低压断路器即低压自动空气开关,又称自动空气断路器。它既能带负荷通断电,又能在失压、短路和过负荷时自动跳闸,保护线路和电气设备,是低压配电网络和电力拖动系统中常用的重要保护电器之一。正常条件下,它也可用于不频繁地接通和分断电路及频繁地启动电动机。低压断路器与接触器不同的是接触器允许频繁地接通和分断电路,但不能分断短路电流;低压断路器不仅可分断额定电流、一般故障电流,还能分断短路电流,但单位时间内允许的操作次数较低。
低压断路器具有操作安全、安装使用方便、工作可靠、动作值可调、分断能力较强、兼顾多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作后不需要更换元件等优点,有的低压断路器还带有漏电保护功能,因此得到了广泛应用。
低压断路器按其用途及结构特点可分为万能式(曾称框架式)、塑料外壳式、直流快速式和限流式等。万能式断路器主要用于配电网络的保护开关,而塑料外壳式断路器除用于配电网络的保护开关外,还可用于电动机、照明电路及热电路等的控制开关。
1.低压断路器的结构和工作原理
低压断路器的工作原理如图1-9所示。使用时断路器的三副主触头串联在被控制的三相电路中,按下接通按钮时,外力使锁扣克服反作用弹簧的反力,将固定在锁扣上面的动触头与静触头闭合,并由锁扣锁住搭钩使动静触头保持闭合,开关处于接通状态。
图1-9 低压断路器工作原理
1—动触头;2—静触头;3—锁扣;4—搭钩;5—反作用弹簧;6—转轴座;7—分断按钮;8—杠杆;9—拉力弹簧;10—欠压脱扣器衔铁;11—欠压脱扣器铁心;12—热元件;13双金属片;14—电磁脱扣器衔铁;15—电磁脱扣器;16—接通按钮。
当线路发生过载时,过载电流流过热元件产生一定的热量,使双金属片受热向上弯曲,通过杠杆推动搭钩与锁扣脱开,在反作用弹簧的推动下,动、静触头分开,从而切断电路,使用电设备不致因过载而被烧毁。(www.daowen.com)
当线路发生短路故障时,短路电流超过电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流,电磁脱扣器产生足够大的吸力将衔铁吸合,通过杠杆推动搭钩与锁扣分开,从而切断电路,实现短路保护。
欠压脱扣器的动作过程与电磁脱扣器恰好相反。当线路电压正常时,欠压脱扣器的衔铁被吸合,衔铁与杠杆脱离,断路器的主触头能够闭合;当线路上的电压消失或下降到某一数值时,欠压脱扣器的吸力消失或减小到不足以克服拉力弹簧的拉力时,衔铁在拉力弹簧的作用下撞击杠杆,将搭钩顶开,使触头分断。由此可看出,具有欠压脱扣器的断路器在欠压脱扣器两端无电压或电压过低时,不能接通电路。需手动分断电路时,按下分断按钮即可分断电路。
低压断路器在电路图中的符号如图1-10所示。
2.低压断路器的选用
(1)断路器的额定电压和额定电流应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。
(2)断路器的极限通断能力大于或等于电路最大短路电流。(3)欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。
(4)过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。
图1-10 低压断路器在电路图中的符号
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