斷路器(英文名稱:circuit-breaker,circuit breaker)是指能夠關(guān)合、承載和開(kāi)斷正?;芈窏l件下的電流,并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開(kāi)斷異常回路條件(包括短路條件)下的電流的開(kāi)關(guān)裝置。斷路器可用來(lái)分配電能,不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī),對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù),當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過(guò)載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路,其功能相當(dāng)于熔斷器式開(kāi)關(guān)與過(guò)欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考D壳?,已獲得了廣泛的應(yīng)用。
主要分類(lèi)
按操作方式分:有電動(dòng)操作、儲(chǔ)能操作和手動(dòng)操作;
按結(jié)構(gòu)分:有萬(wàn)能式和塑殼式;
按使用類(lèi)別分:有選擇型和非選擇型;
按滅弧介質(zhì)分:有油浸式、真空式和空氣式;
按動(dòng)作速度分:有快速型和普通型;
按極數(shù)分:有單極、二極、三極和四極等;
按安裝方式分:有插入式、固定式和抽屜式等。
工作原理
斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、外殼等構(gòu)成。
當(dāng)短路時(shí),大電流(一般10至12倍)產(chǎn)生的磁場(chǎng)克服反力彈簧,
脫扣器拉動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作,開(kāi)關(guān)瞬時(shí)跳閘。當(dāng)過(guò)載時(shí),電流變大,發(fā)熱量加劇,雙金屬片變形到一定程度推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作(電流越大,動(dòng)作時(shí)間越短)。
現(xiàn)在有電子型的,使用互感器采集各相電流大小,與設(shè)定值比較,當(dāng)電流異常時(shí)微處理器發(fā)出信號(hào),使電子脫扣器帶動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
斷路器的作用是切斷和接通負(fù)荷電路,以及切斷故障電路,防止事故擴(kuò)大,保證安全運(yùn)行。而高壓斷路器要開(kāi)斷1500V,電流為1500-2000A的電弧,這些電弧可拉長(zhǎng)至2m仍然繼續(xù)燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問(wèn)題。
吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱游離,另一方面通過(guò)吹弧拉長(zhǎng)電弧加強(qiáng)帶電粒子的復(fù)合和擴(kuò)散,同時(shí)把弧隙中的帶電粒子吹散,迅速恢復(fù)介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度。
低壓斷路器也稱為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān),可用來(lái)接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路,也可用來(lái)控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。它功能相當(dāng)于閘刀開(kāi)關(guān)、過(guò)電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護(hù)器等電器部分或全部的功能總和,是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護(hù)電器。
低壓斷路器具有多種保護(hù)功能(過(guò)載、短路、欠電壓保護(hù)等)、動(dòng)作值可調(diào)、
分?jǐn)嗄芰Ω?、操作方便、安全等?yōu)點(diǎn),所以目前被廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)和工作原理低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。
低壓斷路器的主觸點(diǎn)是靠手動(dòng)操作或電動(dòng)合閘的。主觸點(diǎn)閉合后,自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過(guò)電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián),欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí),過(guò)電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作,主觸點(diǎn)斷開(kāi)主電路。當(dāng)電路過(guò)載時(shí),熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲,推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。當(dāng)電路欠電壓時(shí),欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用,在正常工作時(shí),其線圈是斷電的,在需要距離控制時(shí),按下起動(dòng)按鈕,使線圈通電,銜鐵帶動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作,使主觸點(diǎn)斷開(kāi)。
工作附件
內(nèi)部附件
輔助觸頭:與斷路器主電路分、合機(jī)構(gòu)機(jī)械上連動(dòng)的觸頭,主要用于斷路器分、
合狀態(tài)的顯示,接在斷路器的控制電路中通過(guò)斷路器的分合,對(duì)其相關(guān)電器實(shí)施控制或聯(lián)鎖。例如向信號(hào)燈、繼電器等輸出信號(hào)。塑殼斷路器殼架等級(jí)額定電流100A為單斷點(diǎn)轉(zhuǎn)換觸頭,225A及以上為橋式觸頭結(jié)構(gòu),約定發(fā)熱電流為3A;殼架等級(jí)額定電流400A及以上可裝兩常開(kāi)、兩常閉,約定發(fā)熱電流為6A。操作性能次數(shù)與斷路器的操作性能總次數(shù)相同。
報(bào)警觸頭:用于斷路器事故的報(bào)警觸頭,且此觸頭只有當(dāng)斷路器脫扣分?jǐn)嗪蟛艅?dòng)作,主要用于斷路器的負(fù)載出現(xiàn)過(guò)載短路或欠電壓等故障時(shí)而自由脫扣,報(bào)警觸頭從原來(lái)的常開(kāi)位置轉(zhuǎn)換成閉合位置,接通輔助線路中的指示燈或電鈴、蜂鳴器等,顯示或提醒斷路器的故障脫扣狀態(tài)。由于斷路器發(fā)生因負(fù)載故障而自由脫扣的機(jī)率不太多,因而報(bào)警觸頭的壽命是斷路器壽命的1/10。報(bào)警觸頭的工作電流一般不會(huì)超過(guò)1A。
分勵(lì)脫扣器:分勵(lì)脫扣器是一種用電壓源激勵(lì)的脫扣器,
欠電壓脫扣器:欠電壓脫扣器是在它的端電壓降至某一規(guī)定范圍時(shí),使斷路器有延時(shí)或無(wú)延時(shí)斷開(kāi)的一種脫扣器,當(dāng)電源電壓下降(甚至緩慢下降)到額定工作電壓的70%至35%范圍內(nèi),欠電壓脫扣器應(yīng)運(yùn)作,欠電壓脫扣器在電源電壓等于脫扣器額定工作電壓的35%時(shí),欠電壓脫扣器應(yīng)能防止斷路器閉合;電源電壓等于或大于85%欠電壓脫扣器的額定工作電壓時(shí),在熱態(tài)條件下,應(yīng)能保證斷路器可靠閉合。因此,當(dāng)受保護(hù)電路中電源電壓發(fā)生一定的電壓降時(shí),能自動(dòng)斷開(kāi)斷路器切斷電源,使該斷路器以下的負(fù)載電器或電氣設(shè)備免受欠電壓的損壞。使用時(shí),欠電壓脫扣器線圈接在斷路器電源側(cè),欠電壓脫扣器通電后,斷路器才能合閘,否則斷路器合不上閘。