脫扣器工作原理

2022-05-18 03:55:45 字數 4755 閱讀 9403

一、自動空氣開關的作用

自動空氣開關又稱自動空氣斷路器,是低壓配電網路和電力拖動系統中非常重要的一種電器,它集控制和多種保護功能於一身。除了能完成接觸和分斷電路外,尚能對電路或電氣裝置發生的短路.嚴重過載及欠電壓等進行保護,同時也可以用於不頻繁地啟動電動機。

二、自動空氣開關的特點

自動空氣開關具有操作安全.使用方便.工作可靠.安裝簡單.動作後(如短路故障

排除後)不需要更換元件(如熔體)等優點。因此,在工業.住宅等方面獲得廣泛應用。

三. 自動空氣開關的分類

1. 按極數分:單極.兩極和三極

2. 按保護形式分:電磁脫扣器式.熱脫扣器式.復合脫扣器式(常用)和無脫扣器式。

3. 按全分斷時間分:一般和快速式(先於脫扣機構動作,脫扣時間在0.02秒以內)。

4. 按結構型式分:塑殼式.框架式.限流式.直流快速式.滅磁式和漏電保護式。

電力拖動與自動控制線路中常用的自動空氣開關為塑殼式。如dz5-20系列。

四、空氣開關的結構

以dz5-20型自動空氣開關為例,其外形及結構如圖(一)(二)所示。

dz5-20型自動空氣開關其結構採用立體布置,操作機構在中間。外殼頂部突出紅

色分斷按鈕和綠色停止按鈕,通過貯能彈簧連同槓桿機構實現開關的接通和分斷;殼內底座上部為熱脫扣器,由熱元件和雙金屬片構成,作過載保護,還有一電流調節盤,用以調節整定電流;下部為電磁脫扣器,由電流線圈和鐵芯組成,作短路保護用,也有一電流調節裝置,用以調節瞬時脫扣整定電流;主觸頭系統在操作機構的下面,由動觸頭和靜觸頭組成,用以接通和分斷主電路的大電流並採用柵片滅弧;另外,還有常開和常閉觸頭各一對,可以作為訊號指示或控制電路用;主.輔觸頭接線柱伸出殼外,便於接線。

五、自動空氣開關的工作原理

如圖(三)所示,1、2為自動空氣開關的三副主觸頭(1為動觸頭,2為靜觸頭),它們串聯在被控制的三相電路中。當按下接觸按鈕14時,外力使鎖扣3克服反力彈簧16的斥力,將固定在鎖扣上面的動觸頭1與靜觸頭2閉合,並由鎖扣鎖住搭鉤4,使開關處於接通狀態。

當開關接通電源後,電磁脫扣器.熱脫扣器及欠電壓脫扣器若無異常反應,開關執行正常。當線路發生短路或嚴重過載電流時,短路電流超過瞬時脫扣整定電流值,電磁脫扣器6產生足夠大的吸力,將銜鐵8吸合併撞擊槓桿7,使搭鉤4繞轉軸座5向上轉動與鎖扣3脫開,鎖扣在反力彈簧16的作用下將三副主觸頭分斷,切斷電源。

當線路發生一般性過載時,過載電流雖不能使電磁脫扣器動作,但能使熱元件13產生一定熱量,促使雙金屬片12受熱向上彎曲,推動槓桿7使搭鉤與鎖扣脫開,將主觸頭分斷,切斷電源。

欠電壓脫扣器11的工作過程與電磁脫扣器恰恰相反,當線路電壓正常時電壓脫扣器11產生足夠的吸力,克服拉力彈簧9的作用將銜鐵10吸合,銜鐵與槓桿脫離,鎖扣與搭鉤才得以鎖住,主觸頭方能閉合。當線路上電壓全部消失或電壓下降至某一數值時,欠電壓脫扣器吸力消失或減小,銜鐵被拉力彈簧9拉開並撞擊槓桿,主電路電源被分斷。同樣道理,在無電源電壓或電壓過低時,自動空氣開關也不能接通電源。

正常分斷電路時,按下停止按鈕15即可。

空氣開關也就是斷路器,在電路中作接通、分斷和承載額定工作電流,並能**路和電動機發生過載、短路、欠壓的情況下進行可靠的保護。斷路器的動、靜觸頭及觸杆設計成平行狀,利用短路產生的電動斥力使動、靜觸頭斷開,分斷能力高,限流特性強。

.短路時,靜觸頭周圍的芳香族絕緣物氣化,起冷卻滅弧作用,飛弧距離為零。斷路器的滅弧室採用金屬柵片結構,觸頭系統具有斥力限流機構,因此,斷路器具有很高的分斷能力和限流能力。

.具有複式脫扣器。反時限動作是雙金屬片受熱彎曲使脫扣器動作,瞬時動作是鐵芯街鐵機構帶動脫扣器動作。脫扣方式有熱動、電磁和複式脫扣3種。

漏電保護的原理是什麼?

漏電保護的原理是,電氣裝置漏電時,將出現異常的電流和電壓訊號,即剩餘電流和裝置外殼的對地電壓。漏電保護裝置就是通過檢測機構取得這兩種異常訊號,經過中間機構的轉換和傳遞,然後促使執行機構動作,並通過開關裝置斷開電源

漏電保護器,用以對低壓電網直接觸電和間接觸電進行有效保護,也可以作為三相電動機的缺相保護。它有單相的,也有三相的。

由於其以漏電電流或由此產生的中性點對地電壓變化為動作訊號,所以不必以用電電流值來整定動作值,所以靈敏度高,動作後能有效地切斷電源,保障人身安全。

根據保護器的工作原理,可分為電壓型、電流型和脈衝型三種。電壓型保護器接於變壓器中性點和大地間,當發生觸電時中性點偏移對地產生電壓,以此來使保護動作切斷電源,但由於它是對整個配變低壓網進行保護,不能分級保護,因此停電範圍大,動作頻繁,所以已被淘汰。脈衝型電流保護器是當發生觸電時使三相不平衡漏電流的相位、幅值產生的突然變化,以此為動作訊號,但也有死區。

目前應用廣泛的是電流型漏電保護器,所以下面主要介紹電流型的保護器。

一、電流型漏電保護器的分類

按動作結構分,可分為直接動作式和間接動作式。直接動作式是動作訊號輸出直接作用於脫扣器使掉閘斷電。間接動作式是對輸出訊號經放大、蓄能等環節處理後使脫扣器動作掉閘。

一般直接動作式均為電磁型保護器,電子型保護器均為間接動作式。

在型式上,按保護器具有的功能大體上可分為三類:

(1)漏電繼電器。只具備檢測、判斷功能,不具備開閉主電路功能。

圖1為漏電纜電器的結構示意圖。它分組裝式和分裝兩種。

圖1電流型漏電繼電器的結構示意圖

組裝式主要部件有零序電流互感器、漏電脫扣器、試驗迴路、觸頭系統和塑料外殼。觸頭系統有動斷觸頭、動合觸頭各一,用以將執行訊號送向執行機構。試驗迴路包括試驗按鈕和模擬漏電阻抗的電阻,用以在執行中試驗漏電繼電器動作是否正常和靈敏。

分裝式是將漏電脫扣器分離出來,再由外部接線連線。

(2)漏電開關。同時具備檢測、判斷、執行功能。它是漏電繼電器和開關的結合體。

(3)漏電保護插座。將漏電開關和插座組合在一起,使插座具備觸電保護功能。適用於移動電器和家用電器。

二、電流型漏電保護器的工作原理

圖2為漏電保護器的工作原理圖。圖中lh為零序電流互感器,它由坡莫合金為材料的鐵芯,和繞在環狀鐵芯上的二次線圈組成檢測元件。電源相線和中性線穿過圓孔成為零序互感器的一次線圈。

互感器的後部出線即為保護範圍。

圖2漏電保護器的工作原理圖

正常情況下,三相負荷電流和對地漏電流基本平衡,流過互感器一次線圈電流的相量和約為零,即由它在鐵芯中產生的總磁通為零,零序互感器二次線圈無輸出。當發生觸電時,觸電電流通過大地成迴路,亦即產生了零序電流。這個電流不經過互感器一次線圈流回,破壞了平衡,於是鐵芯中便有零序磁通,使二次線圈輸出訊號。

這個訊號經過放大、比較元件判斷,如達到預定動作值,即發執行訊號給執行元件動作掉閘,切斷電源。

由工作原理可見,當三相對地阻抗差異大,三相對地漏電流相量和達到保護器動作值時,將使斷路器掉閘或送不上電。同時三相漏電流和觸電電流相位不一致或反相,會降低保護器的靈敏度。

電流型漏電保護器可實施分級保護,以達到選擇性動作。漏電保護器動作方框圖見圖3。

圖3 電流型漏電保護器動作方框圖

三、電流型漏電保護器的額定值

(1)額定頻率為50hz。

(2)額定電壓un為220v,380v。

(3)輔助電源電壓usn為:直流為 12、24、40、60、110、220v;交流為12、48、220、380v。

(4)額定電流in為6、10、16、2o、25、32、4o、 50、(60)、63、100、(125)、160、200、250a。帶括號的不優先推薦採用。

(5)額定漏電動作電流in·dz為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。帶括號的值不優先採用。

(6)額定漏電不動作電流的優選值為0.5i n·dz。

(7)漏電保護器的最大分斷時間:

l)* 直接接觸保護。當動作電流i n·dz≤0.03a時,若保護器流過的零序電流為1倍i n·dz時為0.2s,2倍時為0.1s,流過0.25a時為0.04s;

2)間接接觸防護。流過l倍時為0.2s,2倍時為o.1s,5倍時為0.04s;

延時型漏電保護器只適用於間接接觸保護,其in·dz>0.03a。延時保護延時時間的優選值為0.2、0.4、0.8、1、1.5、2s。

四、應用範圍

漏電保護器的應用範圍如下:

(1)無雙重絕緣,額定工作電壓在110v以上時的移動電具。

(2)建築工地。

(3)臨時線路。

(4)家庭。

防止直接接觸帶電體保護的動作電流直為30ma,0.1s內動作。

可按需要安裝間接接觸保護的漏電保護器。

五、安裝要求

(1)被保護迴路電源線,包括相線和中性線均應穿入零序電流互感器。

(2)穿入零序互感器的一段電源線應用絕緣帶包紮緊,捆成一束後由零序電流互感器孔的中心穿入。這樣做主要是消除由於導線位置不對稱而在鐵芯中產生不平衡磁通。

(3)由零序互感器引出的零線上不得重複接地,否則在三相負荷不平衡時生成的不平衡電流,不會全部從零線返回,而有部份由大地返回,因此通過零序電流互感器電流的向量和便不為零,二次線圈有輸出,可能會造成誤動作。

(4)每一保護迴路的零線,均應專用,不得就近搭接,不得將零線相互連線,否則三相的不平衡電流,或單相觸電保護器相線的電流,將有部分分流到相連線的不同保護迴路的零線上,會使二個迴路的零序電流互感器鐵芯產生不平衡磁動勢。

(5)保護器安裝好後,通電,按試驗按鈕試跳。

六、執行維護

漏電保護器執行維護注意事項如下:

(1)應制訂制度,專人維護,定期試跳,並做好執行記錄。

(2)遇有問題,應分析處理,不得擅自退出執行,或有意識使其失效。

(3)在正常執行時跳閘,若原因為電動機啟動或大電流衝擊,則採取交替啟動,適當調整定位,或帶短延時躲過衝擊。若係下雨等原因使漏電流增加造成,則可臨時調節靈敏度。

* 直接接觸保護為人體直接接觸帶電體的保護。間接接觸保護為人體接觸由於漏電等故障,使金屬外殼帶電的保護。

變頻器工作原理

非同步電動機用變頻器傳動時的框圖如圖1所示,整流器將交流電變為直流電,平波迴路將直流電平衡,逆變器將直流電逆變為頻率可調的交流電。為了電動機的調速傳動所給出的操作量有電壓 電流 頻率。圖1 變頻器的基本構成 表1將實用化的變頻器按主電路方式 控制方式等分類。各種方式的組合是為了充分發揮其控制特性 適...

變頻器工作原理

主電路是給非同步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分,變頻器的主電路大體上可分為兩類 1 電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流迴路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流迴路濾波是電感。它由三部分構成,將工頻電源變換為直流功率的 整流器 吸收在變流器和逆變器產生的電壓...

顯示器工作原理

第一章顯示器基本原理 本章主要是針對初學者而編寫的,所寫內容是最基本的理論知識且不涉及很多的數學公式,只是定性地進行基本原理的闡述,易學易懂,比較容易握 另一方面本章的內容對每乙個顯示器維修工作者來說又是必不可少的理論基礎知識,因此這一章的內容又是非常重要的。第一節顯示器概況 一.顯示器發展概況 顯...