断路器知识培训(已改)ppt课件

1、断路器知识普及 .大纲一、低压断路器简单引见二、低压断路器的开展及运用三、低压断路器常用资料及制造四、施耐德的部分产品五、断路器的选型六、终了语.强电的作用是处置能源电力),作为动力源,弱电的作用是处置信息，即信息的传送和控制10kV及其以下的电压线路称为配电线路,在电力系统中，36V以下的电压称为平安电压，1000V以下的电压称为低压，1000V以上的电压称为高压。 概 念发电 变电 输电 变电 配电 用电 .低压电器:AC1000V及以下或直流额定电压在1500V及以下的电路中运用的电器。低压电器的分类低压电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，构造各异。配电电器:用于电能的保送和分配的电器，

2、例如断路器、隔分开关、刀开关、双电源、熔断器等。控制电器:用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、电动机起动器、按钮等。对配电电器的主要技术要求是:断流才干要强，限流效果要好，在系统发生缺点时维护动作准确， 任务可靠，有足够的热稳定性和动稳定性。 概 念一、低压断路器引见.低压断路器:是一种用于低压电网(交流50Hz或60Hz额定电压常电路 条件下1000V及以下或直流额定电压在1500V及以下的电路中运用配电电器，可以接通、承载和分断正常电路条件的电流,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。过去也叫自动开关，空气开关或空气断路器空开或空断

3、低压断路器是低压电器中构造最复杂，技术含量与经济价值最高，在低压配电系统中位置最重要的产品。低压断路器的分类:按构造,功能和用途可分为:万能式、塑料外壳式、灭磁式、爆炸式、真空式和选相闭合式。低压断路器种类主要有ACB、MCCB(配电维护、电动机维护) 、漏电断路器、小型断路器、真空断路器、直流快速断路器。MCCB在配电系统中主要作为支路维护开关，任务可靠，既保证分支路用电可靠,又保证整个配电系统运转平安。概 念一、低压断路器引见.终端配电箱楼内配电间公用电主配电柜分配电柜一级配电二级配电三级配电断路器在低压配电系统中一、低压断路器引见.低压断路器运用类别分:A类：无额定短时耐受电流要求；即在

4、短路情况下，选择性维护无人为短延时B类：具有额定短时耐受电流要求；即在短路情况下，选择性维护有人为短延时可调理低压断路器维护对象分:配电维护型电动机维护型家用或类似场所用维护型(MCB)剩余电维护型(RCBO)概 念一、低压断路器引见.维护类别过载维护：维护电器应在过负载电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质呵斥损害前分断该过负载电流。 过载维护分过载长延时和短路短延时短路瞬时维护：维护电器应在短路电流对导体和衔接件产生的热效应和机械力呵斥危害之前分断该短路电流。欠电压维护：可瞬时也可延时，失压只是欠电压维护的一种方式。对地走漏电流维护：漏电维护接地缺点维护:当发生带电导体

5、与外露可导电部分、安装外可导电部分、PE线、PEN线、大地之间的接地缺点时，维护电器必需自动切断该缺点电路，以防止人身间接电击、电气火灾等事故。 不同的接地系统有不同的维护要求。一、低压断路器引见.低压断路器的电气特性电压：额定任务电压 Ue；额定绝缘电压Ui，额定冲击耐压Uimp电流：断路器框架电流(Inm)；脱扣器额定电流电流互感器额定电流(In)；脱扣电流 (热脱扣 Ir，磁脱扣 Im，电子脱扣器整定值调整)；额定频率：50Hz寿命：机械寿命；电气寿命动作时间:延时时间；检测时间；分断时间；动作完成时间重要技术参数：额定极限短路分断才干有效值Icu： Test=O-CO额定运转短路分断才

6、干有效值Ics：Test=O-CO-CO额定短时耐受电流 Icw :在制造厂规定的实验条件下对断路器确定的短时耐受电流值。以短延时时间为实验时间。交流情况下为有效值。预期短路电流的交流分量在短延时时间内以为是恒定的。短延时时间不应小于0.05S。0.05-0.1-0.2-0.5-1 一、低压断路器引见. 有关分断才干的概念额定分断才干：在规定的条件下能称心地分断的电流值。额定短路分断才干Icn：在额定任务电压、额定频率和规定的功率因数交流或时间常数直流下由制造厂对电器断路器所规定的短路分断才干电流值。在规定的条件下，它用预期分断电流值 对交流，交流分量有效值表示。额定短路分断才干Icn分为：额

7、定极限短路分断才干Icu)：是制造厂按相应的额定任务电压规定 断路器在GB14048.2-2021中下8.3.5规定的条件下应能分断的极限短路分断才干值。它用预期分断电流kA)表示。额定运转短路分断才干Ics)：是制造厂按相应的额定任务电压规定断路器在GB14048.2-2021中下8.3.4规定的条件下应能分断的运转短路分断才干值。它用预期分断电流kA)表示，相当于额定极限短路分断才干规定的百分数中的一档Icu%:25、50、75、100)并化整到最接近的整数。它可用Icu的百分数表示如：75%Icu。额定短路接通才干 (Icm)：在制造厂规定的额定任务电压、频率、功率要素下，断路器的短路接

8、通才干。最大预期峰值 Icm根据不同的功率要素对应Icu不同的倍数关系。 GB14048.2-2021表2规定一、低压断路器引见.短路分断才干实验短路分断实验安装 -表示图 :极限短路分断才干实验Icu : “O- t2 - “ CO, 其中 t2 = 3 分钟运转短路分断才干实验Ics : “O- t2 - “CO- t2 - “CO ,之后测试温升及寿命实验.注：分断时间包括固有分断时间和燃弧时间 “O- 分闸实验 :“CO- 合/分实验:被测试的元件AB已接通合闸分闸，分断断开已接通断开正在接通分闸，分断断开tot1BAto t1BA接通接地熔断器tt一、低压断路器引见.二、断路器的开展

9、及运用1879年爱迪生发明了电灯.世界上最早的断路器出现于1885年，它是一种刀开关和过电流脱扣器的组合。1905年，具有自在脱扣安装的空气断路器诞生了。 1930年以来，随着科学、技术的提高，电弧原理的发现和各种灭弧安装的发 明，逐渐构成了目前的机构。 50年代末，电子元件的兴起，就产生了电子脱扣器 20世纪末，由于小型化电脑的开展和普及，又有智能型断路器的问世。现代用电磁场仿真ANSYS和动力学仿真ADAMS虚拟样机技术来设计新的产品. 发 展.二、断路器的开展及运用1957 测绘仿制前苏联产品，型号为A3 系列。19571960 自行设计试制DZ1 系列1970 完成全国一致设计产品DZ

10、10 系列.1980 全国一致设计完成DZX10 系列1981年全国一致设计完成DZ15、DZ15L系列.1990年完成更新换代DZ20、DZ20L系列20 世纪80 年代初引进H 系列、TO、TG 系列。常熟开关厂20 世纪90 年代中期完成CM1 系列，使我国规范型MCCB 分断才干提高到50kA。是我国低压电器行业初次由一个企业独立完成艰苦系列产品开发并胜利获得大批量推行，它极大鼓舞了低压电器行业自主开发新产品积极性。CM1 和随后仿制的其他产品连同S(富士)、SA 系列构成我国第三代MCCB。TIM1仿ABB的S系列, TIM2仿三菱的均为三代产品。目前常熟CM3，正泰NM8，上所结合

11、设计的VM60称为四代产品.国内企业：常熟开关、正泰、诺雅克、德力西、浙江三开关、上海良信、无锡新宏泰、杭州之江、上海人民、长征电器、天津百利、江苏凯帆、江苏凯隆、北京明日、苏州法泰、天正、环宇、华通、人民、长城国外企业：施耐德、ABB、西门子、通用、伊顿-穆勒、海格、三菱、富士、LS我国断路器(MCCB)的开展历程.TTI配电系统第 1 个字母第 2 个字母TNT电源的对地情况:T = 一点直接接地I = 不接地或经阻抗接地安装的机座对地情况:T = 机座的直接接地N = 机座接至电源的接地点二、断路器的开展及运用中性线 (N)维护线 (PE)维护线和中性线合一 (PEN)按照 IEC 60

12、617-11 字母的解释TN 系统S = PE 线维护功能与接地的 N 线或 与接地的带电导体 (相线) 分开C = PE 线维护功能与 N 线合一 (PEN).TN系统电力系统有一点直接接地，电气安装的外露可导电部分经过维护线与该接地点相衔接。TN系统可分为：TNS系统：整个系统的中性线与维护线是分开的；(三相五线) TNC系统：整个系统的中性线与维护线是合一的；(三相四线) TNC系统TNCS系统：系统中有一部分线路的中性线与维护线是合一的。TT系统电力系统有一点直接接地，电气设备的外露可导电部分经过维护接地线接至与电力系统接地点无关的接地极。IT系统 三相三线制电力系统与大地间不直接衔接

13、，电气安装的外露可导电部分，经过维护接地线与接地级衔接。在IT系统中，普通不运用中线 低压配电系统的种类二、断路器的开展及运用.低压配电系统的种类二、断路器的开展及运用.双联开关二、断路器的开展及运用.三、低压断路器中重要的资料及制造工艺资料热双金属资料：电阻合金资料： 作用：1.利用高电阻来发热把热量传给双金属片。 2.串接在回路中，作为限流元件。触头资料：绝缘资料：钎焊资料：磁性资料：弹性资料：软磁合金资料：坡莫合金.三、低压断路器中重要的资料及制造工艺制造工艺零件外表镀覆工艺：薄板零件的冲压工艺弹簧制造及丈量工：热双金属元件热处置及外表处置：软磁合金资料热处置工艺：塑料制品成型工艺：铆接

14、工艺：焊接工艺：互感器制造工艺：.类型铭牌内容构造附件选用四、以施耐德的产品为例.施耐德微型断路器的类型C65系列DPN系列Easy 9系列NG125系列NC100系列Osmart系列.C65 系列型号阐明.23Easy 9系列型号阐明.Osmart系列型号阐明. 主要内容铭牌内容 电流；Inm,In,Ir 电压；Ue,Ui,Uimp 功率因数； 短路性能；Icu,Ics,Icw 运用类别；A&B 其他运用条件假设适用的话)(隔离功能) (IT) . 额定绝缘电压Ui：在任何情况下，最大的额定任务电压值不应超越额定绝缘电压值；此值与介电实验电压和爬电间隔有关不同电位的两个导电部件之间沿绝缘资料

15、外表的最短间隔。 额定冲击耐受电压Uimp：在规定条件下，电器可以耐受而不击穿的具有规定外形和极性的冲击电压峰值。该值与电气间隙值有关不同电位的两导电部件的空间直线间隔断路器的耐压铭牌内容.A类：无额定短时耐受电流要求； 即在短路情况下，选择性维护无人为短延时B类：具有额定短时耐受电流要求； 即在短路情况下，选择性维护有人为短延时可调理 运用类别铭牌内容. 带隔离功能的断路器： 条件：全级分断；锁定于“分位置。 确定隔离，作以下规定：全视在分断：一个机械安装保证主触头的位置是手柄位置的反映；已断开电气的漏电电流：小于2mA；抗冲击电压：断开的触头之间最小的隔离间隔；或者冲击电压验证；12KV时

16、，污染等级2情况下，14mm。隔离功能铭牌内容. 热继电器的脱扣等级: 4级：10A，10，20和30；是在7.2Ir时的脱扣时间根底上为维护继电器规定的。阐明的是对电动机启动时间的顺应性。 等级 1.5In 7.2In10A t2min 2 t 10s10 t4min 4 t 10s20 t8min 6 t 20s30 t12min 9 t In时 双金属片原理过载维护的脱扣曲线tI原理热双金属片脱扣机构双金属片高. 表示的瞬时脱扣曲线 利用电磁原理，以为电流是短路电流Im 短路脱扣电流整定值Imnt / Imt 为动作最小值最大值必定脱扣区域能够脱扣区域必定不脱扣区域ImntImImtIt

17、ime短路维护的脱扣曲线原理 瞬时脱扣动铁芯静铁芯大电流脱扣机构弹簧.原理 电磁系统电磁铁原理：电流流过导体时，在导体周围产生磁场，电流越大，磁场越强，起短路维护作用导体动铁芯静铁芯弹簧.原理 热磁系统热磁式脱扣器动作曲线图过载维护特性短路维护特性.原理 电子式 电子式脱扣器动作曲线图.原理 电子式 电子式脱扣器动作曲线图反时限曲线定时限曲线.原理 触头系统断路器触头三要素： 开距、压力、超程开距:动触头的行程断开时离静触头最大间隔 作用：a)翻开时，拉长电弧，添加电弧电压，加速电弧熄灭。 b)不让电弧击穿,引起电弧重燃。压力:分初压力与终压力二种初压力:动静触头刚接触时的触头压力,作用是限制

18、和防止 刚接触时产生的机 械振动,以免产生电弧使触头添加磨损而降低了寿命。终压力:动静触头完全闭合时的触头压力,作用是保证接触电阻最小,控制温升。 另一方面不会由于有较大的期缺点电流，就由于电动斥力而断开。超程:触头闭合后，移去静触头后动触头所能挪动的间隔。 作用：它是保证触头在其寿命终结前可以可靠地接触的必要值。注：这三要素是产品所必需控制的值，但不是个死值而是根据不同的产品在经过多次的实验所确定下的，设计时只是采用了阅历值。 .原理 机构四连杆机构:经过运动副相连的3个活动构件和一个固定机架断路器的动作机构是一种四连杆机构.操作机构传动机构脱扣机构断路器的分合闸及断开动作是由操作机构、传动

19、机构、脱扣机构等来实现.原理 机构再扣形状(与分闸同一形状)注：再扣同分闸同形状,但动作过程不同四连杆形状，有一个自在度(合).原理 机构合闸形状四连杆形状，有一个自在度(分).原理 机构自在脱扣形状: 五连杆形状，有二个自在度(绕A点向左或向右运动)A.原理构造.电气附件插入式.电气附件抽屉式.电气附件 内部附件分励脱扣器 分励脱扣器用于远间隔控制断路器分闸。 分励脱扣器用于远间隔控制断路器分闸。 当电源电压等于额定控制电源电压Ue的70%110%之间的任一电压时，那么在断路器的一切操作条件下应导致分励脱扣器脱扣。K:分励脱扣器内部与线圈串联的微动开关为常闭触头，当断路器分闸后，该触头自行断

20、开，合闸时闭合。Inm=125160A时，DC24V分励脱扣器无此微动开关，直接用导线衔接。.电气附件 内部附件分励脱扣器 当采用额定控制电源电压DC24V规格分励脱扣器时，铜导线最大长度两根导线中每根长度须满足下表条件。 当不能满足上述表中要求时，引荐采用右图进展分励脱扣器控制回路设计。方案保证了断路器可靠断开但这种方法只是对DC24V分励脱扣器的压降过大时所引荐的一种处理方案，对用户来说并不是最好的方案。 缘由:1添加了制造本钱，还不符合原设计。 2如在消防系统中并不完全符合要求。 3中间继电器所带来的不可靠性。.电气附件 内部附件欠电压脱扣器 用作线路及电源设备的欠电压维护用。 串联一个

21、常闭按钮可以实现分励脱扣器的功能。 长期任务制。.电气附件 内部附件辅助触头、报警触头 辅助触头用于断路器的控制回路作为自动控制用。如断路器的分断及合闸的信号指示。 报警触头用于对断路器负载电流的过载、短路、线路和设备的欠电压缺点断开时作为报警用。250以下.电气附件 外部附件CD2型电动操作机构 用于远间隔控制断路器合闸。 电动机合闸及分闸兼有手动合闸和断开断路器。 具有手动紧急断开按钮功能。 用户可安装断开位置锁，防止断路器合闸。.电气附件 外部附件手操作机构 在断路器上旋转手柄控制断路器的合闸和分断。 在开关小室门外用旋转手柄控制断路器的合闸和分断。 用旋转手柄操作机构与小室门进展联锁，

22、防止断路器在合闸形状下，小室门被翻开。 用户可安装断开位置锁，防止断路器合闸。.电气附件 外部附件手操作机构A-1型A-2型F1-1型F1-2型F2型中心式CS1偏心式CS2 手柄操作机构.选择的普通要求按正常任务条件选择额定电压额定电流维护特性按短路任务条件选择短时耐受电流短路分断才干按运用环境条件选择多尘环境腐蚀环境高原地域热带地域特殊场所断路器选用.选型普通选用原那么1断路器的额定任务电压线路额定电压。2断路器的额定电流线路负载电流。3断路器的额定短路通断才干线路中能够出现的最大短路电流(按有效值计算)。4线路末端单相对地短路电流1.25倍断路器瞬时脱扣器整定电流。5断路器的欠电压脱扣器

23、额定电压线路额定电压。6断路器分励脱扣器额定电压控制电源电压。7电动传动机的额定任务电压控制电源电压。8校核断路器允许的接线方向。有些型号断路器只允许上进线，有些型号允许上进线或下进线。断路器选用.不同的负载应选用不同类型的断路器 最常见的负载有配电线路、电动机和家用与类似家用(照明、家用电器等)三大类。以此相对应的便有配电维护型、电动机维护型和家用及类似家用维护型的断路器。这三类断路器的维护性质和维护特性是不一样的。 对配电型断路器而言，它有A类和B类之分：A类为非选择型，B类为选择型。所谓选择型是指断路器具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时的三段维护特性。TIM1、TIM2系列仅有过载长延

24、时 、短路瞬时的二段维护，它们是属于非选择型的A类断路器。断路器选用.四极断路器的型式断路器选用A型N极装过电流脱扣器，且N极与其他三极一同分合B型N极不装过电流脱扣器，且N极与其他三极一同分合；C型N极不装过电流脱扣器，且N极一直接通，不与其他三极一同分合；D型N极装过电流脱扣器，且N极一直接通，不与其他三极一同分合。 .A型和D型适用于三相负载不平衡的情况，且负载中有大量电子设备，谐波成分很大，导致N线的电流等于或大于相线电流，N线过载而无法借助于三个相线的过电流脱扣器的动作来切断过载缺点的情况；B和C型式适用于中性线电流不超越相线电流的25%的正常形状，其中C型适用于TN-C系统(PEN

25、线不允许断开)；注2型适宜于在中性线断线时，切断三相及中线，以维护单相设备防止损毁和间接触电事故的发生。断路器选用四极断路器的运用选用四极断路器，应以能否确保系统供电的可靠性、平安性为准.1TN-C系统。TN-C系统中，N线与维护线PE合二为一PEN线，思索平安，任何时候不允许断开PEN线，因此禁用四极断路器可用C型；2TT系统、TN-C-S系统和TN-S系统可运用四极断路器，以便在维修时保证检修者的平安，但是TN-C-S和TN-S系统，断路器的N极只能接N线，而不能接PEN或PE线；3装设双电源切换的场所，由于系统中一切的中性线N线是通联的，为了确保被切换的电源开关断路器的检修平安，必需采用

26、四极断路器；4用于380/220V系统的剩余电流维护器漏电断路器，中性线必需穿越维护器的零序电流互感器铁心，防止无中性线的穿过，使220V的负载有走漏电流而误动作，此时应选用四极或带中性线的二极剩余电流维护器。 四极断路器的运用断路器选用. 对于直接维护电动机的电动机维护型断路器，它只需有过载长延时和短路瞬时的二段维护性 能就够了，也就是说它可选择A类断路器(包括塑壳式和万能式)， 家用和类似场所的维护(过去又称它为导线维护或照明维护)，也是一种小型的A类断路器 配电(线路)、电动机和家用等的过电流维护断路器，因维护对象(如变压器、电线电缆、电动机和家用电器等)的接受过载电流的才干(包括电动机的起动电流和起动时间等)