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斷路器結(jié)構(gòu)分析

發(fā)布時(shí)間：2022-04-22 09:49:57

斷路器結(jié)構(gòu)主要由如下四部分組成。
1.傳感元件
　　傳感元件又稱感受元件（如過電流脫扣器，欠電壓脫扣器，分勵(lì)脫扣器等），能感受到電路中的異常情況和操作人員的命令，或其他繼電保護(hù)系統(tǒng)的信號(hào)，通過傳遞元件使執(zhí)行元件動(dòng)作。傳感元件有許多類型，其動(dòng)作原理不同。
（1）熱雙金屬脫扣器
　　熱雙金屬脫扣器是一種反時(shí)限保護(hù)特性的脫扣器，主要感受過載電流的大小，利用該電流通過熱雙金屬片使得雙金屬片彎曲而動(dòng)作。通過熱雙金屬片的電流越大，它的彎曲變形越快越大，脫扣器的動(dòng)作時(shí)間越短。
（2）電磁式脫扣器
　　電磁式脫扣器由電流線圈、鐵芯、銜鐵和反力彈簧構(gòu)成。當(dāng)過電流通過電流線圈時(shí)，銜鐵上產(chǎn)生的電磁力足以克服反力彈簧的彈簧力而吸向鐵芯，產(chǎn)生瞬時(shí)動(dòng)作。改變彈簧力的大小可以改變動(dòng)作電流值，多用于大短路電流的保護(hù)，如果采用阻尼裝置（油阻尼器或鐘表延時(shí)機(jī)構(gòu)）配合，亦可得到延時(shí)動(dòng)作。
　　分勵(lì)脫扣器也是一種電磁式脫扣器，它由電壓線圈、鐵芯、銜鐵和反力彈簧構(gòu)成，由控制電源供電。它可以按照操作人員的命令或繼電保護(hù)信號(hào)使得分勵(lì)脫扣器動(dòng)作，從而使斷路器斷開。一臺(tái)斷路器可以安裝一個(gè)或兩個(gè)分勵(lì)脫扣器，以滿足控制的需要。
　　欠壓脫扣器也是一種電磁式脫扣器，可感受電源電壓的變化。當(dāng)電源電壓正常（額定電壓）時(shí)，銜鐵處于吸合狀態(tài)。當(dāng)電源電壓降到某一數(shù)值時(shí)（通常為額定電壓的35%至75%），欠電壓脫扣器的銜鐵吸合力不足，在反力彈簧的作用下，銜鐵被釋放從而使斷路器分?jǐn)唷?
（3）電子式脫扣器
　　電子式脫扣器由傳感器、電子電路和脫扣執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。電子式脫扣器可方便地獲得長延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)保護(hù)特性和接地保護(hù)等，具有明顯的優(yōu)勢，同時(shí)發(fā)展迅速。
　　電子式脫扣器的傳感器為電流互感器，裝在斷路器的主電路中，經(jīng)過適當(dāng)?shù)碾娏鞅确从持麟娏鞯淖兓；ジ衅饔袃煞N形式，其一為帶鐵芯速飽和互感器，它的二次輸出可作為電子電路的工作電源，其低電流區(qū)域線性度較好，也可用作采集電流信號(hào)的變化。其二為無鐵芯的空心互感器，線性度好，主要作為信號(hào)采集。為了提高脫扣器的可靠性和精確度，可同時(shí)采用兩種互感器來組成采樣電路，現(xiàn)代智能型斷路器就采用這種方式。電子式脫扣器的脫扣執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可用分勵(lì)脫扣器、欠壓脫扣器或磁通變換器來組成。
　　采用分勵(lì)脫扣器的工作原理：電子電路觸發(fā)信號(hào)送至分勵(lì)脫扣器，使分勵(lì)脫扣器吸合，從而使斷路器分?jǐn)?。同樣采用欠壓脫扣器的是電子電路的觸發(fā)信號(hào)送至欠壓脫扣器，將欠壓脫扣器短接，使欠壓脫扣器動(dòng)作從而分?jǐn)鄶嗦菲?。這兩種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)；缺點(diǎn)是電子電路要提供較大的功率，且動(dòng)作速度較慢，在老產(chǎn)品中較多采用。在新型智能斷路器中，則采用磁通變換器做脫扣執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其消耗功率小，動(dòng)作速度快，體積重量也小，工作可靠。
　　所謂磁通變換器，是一種類似于極化繼電器工作原理的電磁系統(tǒng)。當(dāng)斷路器處于正常合閘位置時(shí)，磁通變換器的鐵芯被永久磁鋼的吸力吸住。當(dāng)出現(xiàn)過電流時(shí)，通過傳感器至微處理器處理過的信號(hào)使線圈有電流流過，提供一個(gè)反向磁通，抵消了永久磁鋼的吸力，鐵芯在反作用彈簧作用下彈出，推動(dòng)機(jī)構(gòu)的脫扣從而分?jǐn)鄶嗦菲?。由于造成反向磁通的電流極小，因而脫扣所需功率很小。
2.脫扣執(zhí)行元件
　　脫扣執(zhí)行元件包括主觸頭和滅弧室，輔助觸頭也是一種執(zhí)行元件。觸頭執(zhí)行接通和分?jǐn)嚯娐返娜蝿?wù)，滅弧室配合觸頭動(dòng)作，幫助熄滅觸頭分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的電弧。觸頭系統(tǒng)有很多種類型，如單斷點(diǎn)觸頭、雙斷點(diǎn)觸頭（橋式觸頭、旋轉(zhuǎn)觸頭）、單片觸頭、并聯(lián)觸頭，以及對(duì)接觸頭和插入式觸頭，具體情況具體分析。滅弧室有柵片式和窄縫式等。交流斷路器多用柵片式，直流斷路器多用窄縫式。
3.傳遞元件
　　承擔(dān)力的傳遞和變換的部件，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、自由脫扣機(jī)構(gòu)、主軸、牽引桿等。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將人力或電力轉(zhuǎn)換為合閘力，使斷路器合閘。主軸將三相或三相加N相觸頭一道閉合或分?jǐn)唷?
　　自由脫扣機(jī)構(gòu)是低壓斷路器的一種特有性能，將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)之間的聯(lián)系變?yōu)槿嵝月?lián)系。當(dāng)自由脫扣機(jī)構(gòu)再扣時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)特別是手動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能直接帶動(dòng)觸頭系統(tǒng)閉合；當(dāng)自由脫扣機(jī)構(gòu)脫扣時(shí)，則解脫了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與觸頭系統(tǒng)之間的聯(lián)系，這時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不能帶動(dòng)觸頭系統(tǒng)閉合。
4.其他附件
　　構(gòu)成一臺(tái)完整的斷路器，還可有許多附件，比如輔助觸頭、二次接線端子、OK指示、隔板等以供用戶選擇。

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