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脱扣器分类及原理分析,知其然和所以然!断路器原理

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2023/4/25

低压断路器是一般由触头系统、灭弧装置、传动机构、脱扣器、基架和外壳等几部分组成,在投入运行时,操作手柄已经使主触头闭合,自由脱扣机构将主触头锁定在闭合位置,各种脱扣器进入运行状态。

那脱扣器又是起到什么作用呢?

脱扣器是指与断路器机械上相连的(或组成整体的),用以释放保持机构并使断路器自动或人为断开的装置。一般说来,传统的双金属片热脱扣器与拍合式或螺线管式磁脱扣器为机械式脱扣器,其仅与产品的导电部分组成一个整体。电子电磁式脱扣器为近些年新兴的脱扣器,由此开发出众多的智能型产品,其受环境温度影响较小,可靠性更高,同时通过控制器可以设置更多的参数以满足不同的使用需求。以上都是断路器的过电流脱扣器,除此之外常见的还有分励脱器口和欠压脱扣器。

作为低压断路器的核心部件,脱扣器有不同分类,各有各的作用及工作原理,待我细说:

一、脱扣器的分类及使用原理

脱扣器是指与断路器机械上相连的(或组成整体的),用以释放保持机构并使断路器自动断开的装置。在断路器内部有四种脱扣器,也即磁脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和欠压脱扣器。

1、热脱扣器

热磁脱扣器提供磁保护和热保护,热保护也就是过载保护,其安秒曲线为过载长延时L保护特性。

热保护:电流经过脱扣器时热元件发热(直热式电流直接过双金属片),双金属片受热变形,当变形至一定程度时,推动牵引杆旋转从而带动机构动作切断电路。

热脱扣原理:

当发生过载时,电流较小,依靠磁脱扣器是无法脱扣的,这时就要利用热脱扣器。

热脱扣器中主要部件为双金属片,一般是两种不同的金属或金属合金者压制而成。金属或金属合金有一个特点,就是不同的金属或金属合金在受热的情况下,膨胀后体积变化不一致,于是当其被加热后,对于两种不同材质金属或合金组成的双金属片,它就会向膨胀系数低的一面弯曲,利用弯曲度推动脱扣杆旋转运动,执行脱扣跳闸动作,从而实现过载保护。由于过载保护是通过热效应实现的,所以又被称为热脱扣器。

 


脱扣器原理 

 

(对于导体发热发热不够时,双金属片上缠绕着电热丝,,主回路电流越大,电热丝的发热量就越大,双金属片的变形度也越大越快)

 


2、电磁脱扣器

电磁脱扣器一般用于短路保护,其安秒特性曲线有短路短延时S保护特性和短路瞬时I保护特性。

电磁脱扣器实际上是一个磁回路。线路中通过正常电流时,电磁铁产生的电磁力小于弹簧的拉力形成反作用力,衔铁不能被电磁铁吸动,断路器正常运行。当线路中出现短路故障时,电流超过正常电流的若干倍,电磁铁产生的电磁力大于弹簧的反作用力,衔铁被电磁铁吸动通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头。主触头在分闸弹簧的作用下分开切断电路起到短路保护作用。

断路器磁脱扣器本质上就是一个电磁铁设备,由一个线圈和线圈中的衔铁或铁芯组成。当通过短路电流时,线圈励磁,衔铁或铁芯快速运动(平移或旋转),改变断路器合闸杠杆平衡系统,断路器在储能弹簧的作用下跳闸。至于过电流脱扣器何时动作,使得电流流过得以保护,取决于断路器装设的过电流脱扣器类型,可以装设过流、短路和其他各种保护,这些保护装置一旦监测到回路上的电流超过了保护范围值,就会脱扣器进入动作状态,使得断路器动作跳闸。

拍合式脱扣器 
拍合式脱扣器
螺线管式脱扣器 
螺线管式脱扣器

 

3、欠压脱扣器

欠压脱扣器用在主回路的欠电压保护中。欠压脱扣器指当继电器或脱扣器的端电压降至预定值时,使机械开关电器有延时或无延时断开或闭合的继电器或脱扣器。


 

 

 

 

1) 当线路电压正常时电压脱扣器11产生足够的吸力,克服拉力弹簧9的作用将衔铁10吸合,衔铁与杠杆脱离,锁扣与搭钩才得以锁住,主触头方能闭合。

2) 当线路上电压全部消失或电压下降至某一数值时,欠电压脱扣器吸力消失或减小,衔铁被拉力弹簧9拉开并撞击杠杆,主电路电源被分断。

3) 同样道理,在无电源电压或电压过低时,自动空气开关也不能接通电源。

 


4、分励脱扣器

分励脱扣器用于远距离操作低压断路器分闸控制。它的电磁线圈独立于断路器的电源,由控制电源匹配相应的分励脱扣器(分励脱扣器具有多种控制电压)。需要进行分闸操作时,按动常开按钮使分励脱扣器的电磁铁得电吸动衔铁,通过传动机构推动自由脱扣机构,使低压断路器脱扣。

分励脱扣器 

 


电子脱扣器可以有以上所有功能,并可以方便地进行整定。电子脱扣器就是用电子元件构成的电路,检测主电路电流,放大、推动脱扣机构,也可以检测主回路的电压变化,从而使断路器脱扣。

 

 

 

随着社会经济的发展,人们对电力系统可靠性和智能化的要求也越来越高,对此,国家提出了建设智能电网的战略方针,也推动了断路器向多功能、高性能、智能化的方向发展。作为低压断路器核心部分的脱扣器的智能化,也是现在的行业发展趋势。

守护我们电力系统,就是为了守护我们的用电安全,脱扣器在断路器中的应用可谓“重中之重”。

 


二、脱扣器的应用

在额定工作电压的35%-70%时,欠电压脱扣器能可靠使断路器脱扣。

在额定工作电压的85%-110%时,欠电压脱扣器能保证断路器合闸。

在额定工作电压低于35%时,欠电压脱扣器能防止断路器合闸。

主要是防止配电线路中电压不稳定造成对设备的损害,装了欠压脱扣器后,一旦线路中电压波动过大,断路器会自动脱扣,从而保护用电设备。

MCCB和MCB一般为热磁式断路器,如下:

 

MCCB的热磁脱扣器 

MCCB的热磁脱扣器
MCB的热磁脱扣器 
MCB的热磁脱扣器

 

ACB框架式断路器也有热磁式断路器,但更多的是电子式脱扣器:

电子式脱扣器 
对于新手而言,需要一个一个知识点学习,最后整理成为自己的知识网络,融会贯通会才能成为高手。

 

Tags:低压断路器,工作原理,脱扣器  
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