2.2.2  低压断路器

2.2.2 低压断路器

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图2⁃44 行程开关

低压断路器曾称为自动空气开关,分为万能式断路器和塑料外壳式断路器,是低压电路中重要的保护电器之一。低压断路器主要用于保护交、直流电路内的电气设备,使之免受短路、严重过载或欠电压等不正常情况的危害,同时也可以用于不频繁地起停电动机等。本节介绍的是塑料外壳式断路器(以下简称断路器)。

低压断路器的特点是:有多种保护功能,动作后不需要更换元件,动作电流可按需要整定,工作可靠,安装方便和分断能力较强等。因此,在各种动力电路和机床设备中应用较广泛。

1.断路器的组成

尽管各种断路器形式各异,但其基本结构和动作原理却是相同的。它主要由触头系统、灭弧机构、操作机构和保护装置(各种脱扣器)等几部分组成。

2.断路器的工作原理

图2⁃45a所示是断路器的结构外形,图2⁃45b所示是其结构原理。断路器的主触头是靠操作机构进行接通与分断的,图2⁃45c所示是在电路中使用的断路器符号。

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图2⁃45 断路器

一般容量的采用手动操作,较大电流容量的往往采用电动操作。合闸后,主触头被锁钩锁在闭合位置。

3.断路器的保护装置

(1)电磁脱扣器。当流过的电流在整定值之内时,电磁脱扣器线圈所产生的吸力不足以吸动衔铁。当发生短路故障时,短路电流超过整定值,强磁场的吸力克服弹簧的拉力拉动衔铁,顶开锁钩,使断路器跳闸。电磁脱扣器起到熔断器的保护作用。

(2)失电压脱扣器。失电压脱扣器的工作过程与电磁脱扣器的恰恰相反。当电源电压在额定值时,失电压脱扣器线圈产生的磁力足以将衔铁吸合,使断路器保持合闸状态。当电源电压下降到低于整定值或是降为零时,在弹簧作用下衔铁被释放,顶开锁钩而切断电源。

(3)热脱扣器。热脱扣器的作用和基本原理与后面要介绍的热继电器相同,过热则切断电路,起到过载保护作用。

(4)分励脱扣器。分励脱扣器用于远距离操作。在正常工作时,其线圈是断电的。在需要远方操作时,使线圈通电,电磁铁带动机械机构动作,使断路器跳闸。

(5)复式脱扣器。断路器同时具有电磁脱扣器和热脱扣器,称之为复式脱扣器。

4.断路器的型号与技术参数

断路器的型号如下:

D Z5-20/□□□

式中 D——断路器;

Z——塑料外壳式;

5——设计序号;

20——额定电流。

第一个口——极数;

第二个口——脱扣方式(0—无脱扣器,1—热脱扣器,2—电磁脱扣器,3—复式脱扣器);

第三个口——辅助触头(0—无辅助触头,2—有辅助触头)。

断路器的技术参数见表2⁃1。

2⁃1 断路器的技术参数

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5.断路器的选择

(1)电压、电流的选择。断路器的额定电压和额定电流不应小于电路的额定电压和最大工作电流。

(2)脱扣器整定电流的计算。热脱扣器的整定电流应与所控制负载(如电动机等)的额定电流一致。电磁脱扣器的瞬时动作整定电流应当大于负载电路正常工作的最大电流。

6.断路器的安装

低压断路器安装时,型号、规格应当符合设计要求,应当符合产品技术文件以及施工验收规范的规定。低压断路器宜垂直安装,当其与熔断器配合使用时,熔断器应当安装在电源一侧。