V，额定电流至1500A，可用于各种成套配电装置中，作为不频繁地手动接通和分断交、直流电路或作隔离开关用。,动画演示,2019/12/13,22,2019/12/13,23,1.电设备和供电线路作短路和严重超载的保护之用2.常用的有RM(封闭管式)、RC(插入式)，RL(螺旋式)、RT(填充式)和RS(快速型)等几大系列。3.低压熔断器的选择(1)保护异步电动机：IR=(1.53)Ied(A)(2)保护小型变压器：IR=1.5IeB(3)照明及电热类的保护：IR=IeH,三低压熔断器,2019/12/13,24,1.概述适用于电压为500伏以下交、直流电机或其它操作频繁的电路中，作为远距离操作或自动控制。不能切断短路电流和过负荷电流，因此不能用它来保护电气设备。接触器的主触头从10-6000A等级分类较多。辅助触头额定电流均为5A。接触器分为交、直流两大类,四、接触器,2019/12/13,25,2.基本结构和工作原理,动画演示,2019/12/13,26,（a）CJ10-40交流接触器（b）CJ12-40交流接触器,2019/12/13,27,1.概述1热继电器主要用于电动机的过载与断相保护2反时限特性3热继电器一般是双金属片热过载继电器4动作后，可手动复位，也可自动复位5热继电器整定值可调节,热继电器的保护特性,五、热继电器,2019/12/13,28,双金属片、加热元件、动作机构、接点、整定调节装置和温度补偿元件等,3.工作原理双金属片由线膨胀系数不同的金属碾压而成，利用电流加热，使其膨胀弯曲，触动触点动作。,2.热继电器的结构,2019/12/13,29,型号：3UA55整定电流范围：16-25（A）厂家：西门子（中国）有限公司,热继电器,2019/12/13,30,5.使用特点热元件接于主回路，触点接在控制回路由于热惯性，热继电器不能作短路保护，也正因为此，可躲过起动电流动作时间随电流大小而变。,2019/12/13,31,1.概述能接通、承载及分断正常电路工作电流。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。可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机，既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过载和短路保护。,六、低压断路器（自动空气开关）,2019/12/13,32,2.自动空气开关的结构,低压断路器的结构示意图1主触点；2自由脱扣机构的锁扣；3过电流脱扣器；4分励脱扣器；5热脱扣器；6欠电压脱扣器；7按钮,1,2,3,4,5,6,7,2019/12/13,33,1）触头系统包括主触头和辅助触头主触头通常是由工作触头和灭弧触头组成，用于分、合主电路。工作触头主要是通过工作电流，灭弧触头是在接通和断开电路时，保护工作触头不被电弧烧伤。辅助触头用于控制电路，用来反映断路器的位置或构成电路的联锁。,2019/12/13,34,2）灭弧装置灭弧措施：大电流用灭弧栅，小电流用拉长电弧，灭弧罩冷却。将电弧分成若干段，成为短弧，每段短弧有一定压降，这样电弧上总的压降增加。电源电压不足以维持电弧燃烧，电弧自然就熄灭了；有足够的冷却表面，使电弧与整个冷却表面接触，使电弧冷却迅速；限制电弧火花飞溅距离，以免造成相间飞弧，造成弧光短路,1灭弧室；2灭弧栅；3灭焰栅,2019/12/13,35,3）操作脱扣机构手动自动可远方实现自动操作,1手柄;4分闸线圈;5铁芯;6连杆,2019/12/13,36,3.实例塑壳开关型号：CompactNS-630开断电流：220/24085kA380/41545kA厂家：法国施耐德电气公司（梅兰日兰）1端子2外壳3手柄及位置指示4脱扣试验按钮5脱扣器6脱扣器测试仪器插孔,